石油および環境バイオテクノロジージャーナル

概要

油圧同心管ポンプシステムのシミュレーションとテスト

クレメンス ラングバウアー*、ペトル ヴィータ、ジャックス ジェラルド、ジュドマイヤー ダニエル

従来の人工リフトシステムは、深さ、ボーリングホールの軌道、および生産媒体の化学によってその用途が制限されます。この出版物では、実用的な同心管式ポンプシステムと効率的な往復油圧ピストンポンプを組み合わせた同心管式ポンプシステムの性能分析を提示し、既存の人工リフトシステムの限界を克服して、ガス井の荷降ろしと重質油の回収のための費用対効果の高い生産を実現します。このポンプシステムは、特別に設計されたプランジャーアセンブリとバレルの組み合わせで構成されており、機械的な接続なしで地表から油圧ユニットによって駆動されます。油圧ポンプはボーリングホール内外に循環させたり、スリックラインで作動させたりできるため、迅速かつ低コストで設置できます。ポンプは、同心管式ポンプシステムとして作動するように設計されています。この論文では、ポンプの概念、流体力学シミュレーション、およびポンプテスト施設でのポンプテストを紹介し、その動作原理を証明します。シミュレーションとラボテストでは、非常に高いシステム効率が実証されました。ラボテストでは、シミュレーション結果が確認されました。定義された圧力境界条件と 1.5 SPM の速度で、95.4 パーセントのリフト効率で 9.4 m³/日の生産率が達成されました。7.6 SPM では、生産率は 100 m³/日ですが、システム効率は 0.25 に低下しました。このポンプの独自の設計では、地表への機械的接続がなく、摩耗や腐食への露出が最小限に抑えられるなど、可動部品の数が少なくて済みます。テストでは、このポンプは生産率に関して非常に適応性が高いことが示されており、生産率には地表水圧の変更が必要であり、通常 30 ～ 80 bar の範囲です。経験に基づくと、同心管ポンプ システムは、ガス井の荷下ろしを行って完成品の寿命を延ばすための最適な選択です。このまったく新しいタイプのポンプは、既存の人工リフト システムの性能を上回り、平均故障間隔を延ばし、基本的にリフト コストを削減します。