油除杂质过滤器(科学家开发了一种用于石油生产的自清洁过滤器)

Posted 2023-05-31

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俄罗斯 80% 以上的石油产自电动潜水泵 (ESP) 运行的油井。所生产的储层流体中的高含量机械杂质使石油生产过程显着复杂化。它会导致紧急 ESP 故障，为了消除其后果，往往需要长时间停井。由彼尔姆理工大学的科学家们开发的自清洁缝隙过滤器将有助于有效保护设备。

测试后 VNN5A-100 平台的水磨磨损

该研究是作为学术战略领导“优先 2030”计划的一部分进行的。关于这一发展的一篇文章发表在《应用科学》杂志上。这一发展有助于确保俄罗斯的技术主权。

乌拉尔和西西伯利亚油田中高达 30% 的 ESP 故障是由于泵送液体中包含的固体机械颗粒的负面影响而发生的。在油井作业过程中，采出的油藏流体中的机械杂质颗粒进入电动离心泵的工作阶段，导致故障和故障。为避免这种情况，过滤器安装在泵入口处。

油井设备传统过滤器设计的主要缺点是纳污能力有限且使用寿命短。他们在良好条件下的清洁，即不提升到地面，是一项艰巨的技术任务。彼尔姆理工大学的员工提出了一种自清洁过滤器方案，可以在生产机械杂质含量高的地层流体时增加 ESP 的运行时间，并且不需要额外维护。

开槽式自清洁过滤器示意图

“作为潜水抽油机一部分的缝隙式过滤器被放置在井中。含有机械杂质的地层流体自由流向滤芯表面，通过滤芯进入井下泵。在这种情况下，从储层流体中分离出来的机械杂质颗粒会沉积在滤芯的外表面上。随着时间的推移，这些沉积物会降低其吞吐量。

带有可移动清洁装置的井下缝隙过滤器

开发的过滤器在井口压力变化时滤芯变形时进行清洗。当抽油机关闭时，油管中的压力降低，过滤器元件的槽尺寸增加。由于这种变形，机械杂质颗粒的沉积物被破坏，恢复了过滤元件的渗透性，”采矿机电系教授、技术科学博士 Dmitry Shishlyannikov 说。

由于使用了自清洁缝隙过滤器，简化了复杂油井的开发。它安装在潜水泵的入口处，无需工人额外努力即可增加石油产量。