1. ما هي المشاكل التي تواجه آبار الغاز التقليدية وآبار الغاز الصخري في مراحل الإنتاج المتوسطة إلى المتأخرة؟

من خلال زيارات ميدانية مكثفة وبحوث معمقة في حقول النفط والغاز المحلية، لاحظت شركة تشونغتشينغ وييون (وينغ أويل) أن آبار الغاز التقليدية وآبار الغاز الصخري في مراحل إنتاجها المتوسطة والمتأخرة تواجه تحديات شائعة، مثل انخفاض ضغط رأس البئر، ووجود كميات كبيرة من السوائل، وانخفاض الإنتاج. لذا، وبعد سنوات من البحث والتطوير، صممت شركتنا نظام ضخ متعدد المراحل متخصصًا لهذا النوع من الآبار. وحتى الآن، تم تطبيق هذا النظام بنجاح في العديد من مجموعات آبار النفط والغاز، مما ساهم في زيادة إنتاج الغاز.

2. الحالة والحل

موقع القضية: منطقة يونغتشوان في مدينة تشونغتشينغ

المستخدم النهائي: موقع يونغتشوان لإنتاج ونقل الغاز التابع لمنجم تشونغتشينغ للغاز

البئر رقم: منصة هوانغ

2.1 خلفية بئر الغاز الصخري في منصة هوانغ:

تُعدّ منصة هوانغ إحدى مناطق إنتاج الغاز الصخري الرئيسية في غرب تشونغتشينغ. تضم المنصة أربعة آبار، هي بئر هوانغ، التي بدأ إنتاجها تباعًا بين أكتوبر ونوفمبر 2020. بعد أكثر من عام من الإنتاج، واجهت كل بئر صعوبات متزايدة في نقل السوائل. وقد استُخدمت إجراءات عديدة، مثل إزالة السوائل من آبار الغاز عن طريق معادلة الضغط بين أنابيب التغليف وأنابيب الإنتاج، واستخدام رغوة التصريف، إلا أن هذه الإجراءات لم تُجدِ نفعًا إلا على المدى القصير. ونتيجةً لذلك، اضطرت الآبار إلى الإغلاق مؤقتًا لرفع الضغط تدريجيًا مع ازدياد ضغط أنابيب الإنتاج ليُطابق ضغط الإنتاج. وبالتالي، انخفض معدل إنتاج الغاز وقدرة جميع الآبار على المنصة على نقل السوائل بشكل كبير.

في أغسطس 2022، نظّمت شركة تشونغتشينغ للغاز اجتماعات ميدانية مع الوحدات المعنية، بما في ذلك شركة تشونغتشينغ وييون لتطوير التكنولوجيا المحدودة ومعهد المسح والتصميم، لإجراء تحليلات متخصصة ومناقشات معمقة. وقد تقرر اعتماد نظام ضخ متعدد المراحل لآبار النفط والغاز بتقنية إنتاج ونقل الغاز والسوائل المختلطة، وتم وضع خطة تنفيذية.

2.2 المعايير التصميمية للمضخة متعددة الأطوار

النموذج والمعلمات المصممة لـ مضخة متعددة المراحلp

نموذج نظام الضخ متعدد الأطوار			H500 / 140
المعايير الرئيسية للمضخة	نطاق تنظيم معدل التدفق	%	25 100 ~
	وضع تنظيم معدل التدفق		ضبط التردد المتغير
	درجة حرارة سحب الضاغط	℃	25-40 ℃
	الحد الأدنى لضغط المدخل	ميجا باسكال (جي)	0.15 (الضغط المصمم)
	الأعلى. ضغط المخرج	ميجا باسكال (جي)	6.3
محطة هيدروليكية ذكية	قوة المصدر		محرك
	طاقة / سرعة مستمرة		75kW / 1480rpm
	تصنيف التردد		50Hz
	درجة العزل		F
	مستوى الحماية		IP54
	مقاومة للانفجار الصف		Ex dⅡBT4
	ضغط الخرج الهيدروليكي	ميجا باسكال (جي)	20
	معدل التدفق	لتر / دقيقة	340
	وضع التبريد		التبريد الهوائي الإلزامي
	موقع التركيب		يمكن تركيب نظام الضخ متعدد المراحل مباشرة عند رأس البئر للتعامل مع المكونات الغازية والسائلة المختلطة والمكونات الصلبة الدقيقة الثانوية، وتعزيزها ونقلها.

2.3 إكمال وتسليم نظام المضخة متعددة الأطوار

2.4 تركيب نظام الضخ متعدد الأطوار في الموقع

شركة حقول النفط تجري مراجعة للعمليات في الموقع

مراقبة تشغيل المضخات متعددة المراحل بواسطة الحاسوب

المراقبة المتنقلة للمضخات متعددة الأطوار أثناء التشغيل

2.5 التشغيل التجريبي

  مخطط منحنى ضغط رأس البئر (ضغط المدخل)

بعد خمس مراحل بدءًا من التحضير، مرورًا بتشغيل المعدات التجريبي، وتشغيل كل بئر من الآبار الأربعة، وتشغيل الآبار الأربعة في وقت واحد، وصولًا إلى بدء الإنتاج الرسمي منذ 12 أكتوبر 2022، ازداد إنتاج الغاز وكانت بياناته كما يلي.

تقرير زيادة الإنتاج

متري	قبل تشغيل المعدات	بعد تشغيل المعدات	التغيير/الملاحظة
متوسط ​​الإنتاج اليومي	50,000 – 60,000 متر مكعب/يوم	60,000 – 80,000 متر مكعب/يوم	زيادة تتراوح بين 10,000 و 20,000 متر مكعب/يوم
رأس البئر		انخفض بمقدار 0.3 - 0.8 ميجا باسكال	ازداد الفرق في الضغط

بعد تزويد معدات نظام الضخ متعدد المراحل بطاقة مستقرة، من المتوقع أن يؤدي ذلك إلى تقليل ضغط رأس البئر بشكل أكبر، وتعزيز قدرة نقل السوائل، وزيادة الإنتاج.

الخلاصة: لقد حقق التشغيل بنسبة 45% من الطاقة زيادة في الإنتاج واستقراراً، ويمكن لزيادة الطاقة الإضافية أن ترفع الإنتاج مرة أخرى.

2.6 مميزات المضخة متعددة المراحل:

1. حركة خطية
2. لا حاجة للتزييت
3. لا حاجة إلى فواصل عند فوهة البئر
4. توصيل متعدد المراحل على التوالي والتوازي
5. الاتصال المباشر برأس البئر
6. تشغيل بسرعات منخفضة واهتزاز منخفض

2.7 تحليل تطبيق الضخ متعدد الأطوار في المواقع

المواصفات الفنية لمعداتنا: تتمحور الخطة التقنية لمعداتنا حول مضخة مكبس معززة تتميز بما يلي: (1) قطر كبير، (2) شوط طويل، و (3) تردد منخفض.

تُوفر هذه المضخة قوة شفط عالية، مما يُمكّنها من التعامل مع جميع أنواع السوائل، سواء كانت سائلة أو غازية أو مختلطة، ورفع ضغطها ونقلها. وتُوفر هذه القدرة الأساسية مزايا تقنية فريدة في سيناريوهات التطبيق التالية:

1. نقل الطور المختلط في بئر واحد: في العديد من آبار الغاز أو النفط، وخاصة تلك التي لا تحتوي على فواصل ثلاثية الأطوار، تنخفض طاقة المكمن، مما يؤدي إلى انخفاض ضغط رأس البئر. وهذا يجعل النقل لمسافات طويلة أمرًا صعبًا. تلبي مضختنا الحاجة إلى تعزيز الضغط المباشر ونقل المواد المختلطة (النفط والغاز والماء) عند رأس البئر، مما يلغي الحاجة إلى الفصل المسبق. 

2. زيادة قدرة نقل السوائل لتحقيق استقرار الإنتاج: عندما يزداد إنتاج الماء في آبار النفط أو الغاز، وتكون طاقة المكمن غير كافية لنقل السوائل بكفاءة إلى السطح، يتراكم عمود من السائل في قاع البئر، مما يحد من الإنتاج ويؤدي إلى انخفاضه. تعمل هذه المضخة على تعزيز قدرة نقل السوائل، مما يساعد على تخفيف تراكم السوائل وبالتالي الحفاظ على إنتاج مستقر.

3. تعزيز الإنتاج بين الآبار على منصات الإنتاج: في المنصات التي تضم آبارًا متعددة، قد تؤدي فروق الضغط الكبيرة بين الآبار إلى تقييد إنتاج بعض الآبار ذات الضغط المنخفض أو توقفه تمامًا. يُمكن لشفط الإزاحة العالية لهذه المضخة أن يُوازن الضغط مؤقتًا عبر الآبار المتعددة المتصلة على التوازي. يُؤدي هذا الإجراء إلى تخفيف الضغط في الآبار ذات الضغط المنخفض، مما يُحقق أهداف تحسين الإنتاج وتجفيف البئر.