EN
Өндөр даралттай хандлагын шаардлагыг ойлгох
3,000 psi-с дээш буцах даралтад стандарт шахуургын нэгжүүд яагаад гэмтдэг вэ
Ихэнх стандарт шахуургын тоног төхөөрөмжүүд даралт 3,000 psi-аас дээш болох үед бүтцийн хувьд сул талтайгаас болж ажиллахаа больдог. Ердийн шахуургын NBR гуман герметикүүд ойролцоогоор 3,200 psi даралтанд задран гардаг бөгөөд ийм даралтын салхины улмаас хугарсан чулуун хэсэгт болон хяналтын вентильд жижигхэн трещин үүсдэг. 2,800 psi-аас дээш болох үед поршинууд илүү их нугаламтгай болдог нь шахуургын үйлийн зуучийг ойролцоогоор 12-с магадгүй 18 хувир хүртэл бууруулдаг. Мөн эдгээр нөхцөлд хяналтын вентиль хурдан изналагдах бөгөөд доод түвшний 2,500 psi-аас бага даралтанд байхтай харьцуулахад ойролцоогоор 40% илүү хурдан юм. Байдал хүнд болгох нь ийм насоснууд нь газрын доорх урсгалын стресст тэсвэртэй байх нэмэлт бэхэлгээтэй байдаггүй явдал юм. Тэдгээрийг зогсооход гэнэт даралт өөрчлөгдөж крекерийн вал ба холбогчийн дэлхийд трещин үүсгэдэг нь 4,000 метрээс илүү гүн хийн цоорхорд ийм төрлийн гэмтэл засварлахад маш өндөр зардал шаарддаг.
Гол физик: Даралт алдалт, шингэний шахагдвар ба эзлэхүүний үр дүнт чадал гүнд
Өндөр даралттай, гүн худагнаас шингэн татах үйл явцыг удирдах гурван хоорондоо холбоотой физикийн зарчим бол:
- Шугаман бус даралт алдалт : Нэвтрэх чадвар багатай байдалд гидравликийн эсэргүүцэл гүний 500 метр тутамд 18–27%-иар нэмэгдэж, урсгалыг хангахын тулд илүү өндөр шахалтын даралт шаардлагатай болдог.
- Шингэний шахагдварын нөлөө : Хаягуудын температурт (жишээ нь, 150°C) нефтийн эзлэхүүн 1,000 psi тутамд 3–5%-иар багасаж, үр ашигтай орох урсгалыг бууруулж, насосын дутуу дүүргэлтийн эрсдэлийг ихэсгэдэг.
- Эзлэхүүний үр дүнт чадлын уналт : Пермиан бассейны талбайн мэдээллээр 4,000 метр гүнд эзлэхүүний үр дүнт чадал 1,500 метр гүнд ~85% байхад <65%-д хүрч багасаж, зорилтот үйлдвэрлэлийг хангахын тулд 25–30% илүү их эзлэхүүнтэй насос хэрэглэх шаардлагатай болдог. Хийн нөлөө энэ асуудлыг илүү хүнд болгодог: дээш хөдлөх циклд ууссан хий тэлж, ялангуяа GOR өндөртэй хаягуудад ууртлах үзэгдэл үүсгэдэг.
Өндөр даралтанд зориулсан авсаархай насосны төрлүүд
Плунжер насос: Нарийвчлал, даралтны ангилал ба герметик материалийн сонголт
Өндөр даралттай тосны ялгаруулалтын ажилд зориулан онцгойлон зохион бүтээсэн плунжер насосууд нь 5,000 psi-аас дээш даралтанд ч гэсэн ажиллах чадвартай. Эдгээр насосууд нь хэт их эсрэг даралттай нөхцөлд ч гэсэн тогтвортой урсгалыг хадгалж чаддаг бөгөөд энэ бол шахмал ба самбаран насосуудын 3,000 psi орчимд үр ашгийн хувь резкий буурч эвлэрэх боломжгүй цэгт хүрдэг. Гэхдээ урт хугацааны найдвартай ажиллагааны хувьд хамгийн чухал зүйл бол тэдгээр герметикэд юу хийсэн нь юм. Талбайн ажилтангууд өндөр хэмжээний устөрөгчийн сульфид агуулсан хатуу хүчиллэг хийн хортоо орчинд PEEK шиг батлагдсан термопластик эсвэл FKM-GLT шиг тусгай эластомер илүү сайн тэсвэрлэдэгийг мэднэ. Пермианын талбайд инженерүүд шингэний нэвчилтийг багасгах, зэврүүлэгч бодисоос хамгаалахын тулд хатуулагдсан металлтай хослуулан 0.0005 инчээс бага зай авч тохируулдаг. Энэ нарийн товчийг сахих нь эзлэхүүний үр ашиг 92%-иас дээш байх, үйлчилгээний завсар өмнөх самбаран насосны системийнхээс ойролцоогоор 40% илүү урт байх зэрэг давуу талыг олгоно.
Уламжлалт бус өндөр хэмнэл, даралтанд зориулсан уртавтар тэжээлийн худалтуур (жишээ нь: Пермийн хонгор)
Онцгой гүдгэр HP/HT талбайд, ялангуяа Пермийн хөндий даяар орших Волфкамп шавран формацид урвуур буцах насосны төхөөрөмжүүд нь 15,000 фут (4,572 м) доор ажиллах үед голчлон сонгогдох шийдэл болсон. Эдгээр талбайнууд маш хатуу нөхцөлд оршино. Температур ихэвчлэн 300°F (149°C)-аас дээш хүрч, даралт 10,000 psi (689 бараг) хүртэл хүрч болзошгүй. Эдгээр насосуудыг юу ийм сайн ажиллуулдаг вэ? Тэдгээр нь ерөнхийдөө нийт гурваас таван шаттай цилиндр бүхий модуль хэлбэртэйгээр зохион байгуулагдсан байдаг. Энэ тохиргоо нь ажиллагааны үеэр хийг илүү сайн зохицуулахад тусалдаг бөгөөд хийн шахагдах чанарын асуудлаас үүдэлтэй үр ашгийн алдагдлыг багасгадаг шатлан шахах процессыг зохион байгуулах боломжийг олгодог. Бодит талбайн туршлагаас харахад эдгээр төхөөрөмжүүд зузаан, халуун нефтийг боловсруулах үед уламжлалт гидравлик системүүдтэй харьцуулахад ойролцоогоор 30% бага энерги зарцуулдаг. Түүнчлэн, хэн ч их ярьдаггүй, гэхдээ маш чухал өөр нэг давуу тал байдаг: гидравликийн оронд шууд механик хөдөлгүүрт суурилдаг тул үйлчилгээтэй хүмүүст шүүгдсэн шингэний хоёрдогч бохирдолд орох аюулгүй байдлын талаар санаа зоволтгүй ажиллаж болно. Хамгийн чухал нь эдгээр насосууд урт хугацааны олборлолтын үеэр ч 85%-иас дээш ажиллагаатай байдаг тул найдвартай байдал маш чухал үед үйлчилгээтэй хүмүүс тэдгээрийг бараг л бөмбөг тэсвэртэй гэж үздэг.
Дэвшилтэт насосны нэгжийн байгууламжийг үнэлэх
Шингэн хөдөлгүүртэй болон цахилгаан-холимог насосны нэгжүүд: 4,000 psi-с дээш хүчтэй даралтанд энерги ашиглах үр дүн ба найдвартай байдал
Хортой эсвэл холын бүс нутагт ашиглахад тохиромжтой бөгөөд шингэн дамжуулах замаар хүч чийдийг дамжуулах болон цахилгаан гадаргуугийн хамрагдах хэмжээ бага зэрэг байдгаас болж шингэн хөдөлгүүрт насосны нэгжүүд 4,000 psi-с дээш даралттай үед хэрэглэхэд сайн ажилладаг. Гэсэн хэдий ч дулаан алдалт, шингэний үрэлт зэрэг дотоодод байгаа үр ашгийн бус байдлын улмаас нийт системийн үр дүнтэй ажиллах чадвар нь орчин үеийн өөр сонголтуудаас 15–20%-иар бага байдаг.
Цахилгаан хольдмог системүүд нь таталтын энергиийг буцаан барих замаар эдгээр дутагдалд дүүргэн оролцож, циклээр ажиллах үед энергийн хэрэглээг ойролцоогоор 30 хувиар бууруулдаг. Эдгээр системүүд нь шахалтын түвшинд хурдан урвал үзүүлдэг нарийвчлалтай цифров хяналттай ирдэг бөгөөд илүү бага хөдөлгөөнтэй деталтай тул гэмтэх боломжтой цэгүүд бага байдаг. 5,000 psi-с давсан даралтанд ч чадавх жигд барьж, үр ашгийн алдагдал ажиглагдахгүй. Урд өндөр температур, өндөр даралттай уурхайнуудтай ажиллах үед, ялангуяа урсгалын хурд тогтмол хэлбэлзэж, энерги зарцуулах асуудал чухал үед эдгээр хольдмог системүүд цахилгаан хөдөлгүүрийн дотоод үр ашиг, хүчтэй шахуургын чадавхийг хамгийн сайн тэнцвэртэй хослуулдаг.
Хамгийн тохиромжтой шахуургын нэгжийг сонгох, хэмжээг тодорхойлох
Зөв хэмжээг сонгохын тулд өдөрт баррелиар хэмжигдэх урсгалын хурд болон нийт динамик толгойн (TDH) тооцоог тодорхойлох шаардлагатай. TDH-ийн тоо нь вертикал дахь өндөрт өргөх шаардлагыг, хоолойноос үүсэх үрэлтийн алдагдлыг бүрэн хамрах ёстой бөгөөд цахилгаан станцын резервуар дахь статик даралтыг ч бас харгалзан үзэх хэрэгтэй. Ямар төрлийн шингэнтэй ажиллаж байгаа нь материал сонгоход болон системийн бүрдэлд ихээхэн нөлөөлдөг. Хэрэв вискозитэт 50 сантипуазаас давбал, онцгой доогуур гээхгүй хурайгуур шаардлагатай болох бөгөөд краны хугацаа зохицуулах нь маш нарийн байх ёстой. Дундачийн 5%-иас илүү хэмжээтэй элсэлт үүсгэгч жижиг хэсгүүд байвал плунжер, кран, цилиндрийн шулуун гэх мэт хатуулагдсан деталиуд нь элэгдэлээс сэргийлэхийн тулд заавал шаардлагатай болно. Хэрэв даралт 4,000 psi-с дээш орвол очих даралт, температуртай нөхцөлд дор хаяж 120% хүртэл тэсвэртэй насос сонгох нь зүйтэй. Энэ нь доорх нөхцөл байдлыг бидний тоног төхөөрөмжийн техникийн шаардлагатай тааруулахад тусална. Насосны муруй шугам дээрх хамгийн сайн үр өгөөжийн цэг (BEP) бидний ихэвчлэн ашиглах цэгийн ойролцоогоор 20% хооронд байгаа эсэхийг шалгана уу. Энэ оновчтой мужид үлдэх нь энерги зарцуулалтыг 15-30% хүртэл бууруулж, деталиуд илүү удаан үлдэх тул засварын зардлыг багасгадаг. Мөн өсөлтийн боломжийг мартаж болохгүй. Нийт багтаамжид 10-15% нэмэлт багтаамж нэмэх нь хугацаа өнгөрөх тутам бий болох үйлдвэрлэлийн бууралтанд зай үлдээх, мөн үйл ажиллагааны сүүлийн үе шатанд кавитаци болон муу ажиллагаа зэрэг асуудлыг урьдчилан сэргийлнэ.
Ихэнх асуултууд
3,000 psi-ийн дээд түвшинд стандарт шахуургууд яагаад гэмтдэг вэ?
3,000 psi-ийн дээд түвшинд стандарт шахуургууд NBR резинэн герметик хальснуудын урсгал, бутархай чуглуулгын хэсгүүдэд трещин үүсэх, даралтын оргил болон газрын доорх хүчдэлийг даахуйц хангалттай бэхэлгээ байхгүй зэрэг барьж байгуулах хязгаарлалтаас шалтгаалан гэмтдэг.
Өндөр даралтанд яагаад плунжер шахуургыг илүүд үздэг вэ?
Плунжер шахуургыг өндөр даралтанд ашиглахад илүү тохиромжтой гэдэг нь тэд 5,000 psi-ээс дээш даралтыг үр ашгийн алдалтгүйгээр шахаж чаддаг, эсрэг даралтанд тогтвортой урсгал өгдөг, цохигдол ба износод тэсвэртэй герметик болон материалуудыг ашигладаг.
Цахилгаан-холимог шахуургууд энергийн үр ашигт чанарыг хэрхэн сайжруулдаг вэ?
Цахилгаан-холимог шахуургууд энергийн үр ашигт чанарыг сайжруулахдаа регенератив хөдөлгүүрээр түрж тогтох энергиийг буцаан цуглуулдаг, нарийвчлалтай дижитал удирдлагыг хангамжилдаг, улмаар уламжлалт гидравлик системүүдтэй харьцуулахад ойролцоогоор 30% энергийн хэрэглээг бууруулдаг.
Шахуургийн нэгжийг сонгохдоо ямар хүчин зүйлс чухал вэ?
Гүйдлийн хурдны шаардлагатай хэмжээг тодорхойлох, нийт динамик толгойн тооцоо, шингэний онцлог, өндөр нарийн байдал бүхий шингэнд бага гулсах токуудыг ашиглах, идэвхит буюу холимогт зориулан хатуулагдсан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сонгох, хүлээгдэж буй даралт болон температурын нөхцлийн дор хаяж 120%-ийг зөөх чадвар, цахилгаан насосны муруйн ажиллагааны мужтай таарч байхыг хангах зэрэг нь гол оролцоо юм.