Ширхэглэгч нэгжүүдийг нефтийн талбайн авалтанд яагаад тохиромжтой болгодог вэ?

Шахагуурын нэгжүүд агуулахын даралтыг бууруулж үйлдвэрлэлийг хэрхэн хангах вэ

Зарчим: Хийн даралт багатай нефтийн цоонхонд хиймэл өргөлтийн механик

Хуучин тосны агуулахууд нь хугацааны дагуу даралтаа алдаж байх бөгөөд энэ үед насосны төхөөрөмжүүд нь ажиллаж эхэлдэг. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь урд араа хөдөлгөөнөөр ажиллаж даралтын бууралтыг нөхөн тэнцвэрлэдэг. Агуулахын доторх даралт ойролцоогоор 500 psi-аас доошлоход насосны систем нь шаардлагатай соруулах нөлөө үзүүлэхийн тулд ажиллаж эхэлнэ. Түүний дараа хөндийн ёроолын даралтыг агуулах дахь үлдэгдэг тосны даралтын 60-оос 80 хувь хооронд байлгах нь чухал юм. Энэхүү хиймэл өргөлт нь шингэнийг ест нь хүрэлцэх боломжгүй болсон үед л хөдөлгөөнд байлгахад тусалдаг. Үүний тухай SPЕ (Тосны инженерүүдийн нийгэмлэг)-ийн сүүлийн судалгаанд дурдсан байдаг.

Туршлагын жишээ: Цацрагийн насос ашиглан эрэлт хэрэгцээгээр дүүрэн хэмнэлтийн тосны цоонхон дахь бүтээлийг сэргээх нь

Техасын Пермийн хөндийн сүүлийн нэг төсөл нь томоохон үйлдвэрлэлтийн асуудлыг шийдвэрлэсэн юм. Операторууд нутаг дэвсгэр даяар 28 нүхийг шинэчилснээр газрын доорх эрдэнэ элэгдсэн 14% -ийн дундаж уналтыг зогтоосон юм. Шийдэл нь нутаг дэвсгэрийн 64 босоо нүхэнд баганын цахилгаан насосны төхөөрөмж суурилуулахад оршино. Үр дүн нь маш богино хугацаанд гарч ирсэн юм. Хэрэгжүүлснээс 3 сарын дараа насосны гүн 850-1,100 футын хооронд тохируулж, тосны зуурмагийн өөрчлөлтөнд тохируулан насослох хурдыг өөрчлөх замаар урсгалын хурд нь 30% -иар сайжирсан. Эдгээр үр дүнгээс харахад ус нь газраас гарч буй бүтээгдэхүүнийхээ ихэнхийг эзэлж байсан ч хуучин тосны ордуудад одоо ч амьдралын боломж байгааг харуулж байна. Тохиромжтой механик өргөх арга техникийн тусламжтайгаар эдгээр хөрөнгө эд зүйлсийг өмнөхөөсөө хэд дахин урт хугацаагаар ашиглах боломжтой болгодог.

Босоо даралт ба Шингэний накопление: Үр ашигтай даралт бууруулалтаар шийдвэрлэгдсэн сорилтууд

Бага энергийн агуулахуудад 0.15–0.25 psi/ft даралтын градиентийг барих нь шингэний баганыг цочролгүй болохыг хориглоно. Шахагуурын нэгжүүд нь газрын өндөр даралтыг даван туулахын тулд 300–500 psi-ийн таталтын интенсив чигдэл үүсгэдэг бөгөөд энэ нь хийн түлшний системээс хамаагүй их байдаг. Бодит цагийн динамометрийн картыг ашигладаг үйлчлэгчид нь завсарлагатай урсгалын аргуудтай харьцуулахад шингэн хуримтлагдах явдлыг 40%-иар багасгадаг тайланг хүргэдэг.

Шахуурын цагийг оновчтой болгох, хөдөлгөөний удирдлагаар гидростатик түгжийг арилгах

Өнөөгийн насосны системүүд нь доод түвшний даралтын монитороос ирэх мэдээллийг ашиглан хөдөлгөөний уртыг ±15% хүртэл өөрчилж, хурдыг 20 эргэлт/мин тутамд тохируулдаг оюун ухаантай удирдлагын системээр тоноглогдсон байдаг. 2022 оны сүүлчээр түгээсэн салбарын нэгэн тайлангийн мэдээллээр ийм төрлийн тохируулга нь вентиль нээгдэх хугацааг сайжруулснаар гидростатик боолтын тохиолдлыг дөрөвний гурав нь бууруулж чадсан байна. Энэ нь насосыг үр ашигтай ажиллуулах боломжийг олгох бөгөөд шингэгтэй ажиллах үед таамаглаж болохгүй байдаг нарийн чиглэл бүхий цоонхуудыг ажиглахад маш чухал ач холбогдолтой.

Холын газрын нефтийн талбайн насосны төхөөрөмжийн найдвартай ажиллагаа, үйл ажиллагааны тогтвортой байдал

Механик эдэлэг болон тасралтгүй ажиллагааг хангахад чухал нөхцөлүүд

Хатуу ганцан бүтээц, исэлдүүлэхээс хамгаалах бүрхүүл, автомата тослох системийн тусламжтайгаар насосон нэгжүүд элэгдэлд тэсвэртэй байдаг. Талбайн өгөгдлүүд нь интеграл хэлбэлзлийн шинжилгээ нь гар аргаар хянах тоног төхөөрөмжүүдтэй харьцуулахад 63% -иар дээш тээвэрлэгч элэгдлийг бууруулдаг гэж заасан (2024 оны Түүхий нефтийн үйлдвэрийн техникийн байгууламжийн тайлан). Эргэдэг эсрэг жинтэй бөгөөд цэвэрлэгдсэн стержень ачааллыг зохицуулах нь тасралтгүй ажиллагааны үед механик хүчдлийг хамгийн бага байлгана.

Цахилгаан хөдөлгүүр vs. Байгалийн хийн шатуурын хөдөлгүүр: Ажиллах хугацаа ба шатахууны логистикийг харьцуулах

Цахилгаан шугамд холбогдсон газруудад цахилгаан моторууд нь 95% ажиллагаатай ажилладаг бөгөөд хэдэн эзлэхүүн хувиар нэмэгдэж эсвэл хорогдож болно. Гэсэн хэдий ч итгэл үнэнээр ажиллахын тулд зөвхөн дэд байгууламжийн дэмжлэг шаардлагатай байдаг. Шугам сүлжээнд хандах боломжгүй холын бүс нутагт ажилладаг үйл ажиллагаануудад байгалийн хийн хөдөлгүүрүүд нь өөр төрлийн түлш ашиглах боломжтой тул илүү сайн сонголт болдог. Арктикт ажилладаг операторууд мөн сонирхолтой зүйл ажигласан байна - хөлдөөт агаар эд хогшил ажиллуулахдаа түлшээр ажилладаг нэгжүүдийг бусад сонголтуудтай харьцуулахад ойролцоогоор 20 хувиар бага удаа ажиллуулдаг. Тодорхой нэгэн бэрхшээл байгаа нь тодорхой. Түлш тээвэрлэхэд цаг тутамд 18-27 ам.долларын нэмэлт зардал гардаг бөгөөд энэ нь өнгөрсөн жилийн Холын үйл ажиллагааны судалгаанд тусгагдсан байдаг. Эдгээр сорилт хэцүү байдал нь олон нийтийн төвүүд одоо нарны самбар болон түлшний генераторуудыг хослуулан ашигладаг гибрид шийдэл уруу эргэж байна. Ийм холимог системүүд нь хугацааны туршид зардлыг үр ашигтай удирдах болон зүйлсийг гладк байлгахын хооронд сайн тэнцвэрийг бий болгодог мэт байна.

Сервисийн хангалт багатай холын байршилд ажиллагаагүй цагийн эрсдэлийг удирдах

2024 оны шинжилгээгээр 312 холын нефтийн орд нь урьдчилан хэсгүүдийг нь агуулах болон модуль хэсгүүдийн загварчлал нь сэргийлэх арчилгааны харьцаатай харьцуулахад ажиллагаагүй цагийг 41%-иар бууруулсан байв. Сервисийн хоцрогдлыг багасгахын тулд үйл эксплуатацийн ажилтанууд:

• Хамгийн чухал сэлбэг хэрэгслийн нөөцийг агуулахад байлгах
• Талбайн ажилчдыг 12 чухал засварын арга техникт сургах
• Орчин үеийн цаг агаарын нөхцөлд арчилгааг төлөвлөхийн тулд урьдчилан таамаглах шинжилгээ хийх

Эдгээр арга хэмжээнүүд нь экстремал орчинд дунджаар 72 цагаас илүү хугацаагаар үргэлжлэх сервисийн хариу үйлдэлд 90%-иас илүү ажиллагааны боломжийг хангаж байв.

Мэдээлэлд тулгуурласан төлөвлөлт болон автоматжуулалтаар цохилтын нэгжийн ажиллагааг оновчлох

Цохилтын урт болон хурдны динамик тохируулгын тулд SCADA систем болон бодит цагийн хяналт

Операторууд скада систем ашиглан одоо үйл ажиллагаа явагдаж буй нүхний цэг дээрх нөхцөл байдалд шилжих замаар хөдөлгөөний уртыг дунджаар 30 хувь нэмэгдүүлэх эсвэл багасгах, мөн циклийн хурдыг 50 хувь орчим нэмэгдүүлэх эсвэл багасгах боломжтой. Эдгээр багтсан сенсорууд цаг тутамд хоолой доторх даралтыг шалгаж, тус бүр 15 минут тутамд хэдэн шингэн бодис байгааг хэмждэг. Дараа нь автоматаар цагийн тохируулгыг хийж, хийн цуглуулалтын асуудлыг бууруулдаг. Өнгөрсөн жил явуулсан талбайн шалгалт нь эдгээр ухаалаг тохируулгын дүнд түгээмэл хувьд тогтмол хурдтай үйл ажиллагаатай харьцуулахад энерги хэрэглээ нь 15 хувь багассан бөгөөд үйлдвэрлэлийн хурд хэвээр хадгалагдсан байна.

Нефтийн үйлдвэрлэлийн үр ашгийг сайжруулах өгөгдөлд суурилсан үйл ажиллагааны хуваарь

Цоонхны үйл ажиллагааны түүхийг агуулагч даралтын бичлэгтэй нэгтгэн, операторууд дараахь зүйлсийг хийдэг адаптив хуваарь хөгжүүлдэг:

• Оновчтой вискозитет цонхны үеэр өндөр үр ашгийн интервалуудыг эрхэм зорилго болгож байна
• Урьдчилан таамагласан шингэний ирц загварыг ашиглан хоосон шахалтыг хамгийн бага байлгах
• Үйлдвэрлэлийн бууралтыг урьдчилан таамагласан хугацаанд нь үндэслэн үйлчилгээг зохицуулах

Баруун Дакота мужид үйлдвэрлэлтийг 22%-иар нэмэгдүүлсэн жишээ

Баккен сланцын үйлдвэрлэгч нь 2023 онд шахах цагийг хиймэл оюун ухааны технологийн тусламжтайгаар танкны батерейн багтаамж, дулааны хувьд өөрчлөгдөх нягт, цахилгааны үнэ бүхий цагийг тооцон өөрчилсөн нь шахалтын үеийн зогсолтыг 63%-иар бууруулжээ. Систем нь температур -20°F-аас доош унах үед автоматгаар чухал бус циклүүдийг дахин төлөвлөдөг бөгөөд энэ нь тоног төхөөрөмжийг хамгаалж, өдөрт $8,400-ийн орлого олох боломжийг олгодог.

Зүй тогтол: Шахалтын агрегатын удирдлагад автоматжуулалт, урьдчилан таамаглах аналитик технологийн нэвтрэлт өсөж байгаа нь

Одоо Хойд Америкийн 68%-иас илүү ажиллуулагчид насосны элэгдлийг урьдчилан таамаглахын тулд нүүлгэн шинжилгээнийг ашиглаж байгаа бөгөөд тэргүүлэгч платформууд нь өмнөх 14-21 өдрийн хугацаанд 92% нарийвчлалтайгаар шахуургын гэмтлийг таамаглаж чадаж байна. Энэ шилжилт нь календарийн үндсэн дээрх техникийн үйлчилгээтэй харьцулахад төлөвлөгөөгүй зогсолтыг 41%-иар бууруулдаг.

Цохилтын нэгжийн ажиллах хугацааг уртасгах, гэмтэл үүсэхээс сэргийлэх засварын арга хэмжээ

Өдөр тутмын, долоо хоногийн, сарын засварын үйл ажиллагаа

Тогтмол засвар хийх нь гөгцөр дээж, шүүлтүүр, эсрэг жин зэргийн элэгдлийг багасгадаг. Өдөр тутмын үйл ажиллагаанд дараахь зүйлс ордог:

• Анхны төмөр, шүүлтүүрийн шүдэнд өндөр температурт тэсвэртэй өөх түрхэх
• Нууц урсгал эсвэл хэвийн бус хэлбэлзэл илрүүлэх
• Шингэний цохилтыг саатуулах контроллерийг хянах

Долоо хоног тутмын үйл ажиллагаанд болтны моментыг шалгаж, ремний таталтыг тохируулдаг. Сар тутмын үйл ажиллагаанд шүүлтүүрийн тосны шинжилгээ, ачааны сенсорыг калибранд оруулж, жин тэнцвэртэй байхыг хангана.

Урьдчилан сэргийлэх засварын ажиллагааны гэмтэл хоорондын дундаж ажиллагааны хугацаанд (MTBF) нөлөөлөх нь

Бүтцийн засварын ажлын хөтөлбөрөөр ажилладаг үйлчлэгчид нь харьцуулахад дундаж ажиллах хугацаагаа 41%-иар нэмэгдүүлдэг (2023 оны итгэмжлэгийн судалгаа). Хэлбэлзлийн шинжилгээ нь эртний хөрөөний элэгдлийг илрүүлдэг бөгөөд 6-9 сарын ажиллах хугацааг нэмдэг. Инфра улаан туяаны термографи нь гулзах хэсгүүдийн хэт халалтыг илрүүлдэг бөгөөд шаварлаг орд газруудад төлөвлөгөөгүй зогсолтыг 30%-иар бууруулдаг.

Төлөвлөсөн засвар үйлчилгээний өртөг-ашиг нь төлөвлөгөөгүй зогсолтын өртөгтэй харьцуулах

Урьдчилан сэргийлэх засварын дундаж өртөг нэгжид жилд 12,000 ам.доллар байдаг бол яаралтай засварын өртөг нь хоёр дахь халдлагын дараа ихэвчлэн 65,000 ам.долларыг давдаг. Үйлдвэрлэлээс орж буй орлого алдагддаг—Пермийн орд газарт нэг өдрийн зогсолтоор 8,400 ам.долларын орлого хоцрогддог. Байдал дээр суурилсан засварын ажил нь 5 жилийн хугацаанд нийт эзэмшилтийн өртгийг 18%-иар бууруулдаг.

^{*Нэгжийн хөдөлгүүрт зориулсан 2024 оны дундаж үзүүлэлтүүдийг үндэслэл болгосон бүх тооцоо}

Хэрэгжүүлэх зөвлөгөө
Хамгийн сайн үр дүнгийн төрөл (жишээлбэл, Mark II vs. конвенционал) болон цөл, цөлөөний нөхцөл, Арктикт хүйтэн гэх мэт орчин үеийн хүчин зүйлсийг тооцоолон засварын чек-лист үүсгэх.

Хурдасны нөхцөл болон шингэний шинж чанарын дагуу цохилтын нэгжийг сонгох

Зөв насос төхөөрөмж сонгох нь үндсэндээ хадгалагдахуйн гурван гол хүчин зүйлээр тодорхойлогдоно: хэр цоон хэмжээний гүн, ямар төрлийн шингэнтэй ажиллаж байгаа, цаг хугацааны туршид ямар урсгалыг байлгах хэрэгтэй байгааг ойлгоход ирнэ. 5,000 футаас доош орших гаднах цоон худагнуудад механик ажиллагаа нь энгийн, засвар үйлчилгээ хийхэд хялбар байдаг тул балканы насосууд нь ихэвчлэн хамгийн сайн ажилладаг. Гэсэн хэдий ч 8,000 футаас илүү гүн рүү шахах үед ихэнх үйлчлэгчид цахилгаан дэлгүүрт насос эсвэл ESP-ийг сонгодог, учир нь эдгээр нь гүнд үүсэх их даралтыг хариуцаж чаддаггүйгээр ажилладаг. Нүүрсний хүнд тос нь бүрэн өөр төрлийн сорилттой байдаг. Бидэнд мэдэгдснээр энэ нөхцөлд хатуу эргэх дөрвөлжинтэй прогрессив хөндийн насосууд нь уламжит шургын насосуудаас илүү сайн ажилладаг байв. Пермийн эрдэнэсийн тавцанд орших 14 цоон худаг дээр хийсэн талбайн туршилтууд сонирхолтой зүйлийг харуулж байв - эдгээр тусгай насосуудыг ашиглах үед хүрэлцэх үрэлтийн улмаас зуурамтгай чанарын алдагдал 38 хувь буурсан байна. Мөн урсгалын хурдны тухай ч мартаж болохгүй. Энэ нь шаардлагатай баталгаат урт, мөн хөдөлгүүрийн хэмжээнд шууд нөлөөлдөг. Энэ асуудлыг буруу ойлговол асуудал нь хурдан ирнэ: хэмжээгээрээ бага насосууд нь хүрэлцээтэй байх ёстойгоос илүү хурдан элэгддэг бол хэтэрхий том хэмжээтэй насос нь цахилгааны хөлсний дансаар илүү их мөнгө зарцуулдаг бөгөөд энэ нь ямар ч ашиггүй.

Род Помпууд ба Прогрессив Кавити Помпууд: Эхний Зардал ба Урт Хугацааны Буцаэлтийг Тэнцвэржүүлэх

Род помпын систем нь ихэвчлэн прогрессив кавити помпуудаас 15-20 хувьд хямд байдаг бөгөөд энэ нь богино хугацаатай төслүүд эсвэл шингэн бага нягттай шингэнтэй ажиллах үед тааламжтай сонголт болдог. Гэсэн хэдий ч энэ түүхэнд нөгөө талаас нь бас байдаг. Элс эсвэл нефтийн хүрэн байх нөхцөлд ажиллах үед прогрессив кавити помпууд урт хугацааны үр ашгийг илүү сайн хангана. Эдгээр помпууд нь засвар хийлгэх шаардлагатай болох хүртэл хамаагүй урт хугацаагаа ажиллаж чаддаг бөгөөд 2%-оос илүү хатуу хэсгүүд агуулсан шингэнтэй ажиллах үед алдаа гарах хүртэлх дундаж хугацаагаа 42% сайжруулж үзүүлсэн байдаг. Тооцоо хийхэд сонирхолтой зүйл бас бий. 180,000 ам.долларын өртөгтэй хямд род помп нь жилдээ 3 удаа их засварын зардал гарах бөгөөд тус бүр нь 20,000 ам.долларын зардалтай байна гэж тооцвол, 240,000 ам.долларын өртөгтэй прогрессив кавити помпны үнэтэй тэнцүү болох юм.

Технологийг Цоонхны Нөхцөлд Тохируулах: Бим Помпууд ба ЭСП-ууд ба Гибрид Системүүд

Цацрагийн цахилгаан насоснууд нь өдөрт дунджаар 50-400 баррель тос бүхий хуучин босоо нүхтэй эрхлэгчид байсаар байна. Электр хөрнөгдөх насоснууд (ESP) том хэмжээний хэвтээ нүхтэй ажиллах үед чухал байна. Гэсэн хэдий ч, тэдгээрийг солих нь ойролцоогоор 75,000 ам.долларын зардалтай байдаг тул ашиглалтын нөхцөл нь заримдаа зардлыг байгуулахыг шаарддаг. Хамгийн сүүлийн үеийн явц нь традицион шингэний домкратуудыг оюун ухаантай автомат вентильтэй хослуулах явдал юм. Энэ нь газ-тосны харьцааны өөрчлөлтийг хялбархан зохицуулдаг. Өнгөрсөн жил Эгъл Фордын 22 нүхэнд даралт эхэлж буурсан үед эдгээр насоснуудын үр ажиллагаа 92%-ийн зорилтод хүрсэн байна. Мөн машин сургах алгоритмууд энд ч гэсэн үүргээ гүйцэтгэж эхэлсэн бөгөөд компанийн ашиглаж буй технологийг агуулын нөөцийн өөрчлөлттэй зэрэгцүүлэн өөрчилж байна. Энэ арга нь тоног төхөөрөмж баригдсан талбайн мөнгөнөөс хэмнэхэд тусалж, олон талбайд жилд нэг сая хоёр зуун мянган ам.доллараас илүү хэмнэж байна.

Түгээмэл асуулт

Шахагч нэгжүүд нь бага даралттай эрдэнэсийн давирхайнуудын тосны үйлдвэрлэлийг хэрхэн байнга байлгадаг вэ?

Шахуургын нэгжүүд нь хиймэл өргөх аргыг ашиглан вакуум үүсгэдэг бөгөөд энэ нь олборлолтын даралт буурах үед давирхайн ёроолын даралтыг бууруулж, үйлдвэрлэлийг байнга байлгахад тусалдаг.

Хүрэн эцсийн тосны давирхайд балканы шахуургын нэгжийг ашигласны ямар давуу тал байдаг вэ?

Балканы шахуургын нэгжүүд нь урсгалын хурдыг сайжруулах, жилийн үйлдвэрлэл буурахыг багасгах, хуучирсан ордын эдийн засгийн ашигтай байдлыг сунгах замаар бүтээмжийг сэргээдэг.

Бодит цагийн хяналт шахуургын нэгжийн ажиллагааг хэрхэн оновчтой болгодог вэ?

SCADA систем нь бодит цагийн мэдээллийг ашиглан шахуургын нэгжийн хөдөлгөөний урт, хурдны динамик тохируулгыг хийх боломжийг олгодог бөгөөд иймд энерги зарцуулалтыг оновчтой болгоод үйлдвэрлэлийг тогтвортой байлгадаг.

Хөндий шахуурга ба хэлхээний шахуургын хооронд үнэийн ялгаа юу вэ?

Хөндий шахуургууд нь анхны үнээрээ 15-20% хямд байдаг боловч хэлхээний шахуургууд нь тусламжийн ажил үзүүлэх хугацаа урт байдаг тул хүнд нөхцөлд урт хугацаанд хөрөнгө оруулалтын орлого илүү сайн байж болно.