با ورود میادین نفتی قدیمی به مراحل میانی تا پایانی توسعه، میزان شن افزایش مییابد، شوری بیشتر میشود و شرایط بازیابی حرارتی بیشتر میشود. این تغییرات، سیستمهای بالابری درون چاهی را تحت فشار زیادی قرار میدهد. پمپهای سنتی در این موارد به راحتی دچار گرفتگی شن میشوند، به سرعت فرسوده میشوند و نیاز به تعمیرات چاه با فرکانس بالا دارند. اگر در حال تغییر پیکربندی هستید، یکی از اولین چیزهایی که یک مهندس میدان احتمالاً به آن فکر میکند این است که پمپ کنترل شن و ماسه پیستون بلندکه میتوانند محیطهای پیچیده را بهتر مدیریت کنند و بنابراین عمر عملیاتی آنها بدون ایجاد تغییرات عمده در تجهیزات سرچاهی قابل افزایش است.
ساختار ورودی جانبی جهت ذرات شن را تغییر میدهد
وقتی تولید شن و ماسه به طور قابل توجهی بالا باشد، عمر مفید تجهیزات عمدتاً به نحوه ورود شن و ماسه توسط سیال به داخل محفظه پمپ بستگی دارد. با ساختار ورودی جانبی، سیال به صورت محیطی وارد محفظه کار میشود و از تجمع ذرات شن بین پیستون و سیلندر که دلیل اصلی گرفتگی نیز هست، جلوگیری میکند. لوله جمعآوری شن و ماسه انتهایی، یک فضای حائل برای چاههایی با تولید شن و ماسه کم فراهم میکند و باعث میشود ناخالصیها در پایین پمپ تهنشین شوند، به جای اینکه آببندها مستقیماً شسته شوند، که برای تولید مداوم مفید است.
طراحی کورس بلند به خوبی با نوسانات تولید سازگار است
در شرایطی که تولید روزانه سیال از ۵ تا ۲۰۰ متر مکعب در نوسان است، ایجاد ترکیب مناسب بین قطر پمپ و کورس آن بسیار مهم میشود.پمپهای کنترل شن و ماسه با پیستون بلندبا استفاده از سیلندر بلندتر، به کورس بالاتری دست مییابند. این بدان معناست که میتوانند در طول یک کورس، جابجایی بیشتری ایجاد کنند و در عین حال مکش پایدار بماند. اندازه دهانه پمپ از 32 تا 70 میلیمتر متغیر است، بنابراین امکان تنظیم مدلها با توجه به سطح تولید فراهم میشود و بنابراین کل سیستم بالابری مرتباً تعویض نمیشود. این امر برای بلوکهایی با شرایط چاه ناپایدار بسیار مفید است.
استفاده از مواد مقاوم در برابر سایش برای غلبه بر چالشهای بازیابی حرارتی و معدنی بالا
لایههای آب نمک با مواد معدنی بالا و چاههای بخار، الزامات سختگیرانهتری را برای بشکههای پمپ و پیستونها نسبت به سایر اجزا ایجاد میکنند. مصرف شرایط شنی را میتوان با استفاده از یک لایه آبکاری کروم با ضخامت بیش از 0.15 میلیمتر، بسته به سطح سختی که باید اچوی۸۰۰-1000 باشد، به طور مؤثر کاهش داد. با توجه به شرایط کاری مختلف، تولیدکنندگان همچنین بشکههای فولاد ضد زنگ کروم ۱۳ یا 420، پیستونهای پوشش داده شده با نیکل60 یا تنگستن و سیلندرهای فولادی کربنیزه یا نیتریده شده را انتخاب میکنند. از آنجایی که دما در چاههای بازیابی حرارتی میتواند تا 150 درجه سانتیگراد باشد، پوشش مقاوم در برابر فرسایش سطحی باید با استفاده از اچ وی او اف و سایر تکنیکهای پاشش حرارتی انجام شود.
ساختار، ثبات عملیاتی را تعیین میکند
محفظه بیرونی برای تحمل بار فشار کلی وجود دارد، در حالی که دقت ماشینکاری یک سیلندر تا حد زیادی بر عملکرد آببندی تأثیر میگذارد. جفت آببندی بین پیستون و بشکه پمپ، جزء اصلی مسئول راندمان بالابری است. شیرهای جریان و شیرهای ورودی، جریان ورودی و خروجی سیالات چاه را تنظیم میکنند. اگر جنس به اشتباه انتخاب شود، پس از فرسایش، جریان معکوس یا کاهش خروجی پمپ بسیار آسان است. جفت سیلندر بزرگ شده و قطعات مدولار، امکان تعویض فقط قطعات فرسوده را به جای تعویض کل پمپ فراهم میکند، که به خصوص زمانی که چاه عمیق است یا میزان شن زیاد است، بسیار مفید است.
نظارت مبتنی بر داده، اساس پیکربندی میشود.
پس از کالیبراسیون، ثابت پمپ (مقدار K) میتواند برای نظارت بر خروجی پمپ به صورت زنده به سیستم اسکادا میدان نفتی متصل شود. برای چاههای تولیدی با تغییرات ناگهانی در تولید، این اطلاعات به مهندسان این امکان را میدهد که از دادهها بدانند که آیا لازم است قطر، ضربه یا نرخ ضربه پمپ را تغییر دهند یا خیر، و بدین ترتیب از تصمیمگیری مبتنی بر تجربه به تجزیه و تحلیل مبتنی بر داده منتقل میشوند. پمپهای کنترل شن و ماسه با پیستون بلند از این نظر، ادغام آنها در سیستمهای نظارتی موجود، راحتتر است.
به هر حال، انتخاب باید استانداردهای رابط برنامهنویسی کاربردی و سیستمهای مواد را در نظر بگیرد.
تولیدکنندگان پمپ میلهای چینی عموماً از استانداردهای رابط برنامهنویسی کاربردی 11AX و رابط برنامهنویسی کاربردی 11B پیروی میکنند، اما تأمینکنندگان مختلف روشهای بسیار متفاوتی برای انجام و آزمایش دارند. هنگام خرید تجهیزات از خارج از کشور، معمولاً به مهرهای رابط برنامهنویسی کاربردی، گزارشهای متالورژیکی شخص ثالث، آزمایشهای توپی سوپاپ و نتایج بازرسیهای صافی بشکه و زبری سطح داخلی نیاز است. تطبیق سیستم مواد با شرایط چاه گامی بسیار مهم در جلوگیری از خرابی زودهنگام قطعات است.
در بلوکهایی با شرایط ماسهای، بسیار معدنی و قابل بازیابی حرارتی، یک نوع پمپ به تنهایی نمیتواند تمام شرایط عملیاتی را پوشش دهد. با استفاده از محفظه ورودی جانبی، کورس طولانی، استفاده از مواد مقاوم در برابر سایش و نظارت آنلاین،پمپ های کنترل شن و ماسه پیستون بلندبنابراین، به میدان نفتی روشی انعطافپذیرتر برای پیکربندی مجدد چاهی که شرایط متغیری دارد، ارائه میدهد. معمولاً برای اپراتورها، کاهش تعداد تعمیرات چاه و افزایش زمان بهرهبرداری مداوم، سودمندتر از یک هزینه سرمایهای یکباره است.