Skoči na glavni sadržaj

Nafta i Plin, Vol. 40 No. 166, 2020.

Stručni rad

Flowing bottomhole pressure calculation for the sucker rod pumped well

Filip Hudin ; Rudarsko-geološko-naftni fakultet
Vladislav Brkić orcid id orcid.org/0000-0003-2075-1832 ; Rudarsko-geološko-naftni fakultet

Puni tekst: hrvatski pdf 1.925 Kb

str. 66-78

preuzimanja: 498

citiraj

Preuzmi JATS datoteku

Sažetak

Sucker rod pumps are one of the most common used artificial lift methods, used for lifting the liquid from the reservoir, trough the well to the production system. This paper discusses the sucker rod method itself, its individual parts that it consists of, the way it works and the situations it is used in. Apart from that it also discusses the analysis of production systems, also known as Nodal analysis, and it weighs in on the methods of determining the bottomhole pressure in wells equipped with sucker rod pumps. The calculation of the bottomhole pressure in this paper was done with the use of the Agnew method and the Walker method.

Ključne riječi

sucker rod pumps; dynamic bottomhole pressure; Nodal analysis; Agnew method; Walker method

Hrčak ID:

249941

URI

https://hrcak.srce.hr/249941

Datum izdavanja:

14.1.2021.

Podaci na drugim jezicima: hrvatski

Posjeta: 1.110 *

Publication date: 18 January 2021

Volume: 40

Issue: 166.

Pages: 50-57

DOI:

Article Information (continued)

Categories:

Subject: Stručni rad

Categories:

Subject: Professional Paper

Keywords:

Keyword: dubinske sisaljke s klipnim šipkama, dinamički tlak na dnu bušotine

Keyword: sonolog

Keyword: Nodal analiza

Keyword: Agnewova metoda

Keyword: Walkerova metoda

Keywords:

Keyword: sucker rod pumps

Keyword: dynamic bottomhole pressure

Keyword: Nodal analysis

Keyword: Agnew method

Keyword: Walker method

Izračun dinamičkog tlaka na dnu bušotine opremljene dubinskom sisaljkom s klipnim šipkama

Translated Title (en): Flowing bottomhole pressure calculation for the sucker rod pumped well

[ORCID] Filip Hudin[1]

Email: filip.hudin@rgn.unizg.hr

 

Rudarsko-geološko-naftni fakultet Faculty of mining geology and petroleum engineering Pierottijeva ulica 6, 10000, Zagreb

[ORCID] Filip Hudin[*][1]

 

Rudarsko-geološko-naftni fakultet Faculty of mining geology and petroleum engineering Pierottijeva ulica 6, 10000, Zagreb

[ORCID] Vladislav Brkić[*][2]

 

Rudarsko-geološko-naftni fakultet Faculty of mining geology and petroleum engineering Pierottijeva ulica 6, 10000, Zagreb

Author notes:

Correspondence to: [*] Filip Hudin,Rudarsko-geološko-naftni fakultet,Pierottijeva ulica 6, 10000, Zagreb filip.hudin@rgn.unizg.hr

Abstract

Mehanička metoda podizanja kapljevine pomoću dubinske sisaljke s klipnim šipkama jedna je od najčešće korištenih metoda podizanja jer ležište nema dovoljnu energiju za savladavanje otpora protjecanju od dna bušotine do njenog ušća. U ovom radu opisan je sustav podizanja kapljevine spomenutom metodom i njegovi osnovni dijelovi. Opisana je analiza sustava proizvodnje (tzv. Nodal analiza) koja se temelji na padu tlaka unutar kompletnog sustava, te su opisani načini određivanja dinamičkog tlaka na dnu bušotine u koju je ugrađena dubinska sisaljka s klipnim šipkama. Proračun dinamičkog tlaka na dnu bušotine izračunat je tzv. Agnewovom i Walkerovom metodom

Translated Abstract

Sucker rod pumps are one of the most common used artificial lift methods, used for lifting the liquid from the reservoir, trough the well to the production system. This paper discusses the sucker rod method itself, its individual parts that it consists of, the way it works and the situations it is used in. Apart from that it also discusses the analysis of production systems, also known as Nodal analysis, and it weighs in on the methods of determining the bottomhole pressure in wells equipped with sucker rod pumps. The calculation of the bottomhole pressure in this paper was done with the use of the Agnew method and the Walker method.

ZU naftnom inženjerstvu u osnovi postoje dvije glavne metode pridobivanja kapljevine iz ležišta kroz bušotinu, eruptivna metoda i mehaničke metode podizanja. Eruptivna proizvodnja se ostvaruje samo kada je energija ležišta dovoljna za svladavanje svih gubitaka tlaka od dna do ušća bušotine, te za svladavanje gubitaka tlaka od ušća bušotine do separatora. U suprotnome je potrebno koristiti neku od mehaničkih metoda podizanja. Također, mehaničke metode podizanja se koriste i u uvjetima u kojima je energija ležišta dovoljna za podizanje kapljevine kroz bušotinu, no količina koja se proizvodi nije zadovoljavajuća zbog ekonomskih parametara (slab iscrpak). Prema nekim pretpostavkama u svijetu postoji oko dva milijuna proizvodnih naftnih bušotina, od čega ih oko 50% koristi neki način mehaničkog podizanja (Takacs, 2015). Teoretski se mehaničke metode podizanja mogu podijeliti u 2 skupine: metode koje koriste plin koji se utiskuje kroz prstenasti prostor te kroz ugrađeni ventil i na taj način olakšava stupac kapljevine (tzv. plinsko podizanje), te metode koje koriste neku vrstu sisaljke za podizanje kapljevine (centrifugalna, vijčasta, mlazna, hidraulička i dr.). Sam odabir načina mehaničkog podizanja od dna do ušća bušotine uglavnom ovisi o uvjetima u ležištu, izgrađenoj infrakstrukturi, te o troškovima podizanja. Pri odabiru mehaničke metode podizanja glavno ograničenje su uvjeti u ležištu poput: sastava i karakteristike fluida, te potrebna visina podizanja i željena proizvodnja. Dubinske usisne sisaljke su najstarija i najčešće korištena metoda mehaničkog podizanja kapljevine iz bušotine (Takacs, 2015). Karakterizira ih mogućnost široke primjene, te se tako koriste za podizanje kapljevina iz bušotina u kojima se proizvodnja kapljevine kreće od 1 do 100 m3/d, te na dubinama od 500 do 2500m. Posebno su pogodne za bušotine s konsolidiranim proizvodnim slojevima i niskim plinskim faktorom zbog lošeg utjecaja plina i pijeska na rad i dugotrajnost sisaljke (Zelić i Čikeš 2006). Proizvodne mogućnosti ovakvih sisaljka znatno opadaju s dubinom, no na svakoj dubini moguće je proizvoditi različite kapacitete, ovisno o materijalu od kojeg su izrađene klipne šipke. Veća otpornost materijala na uzdužna naprezanja daje mogućnost podizanja većih kapaciteta kapljevine, odnosno veću proizvodnju s iste dubine. Iz ovog se može zaključiti kako su ograničavajući faktori proizvodnje: dubina same bušotine i kvaliteta materijala klipnih šipki. Popularnost ove metode uvjetovana je njenim raznim pogodnostima kao što su: jednostavna ugradnja i primjena, te jednostavno održavanje ovakvog sustava, dug životni vijek, laka promjena sisaljke zbog povećanja iscrpka i mogućnost podizanja kapljevine kroz bušotinu čak i u uvjetima vrlo niskog dinamičkog tlaka na dnu bušotine. No kao i svaki sustav mehaničkog podizanja kapljevine i ona ima svoje negativne strane i ograničenja, tako ju nije poželjno koristiti u uvjetima u kojima se proizvodi puno plina i pijeska zajedno s kapljevinom jer će to uzrokovati znatna oštećenja samih sisaljka. Također je potrebno je puno prostora zbog velikih dimenzija površinske opreme pošto je potreban prostor za njihalicu i pogonski motor, te je potrebno konstantno vođenje brige o zaštiti klipnih šipki od korozije jer u suprotnome dolazi do njihovog oštećenja, što može znatno utjecati na preformanse proizvodnog sustava. (Takacs 2015). Tema ovog rada je određivanja dinamičkog tlaka na dnu bušotine o kojem ovisi davanje bušotine. Korištenjem podataka s jedne proizvodne bušotine napravljen je proračun dinamičkog tlaka na dnu bušotine pomoću dviju metoda (Agnewova i Walkerova) te su podatci dobiveni proračunima korišteni za usporedbu metoda proračuna.

References

1. 

Čikeš M. , author. 2015. "Proizvodno inženjerstvo nafte i plina. Zagreb". Rudarsko-geološko-naftni fakultet Sveučilišta u Zagreb. ():

2. 

Nind T.E.W. , author. 1964. "Principles of oil well production". McGraw Hill book company, New York. ():

3. 

Perić M. , author. 2007. "Englesko-hrvatski enciklopedijski rječnik istraživanja i proizvodnje nafte i plina". INA Industrija nafte d.d. ():

4. 

Takacs G. , author. 2015. "Sucker- Rod Pumping Handbook: Production Engineering Fundamentals and Long-Stroke Rod Pumping". Gulf proffesional publishing. ():

5. 

Zelić M., ; Čikeš M. , authors. 2006. "Tehnologija proizvodnje nafte dubinskim crpkama". INA Industrija nafte d.d. ():

6. 

Baker A., ; Jeffery J., ; Thomas A., ; Unneland T. , authors. 1995. "Permanent Monitoring- Looking at Lifetime Reservoir Mechanics". ():. urihttps://www.slb.com/-/media/files/oilfield-review/12953246.ashx

7. 

Bruner J., ; Gringarten A., ; Schroeter T., ; Rolfsvaag T. , authors. 2003. "Use of Downhole Permanent Pressure Gauge Dana to Diagnose Production Problems in a North Sea Horizontal Well". ():. urihttps://www.researchgate.net/publication/254514580_Use_of_Downhole_Permanent_Pressure_Gauge_Data_to_Diagnose_Production_Problems_in_a_North_Sea_Horizontal_Well

8. 

Chee Kin K. , author. 2001. "Permanent Downhole gauge dana interpretation". ():. urihttps://earthsciences.stanford.edu/ERE/pdf/pereports/MS/Khong01.pdf

9. 

, author. 2020. "Downhole diagnostic. Acoustic Fluid Level Surveys". ():. urihttps://www.downholediagnostic.com/fluid-level

10. 

, author. 2017. "NOVA TECH Permanent Downhole Gauge System- SPSK". ():. urihttps://docs.google.com/viewer?a=v&pid=sites&srcid=bm92YXRlY2hydXMuY29tfHd3dy1ub3ZhdGVjaHJ1cy1jb218Z3g6NmEwNjZkMGI2YjA5NTgxYQ

11. 

, author. 2020. "THE UNIVERSITY OF TEXAS AT AUSTIN. A dictionary for the petroleum industry". ():. urihttps://moodle.srce.hr/2019 2020/pluginfile.php/3189232/mod_resource/content/1/Dictionary_for_the_Petroleum_Industry1.pdf

This display is generated from NISO JATS XML with jats-html.xsl. The XSLT engine is libxslt.