پایان نامه بهره بردار و نفت و گاز


Widget not in any sidebars
این پروبها از یک سری مواد پیزو الکتریک ساخته شده که انرژی مکانیکی را به سیگنالهای الکتریکی تبدیل میکنند. اساس عملکرد به این صورت است که در اثر برخورد ذرات شن با المانهای حسگر پروب یک سیگنال صوتی ایجاد میشود، این سیگنال توسط مواد پیزوالکتریک به سیگنال الکتریکی تبدیل شده و به صفحهی نمایشگر منتقل میشود. این پروبها به دو دسته تقسیم میشوند. دستهی اول در داخل جریان سیال قرار میگیرند و به آنها پروبهای فرورونده میگویند. دستهی دوم خارج از جریان و روی جدارهی خارجی لوله نصب میشوند. این ابزار یک موج اولتراسونیک به بیرون فرستاده و از این طریق ضخامت، کاهش و از دسترفتگی فلز را جهت تعیین شدت سایش اندازه میگیرد. این روش به اختلالات صوتی ناشی از دیگر منابع حساس میباشد و همچنین محدودیت ابتدایی این روش این است که تنها بخش محدودی از لوله را بررسی میکند. شکافهای ناشی از سایش در زانوییها عمومأ در شعاع خارجی بین زاویهی 30 و 90 درجه اتفاق میافتد و این محتمل ترین مکانیست که باید انتظار سایش را داشت. با این وجود بدلیل اختلالات ایجاد شده در بالادست زانویی، نظیر اثرات دیگر زانوییها، شیرها یا محدودکنندههای جریان، ممکن است محل بیشترین سایش تغییر نموده و تشخیص آن دشوار گردد. مکانیزم عملکرد این پروب در شکل زیر نشان داده شده است [12].
شکل(2-14). نحوهی عملکرد پروب آلتراسونیک [12]
2-6-4- پروبهای الکتروشیمیایی
این پروبها میزان شدت سایش را از طریق اندازهگیری مقاومت پلاریزه خطی بین الکترودها از طریق یک الکترولیت رسانا که درون یک لوله جریان دارد، تعیین میکند. این روش برای سیالات مایع رسانا نظیر آب یا سیستمهای نفتی همراه با آب فراوان مناسب است.
2-6-5- پرتونگاری با اشعهی ایکس و گاما
این روش بیشتر برای برآورد نرخ تولید شن استفاده میشود. مطابق شکل زیر قسمتی از جریان تحت تابش پرتو گاما یا ایکس قرار میگیرد. در طرف مقابل جریان نیز یک آشکارساز وجود دارد که نرخ شن عبوری را نشان میدهد.
شکل(2-15). استفاده از اشعهی ایکس و گاما برای تعیین میزان شن تولیدی[12]
روشهای دیگری نیز برای محاسبهی سایش وجود دارد. یکی از روشهای نوین تعیین نرخ سایش، عکسبرداری الکترونی از سطح مادهی ساییده شده است.
2-7- راهکارهای کاهش سایش
جهت جلوگیری از سایش یا کاهش آن چند روش مناسب وجود دارد که در ادامه به طور مختصر توضیح داده میشود.

2-7-1- کاهش دبی تولید
کاهش دبی تولید که شامل کاهش دبی سیال عبوری از قطعهای که در خطر سایش است میتواند یک راهکار پیشنهادی باشد، اما استفاده از این روش با توجه به کاهش میزان بهرهبرداری زیان اقتصادی قابل ملاحظهای را بر جا میگذارد.
2-7-2- طراحی سیستم لولهکشی
کمتر نمودن سرعت سیال با بزرگتر شدن مسیر عبور سیال و جلوگیری از تغییرات ناگهانی در مسیر جریان ( مثل زانویی، کاهندههای سطح مقطع، چوکها و شیرها ) میتواند موثر واقع شود. مشاهده شده است که سهراهیهای مسدود نسبت به زانویی کمتر ساییده میشوند. از اینرو با استفاده از شیرهای کاملأ باز و هم قطر با لولهی اصلی و سهراهیهای مسدود بجای زانوییها، میتوان مشکلات مربوط به سایش را کم کرد. همچنین رژیم جریان بر روی مشکلات سایش تأثیر دارد و جریانهای لختهای بصورت خاص ایجاد آسیب میکنند، از اینرو استفاده از لختهگیر میتواند جهت کاهش شدت هر نوع سایش مناسب باشد. از ضررهای این روش افزایش افت فشار در سیستم است.
2-7-3- مواد مخصوص مقاوم در برابر سایش
در سیستمهای بهره برداری نفت و گاز، تقریبأ تمامی قطعات از فلزات نرم ساخته میشوند. اگرچه دیگر مواد نظیر پلاستیکها و لاستیکها نیز در قسمتهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرند. خواص مواد دارای اثرات قابل ملاحظهای بر روی مسئلهی سایش میباشد. یک روش بسیار خوب جهت جلوگیری از سایش، استفاده از مواد مقاوم در برابر سایش و خوردگی به عنوان روکش محافظ میباشد. از موادی که به عنوان پوشش حفاظتی در برابر خوردگی و ساییدگی به کار میروند، میتوان کاربید تنگستن را نام برد.
نخستین عامل مهم در مورد کنترل سایش فلزات نرم، سختی آنهاست. در نتیجه فولادها نسبت به سایر فلزات نرمتر، مقاومترند. در اجزاء آسیبپذیر، مواد ویژه نظیرکاربید تنگستن، پوششها و سرامیکها اغلب مورد استفاده قرار میگیرد. این مواد عمومأ سخت و شکننده بوده و نسبت به فولاد دارای مقاومت بسیار بالایی در برابر سایش هستند (اغلب دهها بار مقاومترند). با این وجود، مقاومت تعدادی از مواد پوششی داده شده ممکن است بدلیل از بین رفتن پوشش یا زیرلایهی آن، سریعأ کاهش یابد [4و8].
2-7-4- افزایش ضخامت دیوارهی لوله
هرچه ضخامت لوله و سایر تجهیزات انتقال جریان بیشتر باشد مدت عمر آن نیز افزایش مییابد. اما از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نخواهد بود. همچنین ضخامت زیاد برای دیوارههای لوله، سبب کاهش اندازهی سطح مقطع جریان شده و در نتیجه سبب افزایش سرعتهای جریان و افزایش شدت سایش میشود.
2-7-5- ممانعت از تولید شن و جداسازی آن
بیشتر از بسترهای شنی ته چاهی جهت جلوگیری از ورود شن به درون سیستم بهرهبرداری استفاده میشود. این پیشگیریها معمولأ برای چاههای تازه حفاری شده که تولید شن در آنها تشخیص داده شده است، مورد استفاده قرار میگیرد. عمومأ غشاهای شنی از ورود ذراتی با قطر بیش از 100 میکرون به درون جریان تولیدی جلوگیری میکنند. با این وجود این غشاها باعث افزایش مقاومت در برابر جریان سیال ورودی به چاه میشوند و در نتیجه شاخص تولید چاه را کاهش میدهند. همچنین در صورتیکه شن کافی تولید شود حتی اگر ابعاد آنها بسیار ریز باشد، میتوانند باعث ایجاد میزان سایش زیادی شوند، از اینرو استفاده از غربالها و بسترهای شنی نمیتواند تضمینی بر تولید سیال بدون شن باشد. در کل استفاده از تجهیزات شنزدایی در سیستم بهرهبرداری بر روی اقتصادی بودن طرح تأثیر معکوس دارد. بعلاوه میزان لولهکشی مورد نیاز در سیستم را افزایش میدهد و از اینرو سطح بیشتری در معرض مشکلات مربوط به سایش قرار میگیرد.

Share this post

Post navigation

You might be interested in...