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1、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
2、，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
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
4、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
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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
10、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
11、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
12、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
13、。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
14、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
15、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
16、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
