新型电潜泵安全阀应用海底油气开采

时间:2021-08-06 14:02 来源:《石油与装备》8月 作者:周颉 / 译



一种新型井下安全阀将为生产井的电缆部署、电潜泵改造提供一种改进的井控工具。随着油气运营商努力优化成熟和边际油田的产量,创新技术对于提高采收率和提高经济效益至关重要。
 
电潜泵作为一种高效、可靠的人工从井眼举升大量流体的方法,已被越来越多地使用。传统的电潜泵系统需要作为油管或连续油管的一部分下入,电机位于井眼组件的底部。该泵可以根据油藏的不同生产和井筒特征进行配置,以控制和提高原油的上升率。
 
最近,开发出了细缆电潜泵,提供了成本和时间效率高的改造解决方案。由于不需要钻机,作业成本大大降低,特别是海上作业成本。然而,这些可改造的解决方案往往意味着井内现有的井下安全阀无法使用,因此需要另一种解决方案。
 
Pragma Well Technology正在开发一种先进的井下安全阀,用于在生产井中的电缆部署与电潜泵井控。这种新型电潜泵安全阀可以使陆上和海上设备满足所有安全规定,同时简化了部署和回收操作。
 
新的挑战
 
在许多地区,符合API 14A标准的井下安全阀是生产井的法律要求。这些安全装置安装在井眼上部,以便在紧急情况下控制井内流体。这些阀门通常采用挡板式机构,并在完井过程中与生产油管相结合。
 
传统的钻机下入电潜泵是与生产油管一起下入井中。他们的控制管线在油管外部的环空中运行,因此可以在设备上方放置一个安全阀,以提供油管内的畅通密封。
 
然而,如果在不使用钻机和不更换生产油管的情况下,将电潜泵改造到一口井中,则必须将电潜泵控制管线和传输电缆穿过油管内部。这阻碍了现有的挡板式井下安全阀,因此需要增加一个安全阀。
 
目前,作业者可以通过在现有阀门上安装一个改造后的阀门来解决这个问题,使用旧的井下安全阀控制线来驱动新阀门。然而,这些选择仅限于使用电缆可回收安全阀短节和相关控制管线的井,因此也并非没有缺点。
 
新阀门必须精确地放入插入型面中,并且需要额外的表面设备进行安装。通常需要几个耗时的过程来确保有效的部署,并依赖于现有密封剖面和阀门控制管线的完整性,这些管线可能已经在原位安装了10年以上。点蚀或腐蚀是相当常见的,这会降低密封的可靠性和整体安全性。
 
灵活节约成本的设计
 
Pragma公司的先进电潜泵安全阀专为改装电潜泵而设计,安装在泵的下方。它消除了对现有井下安全阀、其密封或控制管线的任何依赖,提供了一种适合用途的安全工具。
 
为运营商提供了更大的灵活性,该阀门可以以不同的配置部署,以适应现有的井设置。它可以作为下部电潜泵总成的一个集成部分下入,通过生产油管进行部署和回收,从而减少了安装时间。另外,根据作业公司的选择,也可以在密封封隔器和井下电潜泵组合之间单独安装。
 
新技术
 
与其他安全阀不同的是,该装置采用了一种新型的压差(流体提升)方法来开启和关闭安全阀,而不是电动或液压控制管线。这种压差是在电潜泵作业时产生的,并在井筒中提升流体。因此,当电潜泵泵送时阀门开启,当电潜泵停止时阀门关闭。
 
由于它不需要压力室,液压控制线路或电力,这种设计确保了可靠性。当电潜泵关闭时,它具有故障安全关闭机制,可以根据需要开启和关闭多次。该回收技术还可以应用于其他人工举升系统,包括毛细管管柱、气举速度管柱、螺杆泵和喷射泵系统。
 
标准型号的额定温度为120摄氏度,高温版本的额定温度为170摄氏度,更苛刻的环境正在开发。作为作业人员的额外保证,该阀门可以通过流入测试进行井内测试,以确认其关闭时保持压力。此外,这种阀门可以在安装后进行压力测试,也有利于泵通过能力。
 
电潜泵安全阀采用了包括增材制造在内的新型增强型材料和方法,具有3.5英寸和4.5英寸两种规格,生产油管,提供一个紧凑、经济的解决方案。这种设计和占地面积小的井场为作业者提供了更大的安全性和可靠性保证,并降低了安装、操作和回收成本。电潜泵安全阀技术由公司内部研发,已经进行了多项测试,将通过API 14A认证。
 
适应变化
 
随着石油和天然气行业不断寻求新技术来增强现有设备,供应链继续适应变化至关重要。通过投资关键的研发,有重大的机会来降低成本和优化生产。
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