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摘要。本文总结了高速率人工举升系统在选择，设计，安装，操作，或修理的主要考虑因素。将讨论人工举升杆吸盘泵，气举系统，电潜泵，液压的主要类型泵，喷气机和液压驱动涡轮泵。还涉及人工升降机文件的一个广泛的书目。介绍 需要更好的设计和更有效地运作高速率的人工举升继续是一个更重要的人工电梯问题。许多上了年纪的领域，正流向需要高速率人工举升。此外，注水和注水压力维护增加了更高的升息的必要性。选择人工举升类型的选择是非常重要的。在这种选择，三大经济因素是收入，经营成本和资金成本，一般的顺序。 “人工电梯系统选择的类型应产生的储备及时与最低的运营成本。一个高效系统很可能是值得一些额外的资金成本。做一个坏的选择，将在网络上有不良影响收入，并可能导致在不同类型的变化人工举升。在任何设计中选择了最初的步骤之一是设置优先事项。这样的事情作为位置，解除深度和套管尺寸设备的类型和规模上有很大的影响。在海上油田的重要问题，可以显着从干燥的土地的位置不同。现金的重要性流，现值，利润总额和储备，必须加以权衡。高速率的有杆抽油有杆抽油通常不认为特别适用于高速率的人工电梯系统。然而，使用相对长冲程单元，大型活塞，大抽如果没有其他原因，而不是速度应检讨建立一个规范。一个良好的一般规则是如果所需的安装杆抽油没有遇到严重的或可以得到生产不寻常的电梯问题。可能性的范围从起重4000BFPD从1,500英尺635中号3/ D液M从460到1000从4000英尺160中号BFPD3/从122体米。浅井高利率升降的问题从深水井起重相当不同。在高速率，浅井，存在的主要问题是正常棒秋季和高的峰值扭矩，而不是棒压力。 API的设计方法（APIRPllL）似乎是不准确的浅井设计其中无量纲泵的转速低的条件（NINO）和低的无量纲流体负载（FoISk）的存在。在高速率，浅杆系统的设计，我们也要跟着依靠其他的设计方法（即使用波方程节目或现场经验）。在一般情况下，高速率，浅电梯，相对应安装大型水泵和单位运行速度棒没有过度下跌超载的设备。尺寸较大的泵运行相对较慢的速度是理论上的效率比小泵运行在更高的速度。深，高速率的抽油机井是有限的，主要是由高杆负荷。 API的设计方法通常会“看球”负载答案和合理的预测改变负载在不同的操作条件。为了对付高杆负荷，高强度的用户被迫去棒，如API D型或特殊的高强度棒。高循环荷载和杆滥用会导致重复杆失败，这反过来又会导致极高的经营成本和过多的停机时间。努力提高杆的生活几乎总是值得的。良好的监测是必不可少的，抽油机领域时，提高利率。此外，这是非常尽快提供有效的缓蚀水变得湿润阶段。抽水单位保养和维护也应该有高优先级，因为单位是最昂贵的一块在杆泵系统的设备。两个变速箱的负荷和结构负荷必须考虑的。 API的设计假定该单位是完美的平衡，而很少发生在实践中。由于断水和电梯深度的增加，有重载齿轮箱是一个趋势。负载超过的变速箱评级可能会显着缩短寿命。保持重载单元结构也很重要。梁的弯曲或基地很少失败发生。有时，一个基地焊缝可能破裂，但可以很容易地修复。超载是轴承的主要问题失败。由八个因素，在降低轴承的寿命增倍负载结果轴承故障往往导致撕裂最多的单元结构。如果单位被重载，应该是步骤立即采取降低负荷或更换一个单位较大的一个。在更深的井使用的玻璃纤维杆往往降低机组负荷，可能会允许在加息。最大的常规游梁式抽油机目前生产的C-912D-365-168.Fig。 1，是一个条形图允许的最大泵率提供各种电梯深度从1000到10000英尺300至3000米。在作出有关图时，必须考虑速度，杆负荷，结构等级，geatbox大小，和抽油杆杆的类型和设计。考试此图显示在深度的增加迅速衰减率。高强度棒可能需要深度的增加。勒夫标记N和贝克Torqmaster的单位也值得考虑，并已成功地应用于许多运营商。这些单位已提高几何超过传统的单位。这些特殊单位正常运作降低峰值扭矩。最大的光束的单位是空气平衡设计（一个制造商列出了一个-2560D-470-240单位）。这些单位价格昂贵，而且有些较复传统的单位。因此，大多数运营商更愿意使用统的单位。空气平衡单位明钜试井单位，因为他们是更紧凑，并没有沉重的抗衡砝码。他们也更适合夹克或平台安装。一个额外的好处是，这些单位更容易平衡，因为courrterbalance可以在简单的气压变化进行调整。除了波束单位，几个不同类型的长冲程杆单位。这些大多是给予长期，缓慢的行程，理论上这可能是一个更好的经营抽油杆条件。这些大型专业然而，单位，往往证明昂贵，并已操作比常规单位的可靠性。此外，杆生活在许多情况下，显然是没有得到改善。气举连续流气举是一个极好的高利率人工电梯系统的许多领域。像所有的电梯系统，它具有优势和局限性。一个基本要求是足够的升力气体该项目的生命。气举油管的大小是非常重要的，尤其是当试图解除率很高。为了挑选合适的大小管材，设计人员需要一个很好的两相垂直流相关性。许多相关性是合适的，但没有相关完美的所有条件。精度应始终检查类似的条件下取得了良好的数据。适当的PVT数据和斜度井改正必要的。油管的性能曲线可以开发井或通过良好的两相流量计算机感兴趣的领域方案（见图2）。这些曲线表明的重要性油管的大小。所有这些曲线有相同的一般形状。对于低利率，流动所需的井底压力是比较高的。由于利率上升，压力减小直到它到达一个minimum.Thereafter，压力增加率增加。这一增长是由在油管的摩擦损失。在低利率的高压力滑移。油管的大小，应选择符合率大于最小压力值，但不会有过多的摩擦损失。采摘太小油管，将导致高的摩擦损失，而采摘管器过大，会造成严重的气举的标题。每个管的尺寸范围内的利率通常适合如表1所示。气举设计和阀门的位置是good-news/bad-news问题。好消息是，工作设计，可制成与很少或没有数据。坏消息是，良好的数据需要一个高效的设计，将产生的良好接近其最大的潜力。高生产率指数井非常敏感，注射深度，应该有接近在计算注入点附近的阀门间距。对于高容量电梯，例如，超过2000出价320米3/ D，LL/ Z-中使用。 3.8厘米，外径阀门已报告是有益的。这些阀门允许使用一个更大的注气口，从而使注气率更高。在墨西哥以及典型的海湾，这通常会产生远出价低于2000320中号3/ D，我在使用。 2.5厘米阀门亲属。 OA8厘米portsis通常就足够了。许多有我的好经验。 2.5厘米阀门。取得了良好的瓣膜手术的关键之一是要确保阀门岁正常，并设置正确（没有太多在压力的漂移）。简单的注射压力阀通常用来卸载的注入点。仔细选择“阀门”为经营的孔口（注入点）有被成功地用于由壳牌和其他人。注气压力的基础上，往往选择天然气销售上的压力会产生压力，而不是以及最有效的。注气压力需要被选中导致最低的压缩马力，每桶液体注射接近最佳的气体体积时解除。这通常意味着，注射压力，一定要高足以解除从底部附近，只是上面的包装，管流。通过注入底部附近，可以解除更多液（更高的缩编）或使用较少的注气解除了给定体积。在许多情况下，增加产液量和注气下降，导致从更深注射。3.958，配备了一个高利率的气举。1O.053-CM-ID管图。 3，有三注射压力（800，1400和1800 PSIG5520，9650，12410千帕）的绘制。还绘制的是良好的平衡曲线，这说明电梯的深度和油管压力产生各种速率。对于这口井，800 PSIG5520千帕系统将产生约3,250出价从3000英尺515米3/从915 D M;1400 psig的系统，约5000出价从6,200英尺795中号3从1890/ D M;和1,8 OO-psig的系统，约5,600出价从9000英尺890中号3/ D从2740 M。在这种情况下，较高的注射压力产生更高的速度，将需要较少的每桶气体流体解除，应该是更有利可图。高weIlhead背压是一个严重的问题在许多高速率，尤其是那些对气举井。生产能通过减少增加，电梯马力下降背压上井。长或小ID油管，高分离器的压力，或扼流圈导致在限制生产。这些问题必须查明和纠正。由于压缩天然气是昂贵的，系统设计在绝对最高税率最低的生产梯度是很少，如果有的话，最有利可图的方法。在美国的大多数领域，最佳注射量显着不到需要的数量达到最低梯度。一个法则是，不应该总注入气体超过一半的速率，以达到最低的梯度。另一个一般的做法是设计一个经营状况，生产压力50至100 psi345至690千帕以上在注入点的最低压力。这样做的，深入设计研究需要的资金成本的分析，经营成本，收入超过该项目的生命。在有限的系统已安装，可用注入气体通常应分布，获得最大可能的石油生产。有些井可能需要加以限制，可能需要他人产生气体，即使可能在短期内，更好地利用在别处。每产油每桶总注入气体有时被用来注入气体的最佳分配方案。每口井将有独特的曲线，每1000名生产的油FT328米3注气。当油增率生产每1,000 FT328米3注气是平等的所有的水井，然后收入最高的应该导致。往往在高体积电梯，这个结果在给予更好的油井最天然气和高含水油井至少气体。如果储备不丢失，那么这种分配方法的建议。电潜泵电潜泵（ESP的）已被确认为作为一个高利率的人工举升系统多年，在过去的几年多年来，使用有所增加。如果良好的条件是正确的，那么作为8万BFPD的中号127003/ D液可以生产。初始资本往往是有吸引力的，低于其他同等的人工举升系统。ESP系统需要一个相当准确率的设计，良好的工程师和操作员的培训，认真设备选择，良好的制造商，质量控制，正确的安装一个可靠的电气系统，稳定的运行;条件，优秀的维修和保养程序，精心选择的安装类型。 ESP的，像所有的泵，不利影响由砂，规模，或游离气体。重要的是，在大多数电机的物理尺寸（外径）高容量的装置。对于一个给定的电机直径较大马力有较低的资本成本和更多的能量高效，更坚固耐用，减少昂贵修复。因此，高容量应配备大型套管井一个比较大的电机。在一般情况下，电梯的速度是有限大小的电动马达，可以运行（见图4。和5）。串联马达可以使用，但是这可能会增加经营成本显着。高卫数据都需要选择泵的大小，在推荐范围内进行操作。如果泵的容量是高于井流入，以及泵关闭和欠电流，通常会关闭系统。何时过大，泵在downthrust区域经营，这往往会缩短其使用寿命。另一方面，一个矮小泵将不会达到预期的生产。在过去的几年中，两个发展已资助泵的容量大小：变速驱动器（室间隔缺损）和软开始使用硅控整流器（可控硅）。这两个发展肯定ESP的操作更加灵活。室间隔缺损的是昂贵的，结果在一定的效率损失（可以是高的，如果没有适当调整）。交流频率（赫兹）可以改变的，它直接影响速度因此能力。由于赫兹改变，不同的头与速度的平方，马力与变化速度立方。不增加的速度，因此必须照顾电机超载或降低速度，使没有充足的头部。尽管有这些缺点，室间隔缺损的经营者在经营的灵活性ESP的利率是不确定的，或在田间改变。 VSD的也是允许软起动器，它可以减少ESP的失败。可控硅软起动和循环时间以及使用相对较新。大多数运营商都不佳的经验。存在的主要问题也时有发生与ESP系统高温（ 200F93CD油井。条件中可能存在的深水井。相反，大多数运营商有几个温度相关的问题，在生产浅水井。有关高温问题主要电缆。一些电缆的额定电压为350F177，但大多数运营商严重怀疑电缆的使用寿命长（大于超过5年），可以得到如此高的温度。甚至在200F93C间，特种电缆和处理要求获得一个合理的电缆的使用寿命。大多数运营商都发现，相当大的努力与ESP业务需要获得合理的维修和维护成本如果这些费用可以受到控制，ESP是一个很好的高利率的人工举升方法。训练和操作程序是非常重要的ESP操作。液压泵液压泵已用于超过50年人工举升;然而，它的使用一直受到限制，其市场很小的份额。液压升降用于高速率人工举升经常在默认的基础上，其他升降机的方法将有严重的问题。液压泵有一些独特的优势，但也有一些严重的局限性。液压泵泵比较高的能力从伟大的深入，资本成本率往往抽杆（见图6）的竞争力。液压泵对温度不敏感。此外，如果使用一个免费的泵，管状拉应该是罕见的。腐蚀控制抑制是很容易做到，位移可以很容易地改变。偏离孔提出几个问题，井可任中央控制或单独控制与操作系统。液压泵有困难的时候，竞争与ESP 在高音量的井，那里的温度和电梯深处 不要过量。在许多离岸地点，液压泵 气举没有竞争力的GLR的高，砂 生产是常见的，和天然气放空了套管是不 可取的。短泵的运行和经营成本高 液压泵系统中经常遇到的。产生的 石油量的测量精度是特别困难的 高含水油从一个中央系统时被用作水井 电源流体。 高液压泵成本的往往可以通过适当减少 设计。泵为动力液的表面，通常三缸 或quintuplex活塞泵额定在5000磅34.5兆帕。 可以保持运营成本低得多，如果压力保持 低于3500磅24.1兆帕时，水被泵及以下 25.6兆帕（4000磅）被抽油时。 （有些工程师 推荐值是500磅3.4兆帕。） 厂家推荐的最大泵速度 高，可能高达25。保持泵的转速 下应增加泵的使用寿命。高摩擦压力损失 线和油管正确的大小，可避免。 小套管经常避免使用需要管的大小， 从而导致更多的摩擦损失，并可能导致 在天然气渗漏的困难。如果气体是通风，两管 字符串通常需要复杂 落成。液压正排量泵短期运行往往造成流体的质量较差。经验表明，这些泵都需要低于10 ppm不溶固体良好的运作。沉淀池或离心desanders使用清洁动力液，但必须设计和正确安装。盐沉积可以降低泵的寿命，但可以通常可以控制注入了新鲜的体积小，水入电油系统。作为电源使用水流体创建其他问题。在70年代中期开发的喷气生产单位有改善和扩大利用水力泵装置。这些单位都没有移动部件，他们使用喷嘴/喉咙/扩散的安排转换速度头压头。设备的使用寿命，是优秀的和流体功率不有是超净。代替水力喷射装置使用泵经常降低泵的维修费用和简化操作。此外，喷射单位是高容量的人工举方法适用于许多条件。然而，喷气单位，是不是很有效，并要求更多的精力投入。订单总系统效率20或以下，可以很容易地发生。喷气机不能使用有效吸气压力低，因为汽蚀问题。他们将未经处理的只有适量的自由气体效率的进一步损失。喷气单位无法与之抗衡杆低量井泵，除非有一些特殊的问题，但是，喷射泵可能竞争与气举一些高利率的人工升降情况。水轮机驱动泵水轮机驱动井下泵是一个相对新的高速率与一些潜在的特殊的人工举升系统应用。井下驱动器是一个高速，多级水轮机提供一个高压力的表面生产单位井下涡轮机驱动井下。多级离心式泵水轮机驱动泵有以下几个优点：高利率的升降功能，运作的灵活性，能够承受高温度（至392F200C间的），适合偏离井侵蚀和腐蚀，耐高，相对便于运输和安装。威尔液压涡轮机驱动的井下泵是一种高优质的产品，具有相对较高的资本成本。“设计意图是产生长寿命的井下组装威尔液压涡轮机驱动的井下泵是一种高优质的产品，具有相对较高的资本成本。 “设计意图是产生长寿命的井下组装这将需要频繁拉动。在一般情况下，涡轮运行速度是在6000至12000转/分的范围内。涡轮机驱动的井下泵的固有优势井下单位的速度可能会提高或降低在电源的表面压力/速度的简单变化流体。对于高效的系统运行，这是必要的流供应和回报管材低摩擦损失。喜欢任何泵，游离气体会降低效率。因此，所有瓦斯井，气体需要排出了环，需要一个额外的管柱。结论一，精心挑选的人工举升类型是必不可少的;应被视为收入，经营成本和资本成本。2。有杆抽油是一个相对较浅的高速率的方法井。更深层次的，高利率的升降将导致在高杆负荷，这需要认真关注。3。气举要求精心挑选的油管大小（九）在最初的设计经营压力。深电梯使用“最佳”气率是必不可少的高效率操作。4。 ESP的需要比较大的外壳，高速率抽水。室间隔缺损和SCR的提高灵活性;然而，良好的设计，质量控制，经营的做法是必不可少的。5。液压泵具有特殊的高速率的应用深部电梯。喷射泵提高了工作寿命，但一般具有相对较低的整体运营效率。6。液压涡轮机驱动的井下泵有潜力在高速率和成本高的应用。命名法FO=全面暴跌面积差流体负载，IBM公斤=弹性常数总抽油杆，IBM/。 公斤/厘米n =抽速，中风/分钟NO =自然频率的连续抽油杆，次/分钟=表面中风，英寸厘米 承认我感谢壳牌石油有限公司许可。参考书目的人工举升一般。“AB尼利讨论人工举升技术，利用和发展ments“的IPT（1980年9月）1546年至1549年。布朗，柯：“人工举升系统概述”的IPT（1982年10月）2384-96。布朗，柯：出版有限公司，石油人工举升技术，塔尔萨，OK（1980）1，2A，2B。布卡拉姆，S.M.和Yeary，北京：“数据收集系统，以优化生产经营：14年概述“的IPT（1987年4月）457-62。杜克大学，东南：“人工举升哪种方法最适合您的需求，”PROC年度会议的Southwesten石油短期课程，拉伯克，TX（1981年4月）314-20。尼利，AB等人：“人工举升方法的选择：一个小组讨论锡永，“纸的SPE10337发表于1981年SPE年度技术会议及展览，圣安东尼奥，德克萨斯州，10月4-7。有杆抽油。艾伦L.F.而Svinos，JG：“罗德泵站优化程序减少设备故障和运营成本，“纸的SPE13247介绍在1984 SPE年度技术大会暨展览会，9月16日至19日，休斯敦。布朗，柯：人工举升方法技术，石油出版有限公司，塔尔萨，确定（1980）29。克莱格，JD：“棒气体干扰井抽水，”PROC年度会见。西南石油短期课程，拉伯克，德克萨斯州（四月ING1979年），105-10。克莱格，JD：“了解和打击在抽油机井气体干扰，”世界石油（1963年5月1日）;钻及生产。 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