Гидравлическая перекачка

Гидравлическая перекачка является проверенным искусственным лифтом метод, который используется с начала 1930-х годов. Он предлагает несколько различных систем для обработки различных условий скважины. Успешные применения включали установку глубины от 500 до 19 000 футов и производительность от менее 100 до 20000 баррелей в сутки. Поверхностные пакеты доступны с использованием мультиплексных насосов мощностью от 15 до 625 л.с. Системы являются гибкими, потому что скорость закачивания в скважине может регулироваться в широком диапазоне с помощью жидкостных регуляторов на поверхности.

Если вы работаете со спецтехникой, то прекрасно понимаете важность правильного выбора деталей и компонентов для нормального функционирования любого оборудования. Наша компания рада предложить вам широкий ассортимент гидравлических узлов и компонентов для специальной строительной техники. Стоит отметить, что в каталоге компании представлены самые известные производители, которые известны по всему миру и славятся линейкой гидравлического оборудования. Конечно же, помимо самих машин, они разрабатывают и детали, которые можно использовать для ремонта. Компания может предоставить вам любые запчасти, в том числе и Запчасти для экскаваторов, скорей переходите к ним для подробной информации!

Химические вещества для контроля коррозии, парафина и эмульсий можно закачивать в скважину вместе с рабочей жидкостью, в то время как пресная вода также может вводиться для растворения солевых отложений. При перекачке тяжелых нефтей рабочая жидкость может служить эффективным разбавителем для снижения вязкости добываемых жидкостей. Рабочая жидкость также может нагреваться для работы с сырой нефтью или сырой нефтью с низкой температурой застывания. Гидравлические насосные системы подходят для скважин с наклонными или изогнутыми отверстиями, которые могут вызвать проблемы для других типов искусственного подъема. Наземные сооружения могут иметь низкий профиль и могут быть объединены в центральную батарею для обслуживания многочисленных скважин. Это может быть выгодно в городских районах, на морских участках, в районах, где требуются системы полива (дождевальные системы), и в экологически чувствительных районах.

Основная операция

Гидравлические насосные системы передают энергию в скважину с помощью рабочей жидкости под давлением, которая течет в скважинных трубах. Гидравлическая передача мощности в скважине может быть выполнена с достаточно хорошей эффективностью при использовании поршневого насоса с возвратно-поступательным движением. С 30 ° API нефти при 2500 фунтов на квадратный дюйм в 2 7 / 8 -in. НКТ, 100 поверхностных гидравлических лошадиных сил могут передаваться на глубину 8000 футов с расходом 2350 баррелей в сутки и падением давления трения менее 200 фунтов на квадратный дюйм. Еще более высокая эффективность может быть достигнута при использовании воды в качестве гидравлической среды из-за ее меньшей вязкости.

Забойный насос действует трансформатор для преобразования энергии в давление в добываемых текучих средах. Обычная форма гидравлического забойного насоса состоит из набора связанных поршневых поршней, один из которых приводится в движение рабочей жидкостью, а другой — закачивает скважинные жидкости. Другая форма гидравлического забойного насоса, которая стала более популярной, — это струйный насос, который преобразует рабочую жидкость под давлением в высокоскоростную струю, которая непосредственно смешивается с жидкостями скважины. При турбулентном перемешивании импульс и энергия от рабочей жидкости добавляются к полученным жидкостям. Рабочее давление в гидравлических насосных системах обычно колеблется от 2000 до 4000 фунтов на квадратный дюйм. Наиболее распространенным насосом, используемым для создания этого давления на поверхности, является мультиплексный поршневой насос, приводимый в движение электродвигателем или многоцилиндровым газовым или дизельным двигателем. Использовались многоступенчатые центробежные насосы и горизонтальные электрические погружные насосы а некоторые системы работали с избыточной производительностью в системах нагнетания воды. Гидравлическая жидкость обычно поступает из скважины и может быть добытой нефтью или водой. Резервуар для жидкости на поверхности обеспечивает пропускную способность и обычно является частью системы очистки, используемой для подготовки скважинных флюидов для использования в качестве рабочей жидкости. Соответствующие регулирующие клапаны и трубопроводы завершают систему. Схема типичной гидравлической насосной системы показан.

Типы гидравлических насосных систем

Существует два основных вида гидравлических насосов:

  • Струйные насосы
  • Поршневые насосы прямого вытеснения

На показано расположение струйного насоса. Для струйных насосов рабочая жидкость под высоким давлением направляется вниз по трубопроводу к соплу, где энергия давления преобразуется в напор скорости (кинетическая энергия). Высокоскоростная рабочая жидкость низкого давления уносит рабочую жидкость в горловину насоса. Затем диффузор уменьшает скорость и увеличивает давление, чтобы смешанные жидкости могли вытекать на поверхность.

Насос прямого вытеснения состоит из поршневого гидравлического двигателя, непосредственно соединенного с поршнем насоса или поршнем насоса. На  показан поршневой насос с гидравлическим приводом. Рабочая жидкость (масло или вода) направляется вниз по колонне насосно-компрессорных труб для работы двигателя. Поршень или поршень насоса забирает жидкость из ствола скважины через стоячий клапан. Израсходованная рабочая жидкость и добыча могут быть возвращены в отдельную колонну насосно-компрессорных труб или в обсадную колонну.

Когда энергетическая жидкость и производство объединены, система представляет собой открытую энергетическую систему. Для открытой вентилируемой системы подачи рабочей жидкости рабочая и рабочая жидкость обычно возвращаются отдельно в параллельную колонну насосно-компрессорных труб с газом, обычно выходящим через кольцевое пространство обсадной колонны к поверхности. Для установки без вентиляции требуется насос для обработки газа и добычи. Рабочая жидкость плюс все пластовые жидкости образуются в затрубном пространстве. Оба типа заканчивания используются с насосами прямого вытеснения и со струйными насосами. На самом деле, многие забойные узлы (КНБК) могут взаимозаменяемо размещать струйные или нагнетательные насосы.

В закрытом расположении рабочей жидкости рабочая жидкость возвращается на поверхность отдельно от добываемых жидкостей, для чего требуется отдельная колонна труб. Использование закрытой системы подачи рабочей жидкости ограничено из-за дополнительных начальных затрат и проблем с зазором в небольшом корпусе. Поскольку струйный насос должен смешивать рабочую жидкость и рабочую среду, он не может работать как закрытый насос рабочей жидкости.

Наиболее выдающейся особенностью гидравлических насосов является система «свободный насос». показана схема свободного гидравлического насоса. На показан стоячий клапан в нижней части трубки, и трубка заполнена жидкостью. На  насос был вставлен в трубопровод, и рабочая жидкость циркулирует в нижней части. На насос находится снизу и перекачивает. Когда насос нуждается в ремонте, жидкость циркулирует на поверхности, как показано на  . Насос прямого вытеснения, струйный насос и закрытая система подачи рабочей жидкости — все это свободные насосы.

Наземные объекты требуют системы хранения и очистки рабочей жидкости и насоса. Самыми распространенными системами очистки являются отстойники, расположенные на аккумуляторе. Циклонные десандеры иногда используются в дополнение к отстойникам. В последние 40 лет популярными стали электростанции на буровых площадках, которые представляют собой сепараторы, расположенные на скважине с циклонными десандерами для удаления твердых частиц из рабочей жидкости.

Поверхностные насосы чаще всего представляют собой триплексные плунжерные насосы. Другими типами являются плунжерные насосы Quintiplex, многоступенчатые центробежные насосы и «консервированные» ESP . Требуемое поверхностное давление обычно находится в диапазоне от 1500 до 4000 фунтов на квадратный дюйм. Важно указать 100% непрерывный режим работы насоса рабочей жидкости при требуемой скорости и давлении. Для установок низкого давления (<10000 баррелей в сутки) и высокого давления (> 2500 фунтов / кв. Дюйм) обычно используются поршневые насосы.

показывает приблизительную максимальную производительность и грузоподъемность для насосов прямого вытеснения. В некоторых случаях два насоса были установлены в одной колонне насосно-компрессорных труб. Уплотнительные кольца в КНБК гидравлически соединяют насосы параллельно; таким образом, максимальные значения смещения удваиваются.

Взаимосвязь между производительностью и подъемом непрактична для струйных насосов из-за множества переменных и сложных взаимосвязей между ними. Чтобы поддерживать скорость жидкости ниже 50 футов / с в каналах всасывания и нагнетания, максимальные дебиты в зависимости от размера труб для насосов без струи аппроксимируются.

Струйные насосы фиксированного типа (слишком большие, чтобы поместиться в них) были изготовлены с производительностью 17 000 баррелей в сутки, и возможны даже более крупные насосы. Максимальная глубина подъема для струйных насосов составляет примерно от 8000 до 9000 футов, если поверхностное давление рабочей жидкости ограничено примерно 3500 фунт / кв.дюйм для гидравлической жидкости и примерно 4000 фунт / кв.дюйм для масляной рабочей жидкости с учетом срока службы триплексного насоса. Максимальная производительность может быть достигнута только приблизительно от 5000 до 6000 футов. Эти цифры являются лишь ориентировочными. Указанные максимальные значения производительности относятся к струйным насосам большого объема, которым требуются КНБК, которые не способны разместить поршневые насосы.