מה זה גז טיפת המערכת?

מערכת הרמת גז היא שיטה של להרים מלאכותי המשמש להגדיל את ייצור הנפט מבארות שבו לחץ המאגר אינו מספיק לדחוף הידרופחמנים אל פני השטח.זה עובד על ידי הזרקת גז בלחץ גבוה - גז טבעי באופן חד משמעי או אוויר דחוס - לתוך ייצור צינורות באמצעות מערכי גז מיוחדים.זה מוזרק גז מחלחל את העמודה הנוזלית, צמצום צפיפותו ולחץ סטטי, אשר מאפשר היווצרות של רכיבי מערכת נוזלית, במיוחד, לחץ ארוך יותר, מסתמך על גבי משטחים, לחץ אוויר, לחץ ארוך יותר, מגובה, לחץ, לחץ, מגובה, על גבי משטחים, לחץ אוויר, לחץ אוויר, במיוחד.

מעלית גז היא נפוצה במיוחד בפעולות offshore, שדות בוגרים, וכן עם יחס גבוה שמן גז.זה מציע גמישות כי נפח הגז הזריקה ולחץ ניתן להתאים מבלי למשוך את מיתר הצ'קוזי. עם זאת, האמינות של המערכת קשורה ישירות לאמינות הפיזית של חור הירכיים שלה ואת רכיבי משטח.

כיצד משתנים טמפרטורה משפיעים על גז הסרת מערכת אמינות

תנודות טמפרטורה הן בין המדגישים הסביבתיים המקיפים ביותר בייצור נפט וגז.הם יכולים לנבוע מהקידוד הגיאוותרמאל הטבעי, מהדחיסה וההתרחבות של גז הזריקה, משינויים בטמפרטורה המיוצרת, או מתנאים מסוימים של פני השטח.התוצאות לאמינות של גז להרים את הגז הן מרובות פני השטח והן יכולות להיות מאורגנות לכמה תחומים מרכזיים.

התרחבות תרמית וחוזה של חתימות של Downhole

כל חומר המשמש במערכת הרמת גז יש יעילות של התרחבות תרמית. כמו עלייה טמפרטורה, רכיבי מתכת כגון צ'קוזי, קיסינג, וגז מעליות מסתולים להרחיב; כמו ירידה טמפרטורה, הם חוזים.בבארות שבו הטמפרטורה התפעולית יכולה להשתנות על ידי 50 עד 100 מעלות צלזיוס או יותר, שינויים ממדיים אלה יכולים להיות משמעותיים.

שסתום גז, המכיל פעמונים כיפות פתוח וקרוב על בסיס דום לחץ מראש, הם רגישים במיוחד.לחץ ה-me נקבע בטמפרטורה ההתייחסות - באופן חד-משמעי הטמפרטורה של שסתום-הכיבוי חשוף לטמפרטורה שונה, לחץ ה- dome משתנה, שינוי פתח ונקודות הסגירה של השסתום, אם המפעיל אינו אחראי לטמפרטורה זו, עלולים לפתוח את ה-F באופן בלתי-צפוי: ירידה מוקדמת, עלולים לפתוח את ה-לפתור של לחץ הדם, או למנוע את ה-F באופן בלתי-פענוח, או למנוע את ה-F-מחדש, או להזיז את ה-מחץ מוקדם יותר, עלול לגרום להפחתה מוקדמת, או להפחתה מוקדמת, לגרום להפחתה מוקדמת, להפחתה של לחץ מיידי, לגרום להפחתה של לחץ, או להפחתה של לחץ מיידי, או להפחתה של לחץ-F.

מגוון נכסים עם טמפרטורה

צפיפות הגז והנוף המוזרקים הם פונקציות חזקות של טמפרטורה.עבור לחץ הזרקת משטח קבוע, טמפרטורת חור גבוהה יותר מפחיתה את צפיפות הגז ומגדילה את נפח הספציפי שלה.זה אומר כי אותה מסה של גז מוזרק ליום תופסת נפח גדול יותר, אשר יכול לשנות את הפחתת ה-PV סטטית כדי לשנות את הרצף של מרתמי גז ממריאים (converse, גז קר -2 in acticric) עלול להיות מדויק יותר מאשר לנבא את הביצועים של גזים מדויקים (picicicicicicicze) ו-pine) אם זה יכול להיות מדויק יותר של גז מנבאד) באופן תקין של גז (pine) אם זה יכול להיות מדויק יותר מאשר דחיסה של שפעת:0) באופן מדויק של שפעת של שפעת של גז מכווץ כראוי (pine) אם זההה) באופן תקין של שפעת של גז מנבאד) על ידי דחיסה של גז מכווץ כראוי (pine) באופן תקין של שפעת של שפעת של שפעת של גז מכווץ כראוי (pine) ו-pine) אם זה יכול להיות מדויק (pine) על ידי דחיסהת של שפעת של שפעת של שפעת של שפעת של שפעת של שפעת של גז מעצימה (pine

יתר על כן, כאשר גז הזריקה מגיע ממדחסם, הטמפרטורה של השחרור יכול להיות 120-150 מעלות צלזיוס, בעוד הטמפרטורה של טמפרטורת הסביבה הקדמית עשוי להיות מתחת להקפאת.הלם התרמי וכתוצאה מכך הגז נכנס לתוך האמבטיה יכול לגרום ללחץ מקומי על שסתום גז מעל פני ימים או עונות יכול להוביל לכשלים מתכתיים במרכיבים אלסטומיים.

השפעה על חותם Elastomeric ופולימרים

(מרכיבים של Elastomeric Imaging - O-rings, רכיבי אריזות, מושבים שסתום - הם נקודות חלשות נפוצות במערכות להרים גז.רוב elastomers קונבנציונליים (למשל, גומי ניטריל) יש טווח טמפרטורה מוגבל, בדרך כלל -20 מעלות צלזיוס ל +120 מעלות צלזיוס) כאשר נחשפים לטמפרטורות מחוץ לטווח זה, החומר עשוי לפצח, או לאבד את הגמישות, יצירת נתיבי דליפה בטמפרטורה גבוהה (Flasticer) כגון: C-Flasticrtortortomecter) כולל תרכובות) כולל תרכובות חום (C) (R) כולל חומרים קיצוניים (Flasticforttortortortortortomctortortortortortortomctomctomctomctomctor) (R) (R) (Flastrtomlastic) כולל חומרים אלה (R) (R) (R) (Flastosurosurosurocentrtomctomctomctomclastocentrtomctomctomctomctomctomctom

רכיבה על אופניים גם משפיעה על כוח חותם בין ממשקי מתכת ו- elastomer. ירידה מהירה בטמפרטורה עלולה לגרום למתכת להתכווץ מהר יותר מאשר elastomer, באופן זמני להפחית את ההתערבות המתאימה ומאפשר דליפות גז.על מחזורים רבים, זה micro-movement יכול למחוק את פני השטח להוביל לכשל קטסטרופלי של חומרים המבוססים על הגרוע ביותר ירידה הטמפרטורה היא אפוא אמינות קריטית.

ביצועים של ציוד ומשטח

דחיסות גז ממוקמות לעתים קרובות על פני השטח, חשופים לטמפרטורות קיצוניות בטמפרטורות הסביבה המדברית, טמפרטורות היום יכולות לעלות על 50 מעלות צלזיוס, בעוד באזורים קדחתניים, טמפרטורות החורף יכולות לרדת מתחת - 40 מעלות צלזיוס יעילות קומפרסטור, סיכה מול פנים, ותפקוד מערכת קירור כל רמה בטמפרטורות גבוהות, בטמפרטורות גבוהות, ביצועים בין- 40 מעלות צלזיוס נופלות, במהירות נמוכה יותר, ו- 0 גרם לטמפרטורה נמוכה יותר, או ירידה של חום,

וריאציות טמפרטורה פיפירית משפיעות גם על הירידה בלחץ בין הדחיסה לבין החלק האחורי של החורף, גז קר יותר יש צפיפות גבוהה יותר ומהירות נמוכה יותר עבור אותה זרימה המונית, אשר יכול להגדיל את הלחץ שונה ודורש לחץ גבוה יותר של שחרור דחיסה.אם לא צפוי, זה יכול לגרום לדחוס לפעול מחוץ למשטח העיצוב שלה, המוביל כדי לזינוק או עומס יתר.

אסטרטגיות לטמפרטורות - Induced כשלים

מהנדסים מעסיקים מגוון של אסטרטגיות כדי למנוע את ההשפעות השליליות של וריאציות טמפרטורה על אמינות מערכת הרים גז.גישות אלה אורך עיצוב, בחירה חומרית, הליכים תפעוליים וטכנולוגיות ניטור.

המונחים: Gas Lift Valve Design

(המשתמות גז מודרניות ניתן לייצר עם FLT:0) פעמונים מפוצצים פעמונים פעמונים מפוצצים 1 או עם בקרים אלקטרוניים הניתנים לתוכנה אשר מתאמתים לחץ על בזמן אמת בהתבסס על חיישני טמפרטורה שבריריים.עיצובים אלה להפחית את הרגישות של נקודת השסתום לשינויים בטמפרטורה המסורתית, מפעילים משתמשים בפסים דומטיים או חנקן עם תגובה תרמית ידועה, אך ורק להורדת טמפרטורה גבוהה:

אפשרויות ל-Competware and Subsurface Hardware

(הופנה מהדף הראשון של הגנה) עבור צ'קוזי ושקלינג, (FLT:0 גבוה-yield Steel הציוניsFLT:1 (למשל, L80, C95, P110) יש לשמור על תכונות מכניות שלהם בטמפרטורות גבוהות יותר מאשר נמוך ציונים, עבור מפלסמי גז, רכיבים לעתים קרובות עשויים מ-LT2bnbnb: 7Flastalr) ו-D2F172bnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbnbsp;

בנוסף, לחץ ומדדי טמפרטורה (DHPT) צריכים להיות מותקנים בעומקים אסטרטגיים כדי להקליט את ההיסטוריה התרמית האמיתית.הנתונים משמשים כדי לחדד עיצובים עתידיים של השלמתם ולאמת מודלים תרמיים.

Insulation and Heating Systems

(הופנה מהדף [[1924]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[1924]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[[[[[19[[1924

הסתגלות מבצעית ו- Scheduling

המפעילים יכולים לשנות את הפרמטרים ההזרקה המבוססים על טמפרטורות חד פעמיות ומורדות.לדוגמה, במהלך חזית קרה בחורף, הגדלת טמפרטורת הגז הזריקה באמצעות תנור קו לפני שהיא נכנסת למשטח יכול להפחית את ההלם התרמי, במהלך גלי חום הקיץ, הגדלת יכולת קירור דחיסה או צמצום קצב ההזרקה יכול לשמור על טמפרטורות בתוך גבולות אפשריים.

פרוצדורות סתום והפעלה מחדש צריכות לקחת בחשבון עבור טראנסים תרמיים. a fastdown לאחר התמוטטות עתירה גבוהה עלולה לגרום התכווצות שונה שעשויות לנגיש שסתום או פגמים בנזקים.הטמעת הליך קירור מבוקר - כגון הפחתת לחץ ההזרקה בהדרגה לפני הפסקת המעלית של הגז - מסייעות לשמור על שלמות הרכיב.

מעקב בזמן אמת ותחזוקה חיזוי

ניתן מצויד במערכות להרים גז מודרניות עם FLT:0 (DTS) מפיץ טמפרטורה חישה (DTS) veFLT:1 סיבים אופטיים לאורך ה- Wellbore, מתן פרופילים טמפרטורה רצופים.הטכנולוגיה הזו חושפת anomalies תרמיות כגון פריצת דרך גז הזרקת בעומק הלא נכון, זרימת בין אזורים, או פיתוח של פיקדונות בקנה מידה המשפיעים על העברת חום.

ניטור דחוס משטח כולל טמפרטורת השחרור, טמפרטורת הנפט ומגמות טמפרטורה קרירות.טמפרטורת בין שלבים עולה עשוי להצביע על צינורות intercooler רעועים או שסתום כושל, מה שמוביל תחזוקה לפני כישלון קטסטרופלי.

מחקרים: גז גז מטיפה טמפרטורה

ניסיון בתעשייה מציע דוגמאות קונקרטיות של איך וריאציות טמפרטורה פגעו באמינות של גז.

ים גבוה - טמפרטורי

בים הצפוני היטב עם טמפרטורת חור תחתית של 145 מעלות צלזיוס, מסתמי גז באמצעות ניטריל רגיל O-rings נכשלה בתוך שישה חודשים. elastomer הקשה ואבד את יכולת החותם שלה, המאפשר גז הזריקה לעקוף את השסתום ולזרימה לתוך annulus, ובכך להפחית את יעילות המעלית ב-40%.

חורף מקפיאים - Up

גז אלסקה הרים היטב ניסיון ירידה בייצור חמור כאשר טמפרטורות ambient נפל - 40 מעלות צלזיוס במשך כמה ימים. קו הזרקת פני השטח בין הדחוס ו- Wellhead לא היה מבודד; הגז קר כל כך הרבה כי hydrates שנוצרו בזרם זרימה, גרימת חסימת משטח זרם.בנוסף, הריסת הגז שנקבעה לטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס עבר לחץ תרמי, וכתוצאה מכך לחץ חם היה לתקן את קו החום.

הפקה: Gulf of Mexico Transient Production

במפרץ עמוק של גז מקסיקו מרימה היטב, שינויים מהירים קצב הייצור גרמו לטראנסים תרמיים משמעותיים.כאשר היה נסגר היטב, הטמפרטורה של הפרצה התחתונה צנחה ב -30 מעלות צלזיוס במשך 12 שעות. Upon rererere, שסתוםימני הגז שנקבע לטמפרטורה גבוהה יותר נשאר סגור למשך כמה שעות, מה שגורם לעיכוב ונפיחות של נוזל מת.

שיקולים לאקלים קיצוני

מערכות הרמת גז פרוסות בחלק מהסביבות הקשות ביותר על פני כדור הארץ - מן המדברים המתפתלים של המזרח התיכון ועד לטרנדרה הקפואה של קנדה וסיביר.

בסביבה הקרובה של Desert High-Temperature Environment

בפעולות מדבר, טמפרטורות פני השטח יכולות לעלות על 55 מעלות צלזיוס, בעוד טמפרטורות הירכיים עלולות להגיע 150 מעלות צלזיוס.השילוב יכול להפיג סיכה, להאיץ את קורוזיה ולגרום לכשלונות מכשירים אלקטרוניים.

  • שימוש ב-FLT:0 synthetic lubricantsveFLT:1 עם יציבות עתירה גבוהה (למשל, פוליאלפאלופfins) בדחוסים ו-Siloators.
  • מתן מקלטים קירור או מחסנים ממוזגים עבור ציוד בקרה רגיש.
  • התקנת ⁇ :0 ,thermal breather שסתום 1 בינואר) על טבלאות דחוסות למניעת בניית לחץ במהלך הסגירה חמה.
  • בחירת דחיסות גז הזרקת עם דחוסים גדולים יותר ורדיוורים עבור טמפרטורות גבוהות.

בסביבה הקרובה של Arctic and Cold-Climate Environments

סביבות בטמפרטורה נמוכה לגרום לערעור במכות, סמיכות של lubricants, וסיכון מוגבר להיווצרות לחות.שיקולי עיצוב למעלית גז קדחתני כוללים:

  • מפרט (FLT:0) נמוך-temperature פלדה כיתהsveFLT:1 (למשל, L450 יש בדיקת השפעה צ'רפי V-notch ב -40 ° C).
  • (ב) שימוש ב-[[1924]] ב[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]
  • התקנת חום:0 (FLT:0) תנורי חום וחום (FLT:1) על כל משטח כיפוף גז הזריקה או המיוצר נוזלים.
  • יישום:0 (מבנים) דחוסים מוגנים (FLT) 1:1 עם בקרת טמפרטורה אוטומטית וכוח גיבוי.
  • עיצוב עבור ההרחבה:0 ,2thmally מושרה התכווצות 1:1 in tubing and casing, המאפשרים מספיק slack או חלק מפרקים כדי להימנע ממתח יתר.

ראשי התיבות של Smart Gas Lift Systems and Digital Twins

התקדמות בטכנולוגיית חיישן, ניתוח נתונים ומדע החומרים מניעה את הדור הבא של מערכות הרמת גז עמיד בטמפרטורות.

תאומים דיגיטליים לניהול הירומלי

תאום דיגיטלי הוא העתק וירטואלי בזמן אמת של מערכת הרמת הגז הפיזי המשלבת מודלים תרמיים, מודלים של השפלה, ומגבלות הפעלה.על ידי הטמעת נתוני טמפרטורה ברציפות מן החור והחיישנים משטח, התאום הדיגיטלי יכול לחזות את המצב התרמי של כל רכיב וממליץ על התאמות ללחץ הזריקה, טמפרטורה גז, או הגדרות שסתום.זה מצמצם את הלחץ התרמי ומרחיב את החיים בצפון הים ומפרץ מקסיקו כבר יש יתרונות טכנולוגיים מתקדמים: 0Fvd: 1.

חומרים מהומאלקטריים ו-שלב-שינוי

מחקר מתפתח חוקר את השימוש בחומרי שינוי (PCMs)Building:0;0)phase-change Materials (PCMs)Build in downhole השלמת חומרה כדי לספוג תנודות טמפרטורה. PCMs סופג או לשחרר חום מאוחר כאשר הם משנים שלב (למשל, תרכובות שעווה כי נמס בטמפרטורות מסוימות), לחות את הטראנס המנוסים על ידי רכיבים רגישים, FLT2moelectric) מ-Fercretured (Gird) ומשחררים את החמצן (מתאים היטב לחום (GPSDirtture) ו-FGPSDIRSTER (מתאים לטמפרטורה גבוהה (R) מטמפרטורה גבוהה של חום (מתאים לטמפרטורה (מתאים לטמפרטורה גבוהה (מתאים לטמפרטורה גבוהה (מסוגלתרמים).

קדמונים ו-Alastomers

נוסחאות elastomer חדשים עם יציבות תרמי משופרת נכנסים לשוק.לדוגמה, ⁇ :0perfluoroelastomers (FFKM) עם טמפרטורות מעבר זכוכית מתחת -20 מעלות צלזיוס ודירוגי שירות רציף מעל 230 מעלות צלזיוס:1 הם כעת זמין מסחרית.Nanoposite ציפויים ניתן ליישם על שסתום פנימי כדי להפחית עייפות תרמית חומרים כימיים.

מסקנה

וריאציות טמפרטורה הן הנהג הבסיסי של אמינות מערכת הרים גז, המשפיע על כל דבר מהתפשטות חומרית ונכסים גז כדי לאטום יושרה וביצועים דחיסה.מהנדסים לא יכולים להתעלם מהסביבה התרמית - הם חייבים לתכנן עבור זה. על ידי בחירת חומרים מתאימים, תוך עמידה אפקטים תרמיים בהגדרות שסתום, תוך הפעלת רכיבים קריטיים, וכן פריסת ניטור בזמן אמת, מפעילים יכולים להפחית מאוד כישלונות בלתי מתוכננים ואבדו את התאומות.

לקריאה נוספת על עיצוב הגז והשיקולים התרמיים, האגודה של מהנדסים (SPE) פרסמה הנחיות ומקרה מקיף מחקרים ב-FLT:0Peer- Reviewed JournalcioFLT:1 וב-FLT:2PetroWiki Gas Lift Pageves FLT 3:0Peer- Reviewed JournalirFLT:1 וב-FLT:2PetroWiki Gas Lift MaproWiki Lift Pageves Lift PageFLT 3.