1. Welche Probleme treten bei konventionellen Gasquellen und Schiefergasquellen in der mittleren bis späten Produktionsphase auf?
Durch umfangreiche Feldbegehungen und Untersuchungen in chinesischen Öl- und Gasfeldern hat Chongqing Weiyun (Wingoil) festgestellt, dass konventionelle Gasquellen und Schiefergasquellen in der mittleren bis späten Produktionsphase häufig mit Herausforderungen wie niedrigem Bohrlochkopfdruck, starkem Flüssigkeitsverlust und sinkender Produktion konfrontiert sind. Daher hat unser Unternehmen nach mehrjähriger Forschung und Entwicklung ein speziell für diese Art von Quellen entwickeltes Mehrphasen-Pumpensystem entwickelt. Die Anlage wurde bereits erfolgreich in zahlreichen Gas- und Ölfeldanlagen eingesetzt und trägt zur Steigerung der Gasproduktion bei.
2. Fallbeispiel und Lösung
Fallort: Bezirk Yongchuan in der Stadt Chongqing
Endnutzer: Yongchuan-Gasförder- und Transportanlage der Chongqing-Gasmine
Brunnen Nr.: Huang-Plattform
2.1 Hintergrundinformationen zur Schiefergasbohrung auf der Huang-Plattform:
Die Huang-Plattform ist eines der wichtigsten Schiefergasfördergebiete im Westen von Chongqing. Die Plattform umfasst vier Bohrungen, darunter die Huang-Bohrung, die zwischen Oktober und November 2020 nacheinander in Betrieb genommen wurden. Nach über einem Jahr Produktion traten bei jeder Bohrung zunehmend Schwierigkeiten beim Flüssigkeitstransport auf. Maßnahmen wie die Entflüssigung des Gases durch Druckausgleich zwischen Verrohrung und Steigrohr sowie die Schaumdrainage wurden häufig eingesetzt, konnten die Produktion jedoch nur kurzfristig aufrechterhalten. In der Folge mussten die Bohrungen aufgrund des steigenden Drucks im Steigrohr, der dem Förderdruck entsprechen musste, abgeschaltet werden. Dies führte zu erheblichen Einschränkungen der Gasförderrate und der Flüssigkeitsförderkapazität aller Bohrungen auf der Plattform.
Im August 2022 organisierte die Chongqing Gas Mine mit relevanten Partnern, darunter die Chongqing WeiYun Technology Development Co., Ltd. und das Survey and Design Institute, Vor-Ort-Besprechungen, Fachanalysen und eingehende Diskussionen. Es wurde beschlossen, das Mehrphasen-Pumpensystem für Öl- und Gasquellen mit der Technologie zur Förderung und zum Transport von Gas-Fluid-Gemischen einzusetzen, und ein Umsetzungsplan wurde erstellt.
2.2 Die Auslegungsparameter der Mehrphasenpumpe
Das Modell und die Parameter, die für Mehrphasenpumpep
| Mehrphasen-Pumpensystemmodell | H500 / 140 | ||
| Hauptparameter für die Pumpe | Regelbereich der Durchflussrate | % | 25 ~ 100 |
| Durchflussregelungsmodus | Variable Frequenzeinstellung | ||
| Kompressoransaugtemperatur | ℃ | 25-40 ℃ | |
| Mindesteingangsdruck | MPa (G) | 0.15 (Auslegungsdruck) | |
| Max. Ausgangsdruck | MPa (G) | 6.3 | |
| Intelligente Hydraulikstation | Power Source | Motor | |
| Dauerleistung / Drehzahl | 75kW / 1480rpm | ||
| Nennfrequenz | 50Hz | ||
| Isolationsgrad | F | ||
| Schutzstufe | IP54 | ||
| Explosionsgeschützte Ausführung | Ex dⅡBT4 | ||
| Hydraulischer Ausgangsdruck | MPa (G) | 20 | |
| Fließrate | L / min | 340 | |
| Kühlmodus | Obligatorische Luftkühlung | ||
| Montageort | Mehrphasen-Pumpensysteme können direkt am Bohrlochkopf installiert werden, um Gemische aus gasförmigen, flüssigen und geringen Mengen feiner Feststoffkomponenten zu fördern, zu verstärken und zu transportieren. | ||
2.3 Fertigstellung und Lieferung des Mehrphasen-Pumpensystems
2.4 Vor-Ort-Montage des Mehrphasen-Pumpensystems
Das Ölfeldunternehmen führt eine Prozessüberprüfung vor Ort durch
PC-Überwachung laufender Mehrphasenpumpen
Mobile Überwachung laufender Mehrphasenpumpen
2.5 Probebetrieb
Diagramm der Bohrlochkopfdruckkurve (Einlassdruckkurve)
Nach fünf Phasen – von der Vorbereitung über den Probebetrieb der Ausrüstung und den Betrieb der einzelnen vier Bohrungen bis hin zur gleichzeitigen Inbetriebnahme aller vier Bohrungen am 12. Oktober 2022 – stieg die Gasproduktion an; die entsprechenden Daten lauten wie folgt.
Bericht zur Produktionssteigerung
| Metrisch | Vor Inbetriebnahme der Geräte | Nach dem Gerätebetrieb | Änderung/Beobachtung |
| Durchschnittliche Tagesproduktion | 50,000 – 60,000 m³/Tag | 60,000 – 80,000 m³/Tag | Steigerung um 10,000 – 20,000 m³/Tag |
| Bohrlochkopfdruck | Verringert um 0.3 – 0.8 MPa | Der Druckunterschied erhöhte sich |
Sobald die Mehrphasen-Pumpenanlage mit einer stabilen Stromversorgung ausgestattet ist, wird erwartet, dass sich der Bohrlochkopfdruck weiter verringert, die Förderleistung erhöht und die Produktion gesteigert wird.
Fazit: Durch den Betrieb mit 45 % Leistung konnte eine Produktionssteigerung und -stabilisierung erreicht werden, und eine weitere Leistungssteigerung kann die Produktion nochmals erhöhen.
2.6 Die Merkmale der Mehrphasenpumpe:
- Lineare Bewegung
- Schmierung nicht erforderlich
- Am Bohrlochkopf sind keine Separatoren erforderlich.
- Mehrstufige Reihen- und Parallelschaltung
- Direkte Verbindung mit dem Bohrlochkopf
- Niedrige Laufgeschwindigkeit und geringe Vibrationen
2.7 Anwendungsanalyse der Mehrphasen-Pumpentechnik vor Ort
Technische Spezifikation unserer Ausrüstung: Der technische Fahrplan unserer Ausrüstung basiert auf einer Druckerhöhungspumpe mit Kolben, die sich durch folgende Merkmale auszeichnet: (1) großer Durchmesser, (2) langer Hub und (3) niedrige Frequenz.
Diese Pumpe erzeugt eine hohe Saugkraft und kann daher 100 % des Mediums – ob flüssig, gasförmig oder in Mischphasen – fördern, verstärken und transportieren. Diese Kernkompetenz bietet einzigartige technische Vorteile in folgenden Anwendungsbereichen:
1. Mischphasentransport in einem einzelnen Bohrloch: In vielen Gas- oder Ölquellen, insbesondere solchen ohne installierte Dreiphasenabscheider, nimmt die Lagerstättenenergie ab, was zu einem reduzierten Bohrlochkopfdruck führt. Dies erschwert den Ferntransport. Unsere Pumpe erfüllt die Anforderungen an die direkte Druckerhöhung und den Transport von Mischphasen (Öl, Gas, Wasser) am Bohrlochkopf und macht somit eine vorherige Trennung überflüssig.
2. Erhöhte Flüssigkeitstransportkapazität zur Produktionsstabilisierung: Wenn die Wasserproduktion in Öl- oder Gasquellen zunimmt und die Energie des Reservoirs nicht ausreicht, um die Flüssigkeiten effektiv an die Oberfläche zu transportieren, bildet sich eine Flüssigkeitssäule im Bohrloch. Dies behindert die Produktion und führt zu Förderrückgängen. Diese Pumpe erhöht die Förderleistung, trägt zur Verringerung der Flüssigkeitsbelastung bei und ermöglicht so eine stabile Produktion.
3. Zwischenbohrloch-Förderung auf Produktionsplattformen: Auf Plattformen mit mehreren Bohrungen können erhebliche Druckunterschiede zwischen den Bohrungen dazu führen, dass Bohrungen mit niedrigerem Druck eingeschränkt werden oder die Produktion ganz eingestellt wird. Die hohe Saugleistung dieser Pumpe kann den Druck in mehreren parallel geschalteten Bohrungen vorübergehend ausgleichen. Dadurch wird der Bohrlochdruck in den Bohrungen mit niedrigerem Druck reduziert, wodurch die Ziele der Produktionssteigerung und der Entwässerung erreicht werden.