پمپ میله‌ای نفت، تمرکز جدیدی را در میادین بالغ به دست می‌آورد

همزمان با ورود تولیدکنندگان نفت به سال دیگری از فعالیت در مخازن بالغ و از نظر فنی پرفشار، استراتژی فرازآوری مصنوعی بی‌سروصدا در حال تغییر است. به جای دنبال کردن دستاوردهای تولید کوتاه‌مدت، اپراتورها به طور فزاینده‌ای دقت مهندسی، قابلیت اطمینان سیستم و کنترل هزینه چرخه عمر را در اولویت قرار می‌دهند.

در مرکز این گذار قرار داردپمپ میله روغن، هنوز هم پرکاربردترین سیستم فرازآوری مصنوعی نصب‌شده در میادین نفتی ساحلی در سراسر جهان است. کارشناسان صنعت خاطرنشان می‌کنند که عملکرد بلندمدت آن کمتر به خود پمپ و بیشتر به میزان دقت در انتخاب آن بستگی دارد.

در ماه‌های اخیر، تیم‌های مهندسی در سراسر آسیا، خاورمیانه و بخش‌هایی از آمریکای لاتین، با توجه به افزایش نرخ شکست در چاه‌های پیچیده، استانداردهای رسمی انتخاب پمپ را مورد بازنگری قرار داده‌اند.

از تصمیمات مبتنی بر تجربه تا انتخاب مبتنی بر استانداردها

از نظر تاریخی،پمپ میله روغنانتخاب در بسیاری از زمینه‌ها به شدت به تجربه اپراتور متکی بود. در حالی که دانش عملی همچنان ارزشمند است، مهندسان اکنون اذعان می‌کنند که افزایش پیچیدگی چاه، حاشیه قضاوت ذهنی را کاهش داده است.

یک مهندس ارشد فرازآوری مصنوعی که در چندین پروژه بازسازی میدان‌های بالغ مشارکت داشته است، گفت: «بیشتر خرابی‌های مکرر پمپ که امروزه بررسی می‌کنیم، نقص طراحی نیستند. آنها خطاهای انتخاب هستند - ساختار اشتباه پمپ، فاصله‌گذاری نادرست یا ابزارهای پشتیبانی ناهماهنگ.»

این درک، علاقه به روش‌های ساختاریافته‌ای مانند ... را تجدید کرده است.س/SH1020-0354—2006، یک استاندارد مهندسی توسعه‌یافته در سیستم میدان نفتی شنگلی. این چارچوب، داده‌های میدانی حاصل از دهه‌ها را به منطق انتخاب واضحی بر اساس عمق چاه، خواص سیال، تولید شن و ماسه و خطر خوردگی تبدیل می‌کند.

عمق چاه اولین مرز برای طراحی پمپ را تعیین می‌کند

داده‌های مهندسی به طور مداوم نشان می‌دهند کهعمق چاه اولین و محدودکننده‌ترین پارامتر انتخاب استبا افزایش عمق، بار مکانیکی، رفتار رشته میله و تلفات حجمی تشدید می‌شود.

جدول 1 نشان می‌دهد که استاندارد چگونه استپمپ میله روغنسازه‌ها در محدوده‌های عمقی و شرایط معمول چاه اعمال می‌شوند.

جدول 1. کاربردپذیری پمپ‌های میله‌ای روغن استاندارد بر اساس عمق چاه

مهندسان صنعت خاطرنشان می‌کنند کهفراتر از ۲۱۰۰ مترگزینه‌های قابل قبول پمپ به شدت محدود می‌شوند و تجزیه و تحلیل مهندسی دقیق را اجتناب‌ناپذیر می‌کنند.

پمپ‌های تک منظوره از جایگاه ویژه به جایگاه اصلی خود می‌رسند

از آنجایی که مشکلات مربوط به ماسه، گاز و ویسکوزیته در مخازن قدیمی رایج‌تر می‌شوند، استفاده از مخازن با اهداف خاص... پمپ‌های میله‌ای روغندیگر راه‌حل‌های خاص محسوب نمی‌شوند.

استقرارهای میدانی اخیر، طرح‌های متعددی را برجسته می‌کنند که به طور فزاینده‌ای در مرحله برنامه‌ریزی مشخص می‌شوند و پس از وقوع خرابی‌ها معرفی نمی‌شوند.

جدول 2. پمپ‌های میله‌ای روغن با کاربرد خاص و کاربردهای معمول آنها

یکی از مهندسان شاغل در پروژه‌های بهینه‌سازی فرازآوری مصنوعی توضیح داد: «تغییر کلیدی، طرز فکر است. به جای واکنش به مشکلات شن یا گاز، اکنون در مرحله انتخاب، برای آنها مهندسی می‌کنیم.»

قطر پمپ: بزرگتر همیشه بهتر نیست

اگرچه افزایش قطر پمپ ممکن است جابجایی نظری را افزایش دهد، ارزیابی‌های مهندسی همواره در مورد اندازه بیش از حد هشدار می‌دهند.

روش‌های محاسبه استاندارد، تولید مورد انتظار، طول کورس و سرعت پمپاژ را به یک ثابت پمپ (مقدار K) تبدیل می‌کنند که سپس با قطرهای استاندارد پمپ مطابقت داده می‌شود.

جدول 3. قطرهای استاندارد پمپ و ثابت‌های پمپ

مهندسان میدانی عموماً توصیه می‌کنند اندازه پمپ را کمی بالاتر از تقاضای محاسبه‌شده انتخاب کنند تا انعطاف‌پذیری را بدون تحمیل تنش مکانیکی غیرضروری حفظ کنند.

انتخاب فضای خالی به عنوان یک شاخص قابلیت اطمینان مورد توجه قرار می‌گیرد

در میان تمام پارامترهای پمپ، فاصله پیستون تا بدنه به طور فزاینده‌ای به عنوان یک عامل مهم در قابلیت اطمینان شناخته می‌شود.

استانداردهای مهندسی، چندین درجه‌ی لقی را تعریف می‌کنند که هر کدام مربوط به یک محدوده‌ی ابعادی خاص هستند.

جدول 4. درجه‌بندی‌های فاصله پمپ

برای پمپ‌های با قطر بزرگ، قوانین اصلاحی اضافی، همانطور که در جدول 5 نشان داده شده است، اعمال می‌شود.

جدول 5. تنظیم فاصله برای پمپ‌های با قطر بزرگ

انتخاب نادرست فاصله‌گذاری اغلب در تحلیل‌های خرابی شامل افت اولیه راندمان یا گیر کردن پمپ، به ویژه در چاه‌های عمیق، ذکر می‌شود.

ابزارهای پشتیبانی، سیستم مهندسی را تکمیل می‌کنند

انتخاب بر اساس استانداردها فراتر از خود پمپ است. مهندسان بر اهمیت ابزارهای پشتیبانی مانند لنگرهای گاز، لنگرهای لوله و شیرهای تخلیه تأکید دارند.

یک متخصص فرازآوری مصنوعی گفت: «این ابزارها دیگر اختیاری نیستند. آنها بخشی از طراحی کامل سیستم هستند، به خصوص در چاه‌هایی که تداخل گاز یا شرایط ناپایدار لوله‌گذاری دارند.»

افزایش آرام استانداردها: تغییر در انتظارات تأمین‌کنندگان

در کنار رفتار اپراتورها، انتظارات از تأمین‌کنندگان نیز در حال تغییر است. تیم‌های تدارکات به طور فزاینده‌ای تولیدکنندگان و ارائه‌دهندگان خدماتی را ترجیح می‌دهند که روش‌های انتخاب مستند و همسو با استانداردهای مهندسی شناخته‌شده را ارائه می‌دهند.

خریداران به جای ادعاهای بازاریابی، به دنبال شواهدی از موارد زیر هستند:

1. منطق انتخاب مبتنی بر استانداردها

2. پشتیبانی اسناد مهندسی.

3. قابلیت تطبیق طراحی پمپ با شرایط خاص چاه.

این تغییر، روند گسترده‌تری را در صنعت نشان می‌دهد:اعتبار فنی به اندازه قیمت اهمیت پیدا می‌کند.

چشم‌انداز: رشته مهندسی به عنوان یک مزیت رقابتی

با ورود عملیات میدان نفتی به مرحله بلوغ، نقش رشته مهندسی همچنان در حال افزایش است. روش‌های انتخاب ساختاریافته، که توسط جداول شفاف و منطق استاندارد پشتیبانی می‌شوند، به عنوان یک عامل آرام اما تعیین‌کننده در موفقیت فرازآوری مصنوعی در حال ظهور هستند.

برایپمپ‌های میله‌ای روغننتیجه واضح است: عملکرد بلندمدت قبل از ورود پمپ به چاه مهندسی می‌شود.

یادداشت منبع:

منطق انتخاب فنی و جداولی که در این گزارش به آنها اشاره شده است، مبتنی برQ/SH1020-0354—2006، روش‌های انتخابپمپ های میله ای روغنیو ابزارهای پشتیبانیکه در چارچوب استانداردهای فنی میدان نفتی شنگلی توسعه یافته است.