電潛泵在海洋開采中的應(yīng)用分析開題報(bào)告-全文預(yù)覽
【正文】 種名為Phoenix的井下監(jiān)測裝置。利用這套系統(tǒng)操作者可在地面實(shí)時(shí)跟蹤井下主要設(shè)備的參數(shù)和信息,還可根據(jù)生產(chǎn)需要對(duì)輸入、輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置和篩選,從而降低操作費(fèi)用并延長運(yùn)行時(shí)間。井筒、電機(jī)油和電機(jī)繞組溫度通過鉑電阻溫度探測器和J型熱電偶測量。目前,一套新的監(jiān)視系統(tǒng)可以準(zhǔn)確可靠地跟蹤并回放和主要工況參數(shù)有關(guān)的實(shí)時(shí)信息,系統(tǒng)還可對(duì)所選輸入?yún)?shù)的輸出響應(yīng)進(jìn)行有效控制,從而降低操作費(fèi)用并延長運(yùn)行時(shí)間。應(yīng)用SAGD技術(shù)時(shí),在機(jī)械設(shè)計(jì)方面還需考慮級(jí)數(shù)壓縮的問題。耐高溫電潛泵系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)特征: ①發(fā)動(dòng)機(jī)采用特殊的內(nèi)部焊接技術(shù)以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的井下工況。所謂SAGD技術(shù)即雙向鉆井,頂部水平井眼注蒸汽,底部井眼則生產(chǎn)受熱融化的重質(zhì)油,但極限溫度和溫度循環(huán)問題制約著該項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)展。該分離器的設(shè)計(jì)原理與常規(guī)分離器不同,含氣量較高時(shí),常規(guī)分離器無法提供足夠的壓力以克服系統(tǒng)的流量損失,且排量較大時(shí)吸入口的設(shè)計(jì)阻礙流體通過。[19] 電纜懸掛電潛泵 電纜懸掛電潛泵工藝，使之運(yùn)轉(zhuǎn)，并可上下移動(dòng)，泵總的重量完全由電纜承擔(dān). 該項(xiàng)工藝的好處是加大了排量，提高了泵效，和普通泵相比，降低了維修成本，即上邊電機(jī)，中間保護(hù)器。隔膜泵是旨在開發(fā)用于低排量但具有較高效率的泵, 并具有電潛泵無抽油桿的特點(diǎn)。用專門的密封腔室波紋管來阻擋這種滲透作用。并增加了電流不平衡探測回路, 使系統(tǒng)具有更可靠的探測和關(guān)閉能力。[16]（7）變頻驅(qū)動(dòng)電潛泵 美國 Reda 和Centrilift公司推出了新改進(jìn)的變頻驅(qū)動(dòng)裝置。報(bào)告顯示使用該系統(tǒng)可使高粘油的開采更加容易,而且開采非高粘油和非乳狀液時(shí),可以減少泵級(jí)數(shù)。[15]（6）使用連續(xù)油管下入電潛泵 在許多現(xiàn)場應(yīng)用中,對(duì)于一些排量高的生產(chǎn)井,如在7in套管中電潛泵排量達(dá)30000bbl/d,是無法使用連續(xù)油管生產(chǎn)的。這一新型的電潛泵具有更高泵效、更寬大的葉片設(shè)計(jì)、更可靠的止推環(huán)面積和更小的操作范圍。VIPER葉導(dǎo)輪采用較短的流道,提高了對(duì)流體的剪切該系統(tǒng)設(shè)計(jì)可有效提高電潛泵開采高粘流體的性能。通過此項(xiàng)技術(shù)突破,該泵使高粘流體采出井的生產(chǎn)得到優(yōu)化。WGESP提供了包括TD150、TD300和TD460等產(chǎn)品在內(nèi)的400系列電潛泵。這種電潛泵葉導(dǎo)輪具有全行業(yè)最高的效率和單級(jí)壓頭。將該系統(tǒng)加在原有的電潛泵上,油井的動(dòng)液面下降,產(chǎn)量增加了75%,由18bbl/d提高到32bbl/d,同時(shí),產(chǎn)氣量增加了近一倍。該泵可以單獨(dú)使用,或是充當(dāng)一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)電潛泵的供給泵?？商娲袟U泵開采產(chǎn)量較低的深井、斜井。這種新型電泵屬于該公司400系列產(chǎn)品,具有流道大、排量低、效率高等特點(diǎn),大流道的設(shè)計(jì)有助于開采低重度流體、避免氣鎖以及減少結(jié)垢等,其效率和單級(jí)揚(yáng)程都居行業(yè)首位。[12] 電潛泵的工作原理 電潛泵全稱電動(dòng)潛油離心泵，簡稱電潛泵，是將電動(dòng)機(jī)和多級(jí)離心泵一起下入油井液面以下進(jìn)行抽油的舉升設(shè)備。利用自回歸譜不受數(shù)據(jù)長度的限制，及自回歸模型參數(shù)對(duì)狀態(tài)變化規(guī)律反應(yīng)敏感的特點(diǎn)，以信號(hào)的 12 階自回歸譜系數(shù)為特征矢量，將其輸入到各個(gè)狀態(tài)連續(xù)隱馬爾可夫進(jìn)行訓(xùn)練，來實(shí)現(xiàn)離心泵的故障診斷。[10] 2003 年在潛油電泵生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析的研究中，中國科學(xué)院力學(xué)研究所提出了原油物性模擬的修正模型，其結(jié)果與 PVT曲線有良好的相關(guān)性，給出了泵內(nèi)流體溫升及井筒中流體溫度梯度的計(jì)算方法，通過引入井眼軌跡的描述與計(jì)算技術(shù)，成功的解決了彎曲井段的多相流計(jì)算問題，從而可以計(jì)算任意井眼形狀中的參數(shù)分布規(guī)律。~。[9] 雖然潛油電泵在我國起步較晚，但是隨著我國科技實(shí)力的增強(qiáng)，在潛油電泵的制造和應(yīng)用技術(shù)上都得到了飛速的發(fā)展。[7] 1998 年 Maston 通過建立潛油電泵故障模型來分析在不同條件下電泵出現(xiàn)故障的原因，評(píng)估不同的生產(chǎn)條件下電泵可能出現(xiàn)的故障。[5] 1997年海洋技術(shù)大會(huì)上, . Mendon231。自1977年以來米德蘭農(nóng)場（Grayburg）型水庫是低壓[400 600PSI（?）的靜態(tài)井底壓力（BHP），高PI（一至7件）的形成，需要人工舉升縮減到70磅（105 Pa），最大采油高含水生產(chǎn)（89％）。設(shè)計(jì)揚(yáng)程在45015O0m之間,最大可達(dá)25O0m。潛油電纜四種規(guī)格,最大耐溫可達(dá)240℃。美國生產(chǎn)的電泵主要參數(shù)為:最大外徑為254mm,。 潛油電泵是前蘇聯(lián)艾魯托諾夫發(fā)明用于抽地層和礦井中的水,1923年該技術(shù)介紹到美國后,于1926年美國開始在魯賽爾油田應(yīng)用潛油電泵抽油,從此開始潛油電泵用于原油生產(chǎn)的歷史川。三，海上俢井工序多操作難。[2] 同時(shí),由于海上進(jìn)行油氣生產(chǎn)的特殊環(huán)境，電潛泵采油的成本比陸地高的多，工作環(huán)境惡劣的多，各種施工的實(shí)施都比陸地上要困難的多，因此海上采油工藝方面存在著許多陸上沒有的問題。由于電潛泵具有的排量大、揚(yáng)程大、泵效高、地面配套設(shè)備簡單、自動(dòng)化程度高、電驅(qū)動(dòng)容易實(shí)現(xiàn)、自身占地面積小、操作簡單的優(yōu)勢等顯著特點(diǎn)，而對(duì)于海上油田而言,由于其投資大,必然要求高產(chǎn)量以維持其經(jīng)營狀況及盡快收回成本。[1] 而隨著陸地油田的開發(fā)相繼進(jìn)入中后期，油田進(jìn)入高含水期，海上油田尤其是淺海地區(qū)的開發(fā)得到了越來越多的重視。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前全世界原油產(chǎn)量的近三分之一是由各種形式的電潛泵開采的,電潛泵井的數(shù)量更是數(shù)以萬計(jì)。潛油電泵的另一優(yōu)點(diǎn)是地面配套設(shè)備簡單,占地面積小,且適用于斜井和水平井。目前海上近 80%的油井采用潛油電泵開發(fā)。二，氣液較難分離。 另外海上生產(chǎn)工作的環(huán)境使得對(duì)于安全生產(chǎn)的要求更加嚴(yán)格，如何提高潛油電泵生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，降低能耗，提高潛油電泵生產(chǎn)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，延長檢泵周期，挖掘油層潛力，保證設(shè)備安全有效工作，降低了整體舉升成本,對(duì)于海上油氣開發(fā)有著重大的意義。其主要的四家潛油電泵公司:雷達(dá)公司(Reda)、森垂利夫特公司(Centrilift)、科貝(K
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