15520

مطالعه كاربرد پمپ هاي ESPدر فرازآوري مصنوعي به منظور افزايش بهره وري از چاه ها

1403

دكتر فروغ عاملي

شرايط مخزن در طول دوره‌ي بهره‌برداري به‌طور مداوم دچار تغيير مي‌شود و اين تغييرات، تأثير مستقيمي بر عملكرد و نرخ توليد چاه دارند. يكي از مهم‌ترين روش‌هاي جبران كاهش فشار طبيعي مخزن، استفاده از سيستم‌هاي بالابر مصنوعي به‌ويژه پمپ‌هاي شناور الكتريكي است. عملكرد اين پمپ‌ها تحت تأثير پارامترهاي متعددي از جمله فشار مخزن، عمق نصب، فركانس عملياتي، تعداد مراحل، دماي موتور، قطر دهانه خروجي، نسبت گاز به نفت و برش آب قرار دارد. شناخت روابط ميان اين متغيرها و بهينه‌سازي آن‌ها براي افزايش بهره‌وري توليد و كاهش مصرف انرژي، اهميت ويژه‌اي در مهندسي توليد دارد. در اين پژوهش، يك رويكرد جامع براي بهينه‌سازي سيستم‌هاي ارائه شده است كه بر پايه‌ي تركيب سه محور اصلي شامل تحليل گره‌اي، شبيه‌سازي جريان چندفازي و الگوريتم‌هاي هوش مصنوعي بنا شده است. داده‌هاي واقعي ميدان‌هاي نفتي ناصريه و بوهايي پل مورد استفاده قرار گرفت تا تأثير متغيرهاي عملياتي بر عملكرد سيستم ارزيابي شود. نتايج تحليل‌ها نشان داد كه فشار مخزن، عمق نصب پمپ، فركانس كاري و نسبت گاز به نفت بيشترين تأثير را بر كارايي و بازده انرژي دارند. بهينه‌سازي عمق نصب نشان داد كه در صورتي‌كه كسر حجمي گاز كمتر از 15 درصد باقي بماند، پمپ مي‌تواند در عمق‌هاي پايين‌تر تا حدود 2000 فوت كمتر از حالت اوليه نصب شود، بدون آن‌كه عملكرد سيستم كاهش يابد. اين موضوع موجب صرفه‌جويي قابل‌توجه در هزينه‌هاي لوله‌گذاري و كابل‌كشي شد. براي پيش‌بيني دقيق مصرف انرژي و پاسخ ديناميكي سيستم، از شبكه عصبي بازگشتي با مكانيزم توجه دو مرحله‌اي دي اي_آر ان ان استفاده گرديد. اين مدل با تحليل 67٬358 روز داده‌ي توليدي از 193 چاه و به‌كارگيري ساختارهاي توجه در مراحل رمزگذاري و رمزگشايي، عملكرد دقيق‌تري نسبت به مدل‌هاي ال اس تي ام، جي آر يو و ترنسفورمر ارائه داد و توانست تا 12 درصد كاهش در مصرف انرژي را محقق سازد. افزون بر اين، استفاده از الگوريتم حداكثرسازي توليد هوشمند همراه با درايوهاي فركانس متغير امكان تنظيم بلادرنگ نقاط كاري به‌صورت تطبيقي با شرايط متغير چاه را فراهم كرد. در يك مطالعه‌ي موردي، نرخ توليد نفت از 916 به 1008 بشكه در روز افزايش يافت و مقادير بهينه براي فشار مخزن (3100 psi)، عمق نصب پمپ (5000 فوت)، فركانس كاري (60 هرتز) و تعداد مراحل پمپ (225 مرحله) به‌دست آمد. نتايج نشان داد كه رويكرد پيشنهادي نه‌تنها موجب افزايش بهره‌وري و پايداري توليد مي‌شود، بلكه با كاهش مصرف انرژي و هزينه‌هاي عملياتي، بازگشت سريع‌تر سرمايه‌گذاري را نيز تضمين مي‌كند.

10/13/2025 12:00:00 AM

88804

1404/09/17

Study of the use of ESP pumps in artificial lift to increase well productivity

پمپ شناور الكتريكي، نرم افزارپراسپر، هوش مصنوعي، بهينه‌سازي توليد، توليد يكپارچه مخزن

Electric submersible pump, Prosper software, artificial intelligence, production optimization, integrated tank production