این مقاله روش نه مرحله ای پیشنهادی برای انتخاب و طراحی یک پمپ شناور الکتریکی را شرح می دهد. این روش نه مرحله ای برای طراحی ESP یک طراحی دستی اولیه از آب ساده و نفت خام سبک است. برای شرایط پیچیده‌تر چاه، مانند GOR بالا، روغن ویسکوز، چاه‌های با دمای بالا، و غیره تعدادی از برنامه‌های کامپیوتری برای خودکارسازی این فرآیند در دسترس هستند.
مرحله 1: داده های اساسی:
همانطور که در مقاله "مرحله 1: داده های اساسی" توضیح داده شده است، مرحله 1 از مراحل طراحی 9 مرحله مهم ترین مرحله است زیرا سایر مراحل طراحی به داده های اساسی انتخاب شده در این مرحله بستگی دارد.
در این مثال، یک چاه قطع آب بالا در نظر گرفته شده است. این ساده ترین نوع چاه برای اندازه گیری تجهیزات شناور است.
لوله: 3 ½ اینچ 9, 2 # N80 NU
سوراخ بالا: 2003 متر
عمق ورودی پمپ: 1713 متر
داده PVT در دسترس نیست
Oil Gravity: 35 API
جاذبه آب: 1, 01 rel-H2O
جاذبه گاز: 0. 8 rel-air
تولید کننده GOR: 200 scf/stb
فشار حباب: 964 psi
دمای سوراخ ته: 90 درجه سانتی گراد
دمای سرچاه: 50 درجه سانتی گراد
فشار سر چاه: 87 psi
فشار سر محفظه: 15 psi
نرخ تولید فعلی: 2500 bfdd @ فشار ورودی پمپ = 1160 psi
فشار مخزن: 2320. 6 psi
نقطه مبدأ: 2003 متر (پرفراژ بالا).
فشار ورودی پمپ: 1160 psi
نرخ تولید مطلوب: 3500 بشکه در روز.
ولتاژ اولیه موجود: 418 ولت
محدوده فرکانس مورد نظر: 40 هرتز - 65 هرتز
بدون تولید ماسه، بدون رسوب مقیاس
بدون ناخالصی گاز (N2، H2S و Co2).
MF1 شروع و توقف مکرر را تجربه کرد.
مرحله 2: ظرفیت تولید:
تئوری پشت محاسبات ظرفیت تولید در پست "طراحی ESP - مرحله 2: ظرفیت تولید" به تفصیل توضیح داده شد. این شامل پیش بینی عملکرد جریان چاه است.
فشار ورودی پمپ (1160 psi) بیشتر از فشار نقطه حباب (964 psi) است. به طوری که، روش عملکرد ورودی شاخص بهره وری (PI) به احتمال زیاد نتایج رضایت بخشی خواهد داشت.
PI=Q/(Pr-Pwf)
ابتدا باید فشار ته چاله جاری (Pwf) را محاسبه کنیم. Pwf از فشار ورودی پمپ (PIP)، فشار هیدرواستاتیک و تلفات اصطکاک در حلقه پوشش بین عمق تنظیم پمپ و نقطه مبنا محاسبه می شود. در مثال داده شده، از آنجایی که پمپ 290 متر بالاتر از سوراخ ها قرار گرفته است، اتلاف اصطکاک، به دلیل جریان سیال از طریق حلقه از سوراخ ها به عمق تنظیم پمپ، در مقایسه با فشار جریان کم است و می توان از آن چشم پوشی کرد.
Pwf از فشار ورودی پمپ (PIP)، فشار هیدرواستاتیک و تلفات اصطکاک در حلقه پوشش بین عمق تنظیم پمپ و نقطه مبنا محاسبه می شود. در مثال داده شده، از آنجایی که پمپ 290 متر بالاتر از سوراخ ها قرار گرفته است، اتلاف اصطکاک، به دلیل جریان سیال از طریق حلقه از سوراخ ها به عمق تنظیم پمپ، در مقایسه با فشار جریان کم است و می توان از آن چشم پوشی کرد.
Pwf = PIP + فشار هیدرواستاتیک از عمق ورودی پمپ تا مبدأ.
Pwf = PIP + 0. 433×SG×(2003-1703)×3. 28
از آنجایی که در سیالات تولید شده هم آب و هم روغن وجود دارد، لازم است SG ترکیبی سیالات تولید شده محاسبه شود. SG از SG نفت و SG آب محاسبه می شود.
SG(روغن) = 141. 5 / (°API+131. 5) = 141. 5 / (35+131. 5) = 0. 845.
SG (روغن) = 0. 845
جاذبه آب = 1. 01.
SG= 0. 9×1. 01+(1-0. 9)×0. 845= 0. 9935
SG = 0. 9935
بنابراین، Pwf= 1160+0. 433×0. 9935×(2003-1703)×3. 28= 1569. 8 psi
Pwf = 1569. 8 psi.
بنابراین، PI = 2500/(2320. 6-1563. 8) = 3. 33 bpd/psi.
PI = 3. 33 bpd/psi.
بیایید Pwf را با نرخ تولید مورد نظر محاسبه کنیم:
از معادله شاخص بهره وری، Pwf = Pr – Q/PI = 2320. 6 – 3500/3. 33 = 1269. 5 psi.
Pwf = 1269. 5 psi
و PIP = 1269. 5 – (1569. 8-1160) = 860 psi.
PIP = 860 psi.
در نرخ مایع 3500 bfpd، PIP کمی کوچکتر از فشار نقطه حباب (964 psi) است. بنابراین، روش عملکرد ورودی شاخص بهره‌وری (PI) به احتمال زیاد نتایج رضایت‌بخشی خواهد داشت.
مرحله 3: محاسبات گاز:
تعیین درصد گاز آزاد بر حسب حجم در شرایط پمپاژ به منظور انتخاب پمپ مناسب و دستگاه انتقال گاز (در صورت نیاز) ضروری است. تمام معادلات استفاده شده در این بخش در پست “طراحی ESP – مرحله 3: محاسبات گاز” به تفصیل آمده است.
در این مرحله سوم، باید حجم کل سیال (Vt) روغن، آب و گاز در ورودی پمپ را تعیین کرد. برای این مثال از همبستگی Standing استفاده شد (Standing قدیمی‌ترین، ساده‌ترین و رایج‌ترین همبستگی است).
راه حل محاسبه GOR:
Rs: نسبت محلول گاز به نفت (scf/stb) API: Oil API gravity SGg: وزن مخصوص گاز (نسبت به هوا) P: فشار (psia) T: دما (°F)
برای تعیین راه حل GOR (Rس) در فشار پمپ ورودی، باید فشار ورودی پمپ را جایگزین فشار (P) در معادله Standing کنیم. برای این مثال، دمای موتور 70 درجه سانتیگراد (158 درجه فارنهایت) است.
Rs = 0. 8 × [ (860 × 10^(0. 0125×35)) / (18 × 10^(0. 00091 × 158) ]^1. 20482
Rs = 190. 3 scf/stb
ضریب حجم تشکیل روغن (Bo):
ضریب حجم تشکیل روغن به عنوان نسبت حجم روغن (به اضافه گاز موجود در محلول) در هر دما و فشار مشخص به حجم روغن در شرایط استاندارد تعریف می شود.
با استفاده از معادله Standing زیر، ضریب حجم تشکیل روغن را تعیین کنید (Bo):
Bo = 0. 972 + 0. 000147 × [190. 3 × (0. 8/0. 845)^0. 5 + 1. 25 × 158]^1. 175
Bo = 1. 131 bbl/stb @ 860 psi فشار ورودی پمپ.
ضریب حجمی تشکیل گاز (Bg):
Bg حجم، در بشکه، که یک هزار استاندارد. فوت مکعب گاز در فشار و دمای خاصی اشغال می شود. این نشان می دهد که چه مقدار گاز به صورت حجمی فشرده می شود که از شرایط استاندارد (60 درجه فارنهایت، 1 اتمسفر) به هر شرایط خاص دیگر گرفته شود.
با فرض ضریب Z 85/0، ضریب حجم گاز را تعیین کنید (Bg):
Bg = 5. 05 × 0. 85 × (158 + 460) ] / (860)
Bg = 3. 085 bbl/Mscf @ 860 psi فشار ورودی پمپ.
اکنون این سه متغیر Rs، Bo و Bg شناخته شده اند. به طوری که می توان حجم نفت، آب و گاز آزاد را تعیین کرد و درصد هر یک را محاسبه کرد.
کل حجم گاز:
حجم کل گاز (چه آزاد و چه در محلول) را می توان به صورت زیر تعیین کرد:
حجم کل گاز = (تولید کننده GOR x نرخ نفت)
[نرخ نفت]: ذخیره بشکه مخزن در روز.
گاز کل = 200 × 3500 × (1-0. 9) = 70000 scf = 70 Mscf
حجم کل گاز = 70 Mscf
حجم گاز محلول:
با استفاده از محلول GOR (Rs) در ورودی پمپ، حجم گاز محلول را تعیین کنید:
حجم گاز محلول = (محلول GOR @ PIP x نرخ نفت) = (Rs x نرخ نفت)
حجم گاز محلول = 190. 3 × 3500 × (1-0. 9) = 66710 scf = 66. 71 Mscf
حجم گاز محلول = 66. 71 Mscf
حجم گاز رایگان:
گاز آزاد برابر با کل گاز منهای گاز محلول است. این تفاوت نشان دهنده حجم گاز آزاد آزاد شده از محلول با کاهش فشار از فشار نقطه حباب 964 psi به فشار ورودی پمپ 860 psi است.
حجم گاز آزاد = حجم کل گاز – حجم گاز محلول
حجم گاز رایگان = 70 – 66. 7 = 3. 29 Mscf
حجم گاز رایگان = 3. 29 Mscf
حجم روغن در ورودی پمپ (Vo):
حجم روغن در ورودی پمپ (Vo) برابر بشکه مخزن ذخیره ضرب ضریب حجم تشکیل نفت (Bo):
Vo = Bo × BOPD
Vo = 1. 131 × 3500 × (1-0. 9) = 395. 9 bopd
Vo = 395. 9 bopd
حجم گاز (Vg) در ورودی پمپ:
حجم گاز (Vg) در ورودی پمپ برابر است با مقدار گاز آزاد ضربدر ضریب حجم گاز (Bg):
Vg = گاز رایگان x Bg
Vg = 3. 29 × 3. 085 = 10. 15 bgpd
Vg = 10. 15 bgpd
حجم آب (Vw) در ورودی پمپ:
حجم آب (VW) در مصرف پمپ همان بشکه های مخزن سهام است:
VW = کل مایع حجم x آب برش آب
VW = 3500 × 0. 9 = 3150 bwpd
VW = 3150 BWPD
حجم کل مایعات (VT) روغن ، آب و گاز در مصرف پمپ:
حجم کل مایعات (VT) روغن ، آب و گاز در مصرف پمپ:
vt = vo + vg + vw
VT = 395. 9 + 10. 15 + 3150 = 3556،1 BFPD
VT = 3556،1 BFPD
درصد گاز رایگان به حجم کل مایعات در مصرف پمپ:
درصد گاز آزاد به حجم کل مایعات در مصرف پمپ اکنون می تواند محاسبه شود:
٪ گاز رایگان = (VG / VT) 100 پوند
٪ گاز رایگان = (10. 15/3556. 1) × 100 = 0. 29 ٪
٪ گاز رایگان = 0. 29 ٪
این یک مقدار ناچیز از گاز است ، انتظار می رود که عملکرد پمپ تحت تأثیر گاز قرار نگیرد ، بنابراین نیازی به جداکننده گاز نیست (برای اطلاعات بیشتر ، به پست مراجعه کنید: "ESP: دریافت پمپ").
کامپوزیت مخصوص جاذبه (SG) COMP:
برای تعیین گرانش مخصوص کامپوزیت (SG) کامپوزیت ، کل جرم مایع تولید شده (از جمله گاز) باید محاسبه شود:
جرم کل مایع تولید شده (TMPF):
TMPF = [(BOPD × SGO) + (BWPD × SGW)] × 5. 6146 × 62. 4 + (GOR × BOPD × SGG × 0. 0752)
TMPF = [3500 × (1-0. 9) × 0. 845) + (3500 × 0. 9 × 1. 01)] × 5. 6146 × 62. 4 + (3 × 3500 × (1-0. 9) × 0. 8 × 0. 0752)
TMPF = 1222469،4 lbm/d
گرانش مخصوص کامپوزیت (SG) Comp:
SGCOMP = TMPF /(BFPD × 5. 6146 × 62. 4)
SGCOMP = 1222469،4 / (3500 × 5. 6146 × 62. 4)
SGCOMP = 0. 997
اکنون ، ما می دانیم که حجم کل سیال وارد مرحله اول پمپ (3556،1 BFPD) و همچنین SG کامپوزیت (0. 997) است. ما می توانیم به مرحله بعدی طراحی سیستم ESP ادامه دهیم.
مرحله 4: کل سر پویا (TDH):
همانطور که در مقاله "مرحله 4: کل سر پویا" شرح داده شده است ، کل سر پمپ به پاها (متر) مایع پمپ می شود. TDH محاسبه می شود که مبلغ: آسانسور چاه خالص (فاصله عمودی خالص باید از سطح عملیاتی در چاه برداشته شود) ، ساعتلشکر؛از دست دادن اصطکاک خوب ، fحرف؛و سر فشار چاه ، ساعتبا.
TDH = Hلشکر+ fحرف+ ساعتبا
محاسبه آسانسور خوب خالص:
HL= عمق پمپ - پیپ (FT)
PIP (ft) = pip / (0. 433 psi / ft × sgcomp)
PIP (FT) = 860 / (0. 433 × 0. 997) = 3209. 62 فوت
NB: اظهار نظر جوزپه در مورد این مقاله ، برای مراحل محاسبه بعدی در زیر در نظر گرفته شده است.
HL= عمق پمپ- پیپ (ft) = 5620. 08- 3209. 84 = 2410. 24 فوت
HL= 2859. 68 فوت
محاسبه از دست دادن اصطکاک لوله (FT):
روش های زیادی برای محاسبه تلفات فشار اصطکاکی موجود است. آنها از معادلات تجربی ساده تا مدل‌های جریان چند فازی مکانیکی دقیق را شامل می‌شوند.
صنعت ESP به طور سنتی از فرمول Hazen-Williams برای محاسبه این تلفات اصطکاک (از نظر هد، نه فشار) استفاده می کند.
فرمول Hazen-Williams یک معادله تجربی است که برای سیستم های توزیع آب شهری توسعه یافته است. زمانی که آب محیط جاری باشد، به خوبی کار می کند. با این حال، نباید از آن برای محاسبه تلفات اصطکاک در سیالات چسبناک یا گازدار استفاده شود.
- F = ضریب تلفات اصطکاک (ft/1000ft)
- C = ضریب تصحیح (100 برای لوله قدیمی، 140 برای لوله جدید، 120 برای یک مقدار معمولی)
- Q = سرعت جریان حجمی (bbl/d)
- شناسه = قطر داخلی لوله (اینچ)
این را می توان به معادله زیر ساده کرد:
ID = 2. 992 اینچ (لوله: 3 ½ اینچ 9, 2 # N80)
عمق ورودی پمپ = 5620. 1 فوت (1713 متر)
F = [15. 11 × (Q / C)^1. 852] / (ID^4. 8655)
F = 38. 83 فوت / 1000 فوت
بنابراین، Ft = 38. 83 × (5620. 1/1000) = 218. 26 فوت
فوت = 218. 26 فوت
سر فشار سر چاه (Hwh):
از داده های ورودی، فشار دهانه چاه مورد نظر 87 psi است. سر مربوطه را در سر چاه با استفاده از SG مرکب محاسبه کنید:
Hwh( فوت) = WHP / (0. 433 psi/ft × SGcomp)
Hwh( فوت) = 87 / (0. 433 × 0. 997)
Hwh( فوت) = 279. 26 فوت
محاسبه کل Dunamic Head (TDH):
TDH = Hلشکر+ fحرف+ ساعتبا
TDH = 2859. 68 + 218. 26 + 279. 26 = 3357. 19 فوت
TDH = 3357. 19 فوت
نکته: TDH مورد نیاز بر اساس شرایط معمول پمپاژ است. اگر چاه با یک سیال با گرانش سنگین تر کشته شود، برای پمپاژ سیال به یک هد بالاتر نیاز است تا زمانی که چاه در تولید عادی خود تثبیت شود. بنابراین، اسب بخار بیشتری برای بلند کردن مایع کشنده سنگین تر مورد نیاز است. این باید هنگام انتخاب رتبه موتور برای برنامه در نظر گرفته شود.
مرحله 5: نوع پمپ:
از اطلاعات کاتالوگ سازنده، نوع پمپی را انتخاب کنید که در محدوده کاری توصیه شده و با بالاترین راندمان در ظرفیت محاسبه شده 3556 bfdd (565 m 3 / d) کار کند. مشخصات تولید مورد انتظار چاه باید توسط محدوده عملکرد پمپ در طول عمر مورد انتظار ESP پوشش داده شود.
بدیهی است که شناسه پمپ (سری) باید با پوشش 7 اینچی 26# (ID = 7. 276 اینچ) مطابقت داشته باشد.
پمپ G31 سری 538 را انتخاب کنید.
توجه: هنگامی که دو یا چند نوع پمپ دارای راندمان مشابه در نرخ تولید مطلوب هستند، به پست با عنوان "طراحی ESP - مرحله 5: نوع پمپ" مراجعه کنید تا توصیه هایی در مورد سازگارترین پمپ مورد توجه را دریافت کنید.
تعداد کل مراحل مورد نیاز:
از منحنی عملکرد پمپ انتخاب شده ، سر در متر برای یک مرحله در 565 متر 3 /D (3556 BFPD) 8. 6 متر (28. 2 فوت) است. BHP در هر مرحله 1. 875 اسب بخار است.
برای تعیین تعداد کل مراحل مورد نیاز ، TDH را بر اساس سر/مرحله تقسیم کنید:
تعداد کل مراحل مورد نیاز = TDH/ (سر/ مرحله)
تعداد کل مراحل مورد نیاز = (3357. 19 /28. 1) = 120 مرحله.
مراحل مورد نیاز = 120 مرحله.
از اطلاعات سازنده برای پمپ سری 538 G31. نه مسکن. 17 می تواند حداکثر 117 مرحله ، 124 مرحله برای یک مسکن را داشته باشد. 18
یا مسکن شماره. 17 یا 18 باید کافی باشد. در مورد ما ، مسکن شماره. 18 انتخاب شده است.
پمپ BHP مورد نیاز است:
پس از تصمیم گیری تعداد مورد نیاز مراحل پمپ ، پمپ BHP مورد نیاز را محاسبه کنید:
پمپ BHP مورد نیاز = BHP/مرحله × تعداد مراحل × SGCOMP
پمپ BHP مورد نیاز = 1. 875 × 124 × 0. 997 = 231. 8 اسب بخار
پمپ BHP مورد نیاز = 231. 8 اسب بخار
مرحله 6: اندازه بهینه ترکیبات:
نظریه پشت این مرحله در پست "طراحی ESP - مرحله 6: اندازه بهینه ترکیبات" به تفصیل شرح داده شده است. در واقع ، ترکیبات Downhole ESP دارای اندازه های مختلفی هستند و می توانند در انواع مختلفی از ترکیبات جمع شوند. این ترکیبات باید با دقت انتخاب شوند تا ESP را در شرایط تولید ، شرایط پایین سوراخ ، استحکام مواد و محدودیت دما و غیره و غیره انجام دهند.
جداکننده گاز / کنترل کننده گاز:
همانطور که در "مرحله 3: محاسبات گاز" در این پست محاسبه شده است ، درصد گاز آزاد ناچیز بود (0. 29 ٪ از کل حجم مایعات در مصرف پمپ). به این ترتیب ، نیازی به جداکننده گاز نیست.
مهر:
ترجیح داده می شود یک سری مهر و موم را به همان اندازه پمپ و موتور انتخاب کنید. در غیر این صورت ، آداپتور لازم است تا واحدها را به هم وصل کند.
از کاتالوگ سازنده ، سری 513 GSB3 DB HL (دو کیسه ، بلبرینگ فشار بار بالا) [3 اتاق ، بخش ، کیف/کیف/هزارتوی] مهر و موم برای این چاه MF1 انتخاب شده است.
HP مورد نیاز برای مهر و موم بستگی به TDH تولید شده توسط پمپ دارد و باید به HP مورد نیاز پمپ اضافه شود. اسب بخار قدرت زیر در مقابل TDH نیاز به 2. 95 اسب بخار برای مهر و موم سری 513 را نشان می دهد که در برابر TDH 3357. 19 فوت کار می کند.
کل نیاز HP = نیاز پمپ BHP + نیاز HP مهر و موم
کل نیاز HP = 231. 8 + 2. 95
کل نیاز HP = 234. 75 اسب بخار
هنگام انتخاب موتور ، باید به انتخاب هرچه بیشتر موتور بزرگ برای پوشش برای بهینه سازی هزینه اولیه ، راندمان حرکتی ، هزینه عملیاتی و اطمینان از خنک کننده بهتر موتور (سرعت بالاتر سیال) توجه شود.
همانطور که در مرحله 1 ذکر شد: داده های ورودی ، MF1 مکرر را با تجربه و متوقف می کند. به همین دلیل ، از کاتالوگ سازنده ، ما یک موتور XP را انتخاب کردیم که برای چاه هایی با شروع و توقف مکرر پیشنهاد می شود. موتور سری 333 اسب بخار 562 را از کاتالوگ انتخاب کنید.
ولتاژ موتور را می توان بر اساس ملاحظات مورد بحث در پست "طراحی ESP - مرحله 6: اندازه بهینه ترکیبات" انتخاب کرد. برای این مثال ، به نظر می رسد (333 اسب بخار ؛ 2321 ولت ؛ 88 آمپر) انتخاب خوبی است.
اطلاعات کاتالوگ و تجهیزات سازنده را بررسی کنید تا اطمینان حاصل شود که تمام پارامترهای عملیاتی در محدوده توصیه شده آنها (به عنوان مثال شفت HP ، فشار پشت سر هم مسکن و سرعت سیال) هستند.
به طور معمول ، موتور برای کار در محدوده 70 تا 100 ٪ از رتبه خود انتخاب می شود. به طور کلی ، حداکثر بار موتور نباید از 110 ٪ تجاوز کند ، از طرف دیگر با انتخاب موتور با حداقل بار عملیاتی (به عنوان مثال 10 ٪ یا 20 ٪) نظارت محافظت از موتور را باطل می کند.
مرحله 7: اندازه بهینه ترکیبات:
همانطور که در پست قبلی مورد بحث قرار گرفت: "طراحی ESP - مرحله 7: کابل های برقی" ، انتخاب کابل شامل تعیین اندازه کابل ، نوع و طول است.
اندازه کابل را تعیین کنید:
- فضای موجود بین یقه های لوله و پوشش:
به کاتالوگ کابل سازنده مراجعه کنید تا مشخص شود آیا اندازه انتخاب شده در اندازه لوله و پوشش پیشنهادی می تواند استفاده شود. قطر کابل به علاوه قطر یقه لوله نیاز به کمتر از قطر داخلی پوشش دارد. در مورد ما می توان از تمام اندازه کابل استفاده کرد.
- محاسبه افت ولتاژ هادی:
اندازه کابل بر اساس قابلیت حمل فعلی آن انتخاب شده است. با استفاده از AMPS موتور (88) و نمودار قطره ولتاژ کابل زیر ، اندازه کابل را با افت ولتاژ کمتر از 30 ولت در 1000 فوت انتخاب کنید.
اندازه هادی شماره 1 و #2 در این گروه سقوط می کند. کابل های شماره 1 و #2 به ترتیب دارای ولتاژ 26 ولت/1000 فوت و 20 ولت/1000 فوت @ 25 درجه سانتیگراد (77 درجه فارنهایت) هستند. افت ولتاژ آنها را در دمای پایین (158 درجه فارنهایت در مورد ما) محاسبه کنید.
برای کابل هایی که در دمای متفاوت کار می کنند ، افت ولتاژ را می توان با ضرب آن با ضریب تصحیح دما (TCF) تعیین کرد ، همانطور که در فرمول زیر یا با استفاده از جدول زیر نشان داده شده است: TCF = 1 + 0. 00214 × (T - 77)
TCF = 1 + 0. 00214 × (158 - 77) = 1. 173
کابل شماره 1 قطره ولتاژ Onductor @ (T = 158 ° F) = 1. 173 20 20 = 23. 46 ولت/1000 فوت
کابل شماره 2 قطره ولتاژ Onductor @ (T = 158 ° F) = 1. 173 × 1. 173 = 30. 5 ولت/1000 فوت
کابل شماره 1 برای این چاه انتخاب شده است.
طبق داده های ورودی ، شرایط پایین چاه این چاه شدید تلقی نمی شود (خطر خوردگی ، بدون گاز ترش ، دمای پایین چاله زیاد نیست ..). به طوری که یک نوع کابل استاندارد انتخاب شود (با زره فولادی گالوانیزه).
برای اطلاعات بیشتر به کاتالوگ سازنده مراجعه کنید.
طول کابل:
عمق تنظیم پمپ 5620 فوت (1713 متر) است. با 100 فوت (30. 5 متر) کابل برای اتصالات سطح ، طول کل کابل باید 5720 فوت (1743. 5 متر) باشد.
مرحله 8: اندازه بهینه ترکیبات:
همانطور که در پست قبلی مورد بحث قرار گرفت: "مرحله 8 - تجهیزات لوازم جانبی پایین و سطح" تجهیزات مورد نیاز و تجهیزات لوازم جانبی سطح مورد نیاز در این مرحله 8 شرح داده شده است.
تجهیزات لوازم جانبی Downhole:
- پسوند سرب موتور (MLE):
طول MLE را محاسبه کنید:
طول پمپ = 27. 9 فوت (8. 52 متر) ؛
طول مهر و موم = 6. 3 فوت (1. 92 متر) ؛
به علاوه 6 فوت = 6. 0 فوت (1. 83 متر)
کابل مسطح 50 فوت (15. 24 متر) را انتخاب کنید (AWG: 2 ، زره: گالوی).
سه باند را در هر بخش از موتور موتور موتور تا اولین شکاف در کابل برق نصب کنید (باند را روی شکاف کابل نصب نکنید). یک باند را در بالا و زیر شکاف تقریباً 4 اینچ قرار دهید.
حداقل توصیه باند دو باند در هر لوله لوله است که یک باند در وسط مفصل و باند دیگر 2 تا 3 فوت بالاتر از یقه است.
محافظ کابل متقاطع:
از محافظ کابل اتصال متقاطع برای محافظت و پشتیبانی از کابل ESP استفاده می شود. هر 10 اتصالات یک محافظ متقاطع را نصب کنید.
این لوازم جانبی را بر اساس OD های مورد نیاز و نوع موضوعات انتخاب کنید.
تجهیزات لوازم جانبی سطح:
- درایو فرکانس متغیر (VFD):
انتخاب کنترل کننده موتور بر اساس ولتاژ ، آمپراژ و رتبه KVA است. بنابراین ، قبل از انتخاب کنترلر ، ابتدا باید ولتاژ کنترل کننده موتور را تعیین کنید.
ولتاژ سطح (SV) مجموع ولتاژ موتور و از بین رفتن ولتاژ کل در کابل است. شیرهای موجود در ترانسفورماتور برای دستیابی به این مقدار باید از نزدیک تنظیم شوند.
ولتاژ سطح = ولتاژ موتور + افت ولتاژ هادی
ولتاژ سطح = 2321 + [(23. 46 ولت/1000 فوت × 5720 فوت)] = 2455 V.
ولتاژ سطح = 2455 V.
NB: ولتاژ سطح کمتر از کابل استاندارد 3 کیلو ولت است. ساخت کابل 3 کیلو ولت یا بالاتر می تواند انتخاب شود. برای این مثال ، یک کابل برق 4 کیلو ولت انتخاب شده است.
آمپراژ موتور 88 آمپر است. KVA اکنون می تواند محاسبه شود.
جایی که:
VS ولتاژ سطح مورد نیاز ، ولتاژ است.
A جریان موتور موتور ، AMPS است.
KVA = (2455 × 88 × 88) / 1000 = 374 KVA
کنترل کننده موتور 380 ولت: مدل: 4500-VT (411 KVA / 624 A) با این نیازها مطابقت دارد.
انتخاب ترانسفورماتور بر اساس منبع تغذیه اولیه موجود (418 ولت)، ولتاژ مورد نیاز ثانویه (2455 ولت) و نیاز KVA (374 KVA) است.
ترانسفورماتور Step-Up 452 KVA (C86554) با این نیازها مطابقت دارد.
50 فوت (15. 2 متر) از شماره را انتخاب کنید. 1 کابل برای اتصال سطحی به ترانسفورماتور.
مرحله 9: سیستم پمپاژ شناور با سرعت متغیر:
همانطور که در پست قبلی بحث شد: "مرحله 9 - سیستم پمپاژ شناور با سرعت متغیر"، مهمترین مزیت استفاده از VSD، انعطاف پذیری گسترده سیستم ESP فرکانس متغیر است. این امکان تطبیق کامل ظرفیت بالابر سیستم ESP و بهره وری چاه را فراهم می کند. بنابراین، در محدوده بسیار وسیع تری از ظرفیت، هد و کارایی عمل می کند.
از آنجایی که موتور پمپ شناور یک موتور القایی است، سرعت آن متناسب با فرکانس منبع تغذیه است. این رابطه بین متغیرهای دخیل در عملکرد پمپ (مانند هد، سرعت جریان، سرعت شفت) و توان به عنوان "قوانین قرابت" (همچنین "قوانین پمپ" نامیده می شود) شناخته می شود.
با توجه به قوانین میل ترکیبی، روابط زیر بین سرعت واقعی پمپ گریز از مرکز و مهمترین پارامترهای عملکرد آن وجود دارد:
