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新型式潜电泵抬升技艺新发展

2011-09-16 08:12:56中国泵阀招标网

  

  一、低排量高效泵

  位于俄克拉荷马州的Wood Group电潜泵公司最近研制了一种低排量高效电泵系列( ,见封2) ,包括TD150、TD300和TD460三个型号。这种新型电泵属于该公司400系列产品,具有流道大、排量低、效率高等特点,大流道的设计有助于开采低重度流体、避免气锁以及减少结垢等,其效率和单级扬程都居行业首位。与同级数的普通电泵相比,该低排量泵可降低功耗约15 %~22 %.由于压头系数较高,在相同扬程下,所需级数也更少。

  TD150的排量从80bbl/ d至280bbl/ d.可替代有杆泵开采产量较低的深井、斜井。低排量高效电潜泵的研发成功进一步扩大了电潜泵的应用范围,为人工举升提供了更多选择。

  二、GasMaster气体分离器

  Centrilift公司研制了一种名为GasMaster的大排量高效气体分离器( ,见封2)。GasMas2 ter气体分离器包括旋转式和旋涡式、高排量和低排量几种型号供选择,以适应复杂多变的油井工况。该分离器的设计原理与常规分离器不同,含气量较高时,常规分离器无法提供足够的压力以克服系统的流量损失,且排量较大时吸入口的设计阻碍流体通过。而高效分离器采用大角度螺旋形叶片,优化的叶片设计可有效处理自由气体,增大两相流流量。

  三、耐高温电潜泵系统

  Baker Hughes Centrilift公司开发了一种耐高温电潜泵系统( ,见封2) ,该系统适用于重质油藏蒸汽辅助重力泄油技术(SA GD)。最近,在加拿大重质油的产量急剧增长。所谓SA GD技术即双向钻井,顶部水平井眼注蒸汽,底部井眼则生产受热融化的重质油,但极限温度和温度循环问题制约着该项技术的进展。为解决这些问题, Cen2 trilift公司通过最小化系统弹性、强化电子连接点绝缘性、设计特殊部件等工作克服来自轴向和径向的温度增加以及额外的原油膨胀。耐高温电潜泵系统下井前的测试工作由SA GD环境测试装置完成,它是一个耐高温、闭环的测试仪器,可对系统进行为期18天的循环温度测试。主要技术性能为:流动温度大于500υ(260℃) ,压力达到1000 lb/ in 2,最大流量达到27800bbl/ d.

  耐高温电潜泵系统的基本设计特征:①发动机采用特殊的内部焊接技术以应对复杂的井下工况;②对密封部分的初步测试表明需要改进止推轴承和径向轴承、轴密封以及膨胀腔室。由于弹性和极限温度的限制,密封是最具挑战的设计部分;③泵―――SA GD作业的温度循环特性要求设计特殊化,例如在磨损和腐蚀工况下必须采用特殊的焊接和涂层以延长系统工作寿命。应用SA GD技术时,在机械设计方面还需考虑级数压缩的问题;④泵引发的热膨胀―――特殊的泵吸入口设计可减小热膨胀。

  四、Smart Guard测试系统

  Wood Group电潜泵公司开发了一种名为Smart Guard测试系统( ,见封2) ,包括井下传感器和地面接口设备,用于对电潜泵和地层条件进行可靠精确的实时监测。利用这套系统操作者可在地面实时跟踪井下主要设备的参数和信息,还可根据生产需要对输入、输出数据进行设置和筛选,从而降低操作费用并延长运行时间。该系统采用了当今最先进的传感工艺和校准技术,因此其测试准确性和测试功能都远远超越了普通压力-温度传感器。该测试系统利用铂电阻温度探测器和J型热电偶测量井筒、电机油和电机绕组的温度,与普通传感器相比,提高了压力和温度测试的精度和分辨率,压力测试精度达到011 %lb/ in 2,而普通传感器压力测试精度为0125 %lb/ in 2,温度测试精度提高了016 %υ。这套测试系统还能准确测试振动和漏失等参数,并及时存储测试数据,以备技术人员随时掌握井下机组的运行情况。

  五、Phoenix井下监测装置

  Schlumberger的子公司Reda公司开发了一种名为Phoenix的井下监测装置( ,见封2)。该装置利用动力电缆将传感器测试的数据传送到地面,测试数据包括泵吸入口压力和温度、泵排出口压力、电机绕组温度、振动和漏失电流等,传送到地面的数据通过Schlumberger公司的InterAct软件进行处理和分析。安装该测试系统后技术人员可实时监测电泵机组的运行情况,有助于延长电泵工作寿命和提高油井产量,大大减小了运行成本。

  该系统具有以下技术特性:

  ◇精确、连续地测量多项参数◇通过记录器在线存储历史数据◇系统工作电源与电泵电源相互独立◇数字模拟输入和输出数据◇用于优化电泵机组和油井生产◇具有纠错报警功能

  六、电潜泵监测及自动化系统

  为优化电泵系统的工作寿命和提高油井产量,Baker Hughes Centrilift公司发明了一款新型传感器,命名为“WellL IFT”传感器( ,见封2)。

  该传感器可实时监测7组井下参数,包括:吸入口压力、流体温度、电机绕组温度、仪表电子温度、X和Y方向的振动以及排出口的压力和温度,同时可跟踪17项地面参数及诊断参数。配合SCA2 DA系统和互联网进行远程监测和控制可大大降低成本。

  配套“WellL IFT”传感器, Centrilift公司开发了WellL ink―――即一个对油井数据进行全面分类、检索、分析的服务器,可提供电泵系统数据的录取、显示、控制以及分析等信息,使用一标准的网络浏览器通过该服务器登录,就可在线获取相关油井数据。

  Centrilift公司还研发了一款实时数据分析工具,命名为“esp Expert”(电泵专家)。将油井数据输入AutographPC系统(电泵系统模拟软件组件) ,对比历史数据,即可准确分析目前井下工况。

  为使电泵系统与油井数据匹配,该系统提供用户友好界面供专家更改油井参数或电泵生产特性。

  七、双电潜泵采油技术

  最近BP公司在英国Wytch Farm油田安装了购自Schlumberger公司的REDA双电潜泵装置( ,见封2)。此装置将通过延长电潜泵的运转寿命减少修井次数,对于WytchFarm油田这样位于环境敏感地区的老油田,减少修井作业就是一大胜利。

  考虑到在采油期间油藏条件的变化,上部和下部电潜泵采用不同的结构组合,设计和安装时也考虑到将来两台泵的转换问题。生产时首先应用下部电潜泵,其电机功率为125hp ,而上部电潜泵除包含150hp的电机外还拥有增加的泵级,以便在含水量增加时保持目标流量。

  先进的气体处理装置将有效解决气油比随时间变化的问题。为了随着油藏条件的变化维持最佳采油动态, BP公司计划在约两年半后转换到上部电潜泵生产。

  此装置还可配套安装具备24h监测和优化功能的Phoenix MultiSensorⅠ型测试仪表,用来测量泵入口压力、泵排出压力、入口温度、电动机绕组温度、振动和漏失等各项参数。

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