KR20230040097A - Test method for esp and tubing monitoring system reflecting production conditions and obstacle elements in oil and gas wells(tubing leakage) - Google Patents

Test method for esp and tubing monitoring system reflecting production conditions and obstacle elements in oil and gas wells(tubing leakage) Download PDF

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KR20230040097A
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장일호
이승재
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Abstract

The present invention relates to a test method for an ESP and tubing monitoring system that reflects oil and gas well underground production conditions and obstacles. More specifically, the present invention relates to a test method for an ESP and tubing monitoring system that reflects oil and gas well underground production conditions and obstacles capable of deriving productivity improvement mechanisms and performance degradation influencing factors according to underground production conditions and obstacles for an oil and gas well production system including ESP and tubing. The test method for an ESP and tubing monitoring system according to the present invention comprises the steps of: setting test conditions to reflect underground production conditions and obstacles; operating an oil and gas supply simulation unit and an oil and gas production simulation unit; checking the status of the oil and gas production simulation unit through a monitoring unit; and detecting a leakage status of a transmission member while checking the status of the oil and gas production simulation unit.

Description

유가스정 지중 생산 조건 및 장애 요소를 반영한 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템의 시험 방법(TUBING LEAKAGE){TEST METHOD FOR ESP AND TUBING MONITORING SYSTEM REFLECTING PRODUCTION CONDITIONS AND OBSTACLE ELEMENTS IN OIL AND GAS WELLS(TUBING LEAKAGE)}TUBING LEAKAGE of ESP and TUBING MONITORING SYSTEM REFLECTING PRODUCTION CONDITIONS AND OBSTACLE ELEMENTS IN OIL AND GAS WELLS (TUBING LEAKAGE)}

본 발명은 유가스정 지중 생산 조건 및 장애 요소를 반영한 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템의 시험 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 ESP와 튜빙을 포함하는 유가스정 생산 시스템에 대해서 지중 생산 조건 및 장애 요소에 따른 생산성 향상 메커니즘 및 성능 저하 영향인자를 도출할 수 있는 유가스정 지중 생산 조건 및 장애 요소를 반영한 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템의 시험 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a test method for an ESP and tubing monitoring system reflecting oil well production conditions and obstacles. More specifically, ESP and tubing reflecting oil well production conditions and obstacles that can derive productivity improvement mechanisms and performance degradation influencing factors according to underground production conditions and obstacles for oil well production systems including ESP and tubing It is about the test method of the monitoring system.

일반적으로 저류층의 생산성을 향상시키기 위한 인공채유법은 전 세계 생산정의 95%에 적용되고 있으며, 특히 ESP(Electrical Submersible Pump)는 전통 유전, 가스전뿐만 아니라 비전통 유전, 가스전에서도 많이 활용되고 있다.In general, the artificial oil extraction method to improve the productivity of reservoirs is applied to 95% of production wells around the world, and ESP (Electrical Submersible Pump) in particular is widely used not only in traditional oil and gas fields but also in non-traditional oil and gas fields.

이러한 ESP는 과열, 마모, 부식 등에 의해 펌프 성능과 수명이 감소하며, 노후된 펌프 교체에 따른 추가 비용과 생산 중단이 발생하기 때문에 ESP 수명 예측이 중요하다.ESP life expectancy is important because pump performance and lifespan are reduced due to overheating, abrasion, corrosion, etc., and additional costs and production stoppage occur due to replacement of old pumps.

또한, 튜빙(Tubing)의 경우에도 노후화로 인해 예상하지 못한 누설(Leakage) 등의 문제가 생기게 되면 생산량의 손실 및 튜빙 교체에 따른 추가 비용과 생산 중단이 발생하기 때문에 이를 사전에 파악하는 것이 중요하다.In addition, in the case of tubing, if problems such as unexpected leakage due to deterioration occur, it is important to identify this in advance because production loss and additional costs and production stoppage due to tubing replacement occur. .

이에 다양한 고장사례 조사를 통해 ESP 및 튜빙의 고장 발생 메커니즘과 성능저하 영향인자를 분석하는 것이 필요하다. 이러한 ESP 및 튜빙의 정상상태 및 고장에 따른 성능저하를 파악하기 위해서는 실험실 규모의 플로우 루프(Flow Loop) 실험이 이루어져야 하며, 또한 ESP 및 튜빙의 성능 분석에 필요한 유동 실험변수를 분류하고 실험 범위를 설계하는 것이 필요하다.Therefore, it is necessary to analyze the failure occurrence mechanism of ESP and tubing and the factors affecting performance deterioration through investigation of various failure cases. In order to understand the normal state of ESP and tubing and performance degradation due to failure, a laboratory-scale flow loop experiment must be conducted, and also classify flow experimental variables necessary for performance analysis of ESP and tubing and design the experimental range it is necessary to do

다만, 현재까지는 이러한 ESP 및 튜빙의 성능 분석이 가능한 설비 및 이를 이용한 시험 방법이 없으므로 이에 대한 마련이 시급한 실정이다.However, since there is no facility capable of analyzing the performance of the ESP and tubing and a test method using the same, it is urgent to prepare for this.

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 ESP와 튜빙을 포함하는 유가스정 생산 시스템에 대해서 지중 생산 조건 및 장애 요소에 따른 생산성 향상 메커니즘 및 성능 저하 영향인자를 도출할 수 있는 유가스정 지중 생산 조건 및 장애 요소를 반영한 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템의 시험 방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is an oil well production condition and obstacles that can derive a productivity improvement mechanism and performance degradation influencing factors according to underground production conditions and obstacles for an oil well production system including ESP and tubing It is to provide a test method of the ESP and tubing monitoring system reflecting the

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be solved in the present invention is not limited thereto, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템의 시험 방법은 유가스 공급 상태를 모사하는 유가스 공급 모사부와, 상기 유가스 공급 모사부를 통해 공급되는 유가스를 생산하는 생산 부재 및 생산된 상기 유가스를 전송하는 전송 부재가 구비된 유가스 생산 모사부와, 유가스 생산 시 상기 유가스 생산 모사부의 상태를 감지하는 감지부와, 상기 감지부로부터 전송되는 신호를 이용해서 상기 유가스 생산 모사부의 상태를 확인하는 모니터링부를 포함하는 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템의 시험 방법에 있어서, 지중 생산 조건 및 장애 요소가 반영되도록 시험 조건을 설정하는 단계와, 상기 유가스 공급 모사부와 상기 유가스 생산 모사부를 동작시키는 단계와, 상기 모니터링부를 통해 상기 유가스 생산 모사부의 상태를 확인하는 단계 및 상기 유가스 생산 모사부의 상태를 확인하면서 상기 전송 부재의 누설 상태를 검출하는 단계를 포함한다.In order to solve the above technical problem, the test method of the ESP and tubing monitoring system according to the present invention includes an oil gas supply simulation unit that simulates the oil gas supply state, and production that produces oil gas supplied through the oil gas supply simulation unit. An oil gas production simulation unit equipped with a member and a transmission member for transmitting the produced oil gas, a detection unit for detecting the state of the oil gas production simulation unit when oil gas is produced, and a signal transmitted from the detection unit In the test method of the ESP and tubing monitoring system including a monitoring unit for checking the state of the oil gas production simulation unit, setting test conditions to reflect underground production conditions and obstacles, and the oil gas supply simulation unit and the Operating the gas production simulation unit, checking a state of the oil gas production simulation unit through the monitoring unit, and detecting a leakage state of the transfer member while checking the state of the oil gas production simulation unit.

이때, 상기 유가스 공급 모사부에는 액체 상태의 제1 유체를 공급하는 제1 유체 공급 부재와, 기체 상태의 제2 유체를 공급하는 제2 유체 공급 부재, 및 고체 상태의 이물질을 공급하는 이물질 공급 부재가 구비되고, 상기 생산 부재는 상기 유가스 공급 모사부를 통해 공급되는 상기 제1 유체, 상기 제2 유체, 및 상기 이물질이 포함된 상기 유가스를 생산하되, 상기 지중 생산 조건 및 장애 요소가 반영되도록 시험 조건을 설정하는 단계는, 상기 생산 부재의 기본 동작 조건을 먼저 설정하는 단계를 포함할 수 있다.At this time, the oil gas supply simulation unit includes a first fluid supply member for supplying a first fluid in a liquid state, a second fluid supply member for supplying a second fluid in a gaseous state, and a foreign material supply for supplying foreign substances in a solid state. A member is provided, and the production member produces the oil gas containing the first fluid, the second fluid, and the foreign matter supplied through the oil gas supply simulation unit, and reflects the underground production conditions and obstacles. Setting test conditions to be possible may include first setting basic operating conditions of the production member.

이때, 상기 유가스 공급 모사부에는 상기 유가스가 흐르는 공급 파이프 부재가 구비되고, 상기 생산 부재에는 상기 공급 파이프 부재를 통해 공급되는 상기 유가스가 내부로 직접 공급되도록 상기 공급 파이프 부재가 직접 연결되는 공급 포트와, 가압된 상기 유가스가 배출되도록 배출 파이프 부재와 직접 연결되는 배출 포트가 구비되며, 상기 전송 부재에는 상기 배출 파이프 부재와 연통되어 상기 유가스가 이동하는 내측 튜브와, 상기 내측 튜브의 외부에 구비되어 상기 내측 튜브를 승온 및 가압하는 외측 튜브가 구비되되, 상기 생산 부재의 기본 동작 조건을 설정하는 단계는, 상기 제1 유체 공급 부재를 통해 액체 상태의 상기 제1 유체만 공급하는 상태에서 상기 공급 포트를 통과하는 상기 유가스의 공급 압력과 상기 배출 포트를 통과하는 상기 유가스의 배출 압력의 차이인 상승 압력을 통해 상기 생산 부재의 기본 동작 조건을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.At this time, the oil gas supply simulation unit is provided with a supply pipe member through which the oil gas flows, and a supply port to which the supply pipe member is directly connected to the production member so that the oil gas supplied through the supply pipe member is directly supplied to the inside. And, a discharge port directly connected to a discharge pipe member to discharge the pressurized oil gas is provided, and the transmission member is provided with an inner tube communicating with the discharge pipe member and moving the oil gas, and provided outside the inner tube An outer tube for heating and pressurizing the inner tube is provided, and the step of setting the basic operating condition of the production member is to supply only the first fluid in a liquid state through the first fluid supply member to the supply port. and setting a basic operating condition of the production member through an increase pressure, which is a difference between a supply pressure of the oil gas passing through and a discharge pressure of the oil gas passing through the discharge port.

이때, 상기 생산 부재의 기본 동작 조건을 설정하는 단계는, 상기 생산 부재에 공급되는 상기 제1 유체의 공급 유량 증가에 따른 상기 상승 압력의 경향을 확인해서 상기 생산 부재에 공급될 수 있는 상기 제1 유체의 최대 유량과, 상기 상승 압력의 최대값을 상기 생산 부재의 기본 동작 조건으로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.At this time, the step of setting the basic operating conditions of the production member may include checking a tendency of the rising pressure according to an increase in the supply flow rate of the first fluid supplied to the production member, and the first fluid that may be supplied to the production member. The method may further include setting a maximum flow rate of the fluid and a maximum value of the rising pressure as basic operating conditions of the production member.

이때, 상기 지중 생산 조건 및 장애 요소가 반영되도록 시험 조건을 설정하는 단계는, 상기 내측 튜브를 이동하는 상기 유가스가 외부로 유출되도록 상기 내측 튜브의 내부와 외부를 연통시키는 연통홀이 구비된 누설 테스트 부재를 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다.At this time, the step of setting test conditions to reflect the underground production conditions and obstacles is a leak test provided with a communication hole communicating the inside and outside of the inner tube so that the oil gas moving through the inner tube flows out. A step of installing the member may be further included.

이때, 상기 누설 테스트 부재를 설치하는 단계는, 내부에는 상기 연통홀이 형성되고, 외부에는 나사산이 형성된 누설 테스트 부재를 상기 내측 튜브에 형성된 대응 나사산에 나사 결합하는 단계일 수 있다.In this case, the step of installing the leak test member may be a step of screwing a leak test member having the through hole formed therein and having a thread formed thereon to a corresponding thread formed in the inner tube.

이때, 상기 지중 생산 조건 및 장애 요소가 반영되도록 시험 조건을 설정하는 단계는, 상기 내측 튜브의 외부로 유출되는 상기 유가스의 누설량이 증가하도록 상기 연통홀의 직경을 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다.At this time, the step of setting test conditions to reflect the underground production conditions and obstacles may further include increasing a diameter of the communication hole to increase a leakage amount of the oil gas flowing out of the inner tube. .

이때, 상기 모니터링부를 통해 상기 유가스 생산 모사부의 상태를 확인하는 단계는, 상기 내측 튜브를 통해 상기 유가스가 유출되는 상태에서 상기 공급 포트와 상기 배출 포트를 경유하는 상기 유가스의 진동과 소리를 감지하는 진동 감지 부재와 음향 감지 부재를 통해 상기 유가스 생산 모사부의 상태를 확인하는 단계를 포함할 수 있다.At this time, the step of checking the state of the oil gas production simulation unit through the monitoring unit detects vibration and sound of the oil gas passing through the supply port and the discharge port in a state in which the oil gas flows out through the inner tube. and checking a state of the oil gas production simulation unit through a vibration sensing member and a sound sensing member.

이때, 상기 모니터링부를 통해 상기 유가스 생산 모사부의 상태를 확인하는 단계는, 상기 내측 튜브를 통해 상기 유가스가 유출되는 상태에서 상기 내측 튜브의 일단을 경유하는 상기 유가스의 소리와, 상기 내측 튜브의 타단을 경유하는 상기 유가스의 소리를 감지하는 음향 감지 부재를 통해 상기 유가스 생산 모사부의 상태를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.At this time, the step of checking the state of the oil gas production simulation unit through the monitoring unit, in a state in which the oil gas flows out through the inner tube, the sound of the oil gas passing through one end of the inner tube and the sound of the inner tube The method may further include checking a state of the oil gas production simulation unit through a sound sensing member that senses a sound of the oil gas passing through the other end.

상기한 구성을 갖는 본 발명의 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템의 시험 방법에 의하면 실제 생산 현장과 동일하게 액체 상태 및 기체 상태의 유체와 고체 상태의 이물질이 생산 부재로 공급된 후 전송 부재를 통해 이동하는 과정에서 발생할 수 있는 성능저하 영향인자를 정확하게 도출할 수 있고, 이를 반영하여 생산성 향상을 위한 메커니즘 도출이 가능하게 된다.According to the test method of the ESP and tubing monitoring system of the present invention having the above configuration, liquid and gaseous fluids and solid foreign substances are supplied to the production member and then moved through the transmission member in the same way as in the actual production site It is possible to accurately derive the factors affecting performance degradation that may occur in , and to reflect them, it is possible to derive a mechanism for improving productivity.

또한, 모래와 같은 고체 상태의 이물질로 인해 생산 부재가 손상될 때의 신호를 확인하고, 실제 생산 현장에서 확인되는 신호의 유사성을 비교하여 생산 부재의 고장 및 교체 시기를 예측함으로써 유가스 생산 현장과 같은 높은 단가에서의 시간 손실 및 비용 손실을 최소화하여 운영의 극대화를 도모할 수 있게 된다.In addition, it checks the signal when a production member is damaged due to foreign substances in a solid state such as sand, and compares the similarity of the signal found at the actual production site to predict the failure and replacement time of the production member, thereby improving the quality of the oil and gas production site. It is possible to maximize operation by minimizing time loss and cost loss at the same high unit price.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above effects, and should be understood to include all effects that can be inferred from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 본 발명에 따른 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템의 시험 방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 생산 부재의 기본 동작 조건을 먼저 설정하는 단계를 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 생산 부재를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 제2 유체 공급 부재를 도시한 개략도이다.
도 6은 본 발명에 따른 이물질 공급 부재를 도시한 개략도이다.
도 7은 본 발명에 따른 전송 부재를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 순환부를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 지중 생산 조건 및 장애 요소가 반영되도록 시험 조건을 설정하되, 내측 튜브의 누설 시험 조건을 설정하는 단계를 도시한 순서도이다.
도 10은 본 발명에 따른 모니터링부를 통해 유가스 생산 모사부의 상태를 확인하는 단계를 도시한 순서도이다.
1 is a flow chart illustrating a test method of an ESP and tubing monitoring system according to the present invention.
2 is a schematic diagram of an ESP and tubing monitoring system according to the present invention.
Figure 3 is a flow chart showing the steps of first setting the basic operating conditions of the production member according to the present invention.
4 is a sectional view showing a production member according to the present invention.
5 is a schematic diagram showing a second fluid supply member according to the present invention.
6 is a schematic diagram showing a foreign material supply member according to the present invention.
7 is a cross-sectional view showing a transmission member according to the present invention.
8 is a cross-sectional view showing a circulation unit according to the present invention.
9 is a flowchart illustrating the steps of setting test conditions for leakage of an inner tube while setting test conditions to reflect underground production conditions and obstacles according to the present invention.
10 is a flowchart illustrating the step of checking the state of the oil and gas production simulation unit through the monitoring unit according to the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참고부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. This invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are attached to the same or similar components throughout the specification.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.In this specification, terms such as "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. In addition, when a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be “on” another part, this includes not only the case where it is “directly on” the other part, but also the case where there is another part in the middle. Conversely, when a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be "under" another part, this includes not only the case where it is "directly below" the other part, but also the case where another part exists in the middle.

도 1은 본 발명에 따른 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템의 시험 방법을 도시한 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템의 개략도이고, 도 3은 본 발명에 따른 생산 부재의 기본 동작 조건을 먼저 설정하는 단계를 도시한 순서도이고, 도 4는 본 발명에 따른 생산 부재를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 제2 유체 공급 부재를 도시한 개략도이고, 도 6은 본 발명에 따른 이물질 공급 부재를 도시한 개략도이고, 도 7은 본 발명에 따른 전송 부재를 도시한 단면도이며, 도 8은 본 발명에 따른 순환부를 도시한 단면도이다.1 is a flow chart showing a test method of an ESP and tubing monitoring system according to the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of an ESP and tubing monitoring system according to the present invention, and FIG. 3 is a basic operating condition of a production member according to the present invention 4 is a cross-sectional view showing a production member according to the present invention, FIG. 5 is a schematic diagram showing a second fluid supply member according to the present invention, and FIG. Figure 7 is a cross-sectional view showing a transfer member according to the present invention, Figure 8 is a cross-sectional view showing a circulation unit according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템의 시험 방법은 지중 생산 조건 및 장애 요소가 반영되도록 시험 조건을 설정하는 단계(S100)와, 유가스 공급 모사부(100)와 유가스 생산 모사부(200)를 동작시키는 단계(S200)와, 모니터링부(300)를 통해 유가스 생산 모사부(200)의 상태를 확인하는 단계(S300) 및 유가스 생산 모사부(200)의 상태를 확인하면서 전송 부재(220)의 누설 상태를 검출하는 단계(S400)를 포함한다. 이때, ESP 및 튜빙 모니터링 시스템은 액체 상태의 제1 유체를 공급하는 제1 유체 공급 부재(110)와, 기체 상태의 제2 유체를 공급하는 제2 유체 공급 부재(120), 및 고체 상태의 이물질을 공급하는 이물질 공급 부재(130)가 구비된 유가스 공급 모사부(100)와, 이러한 유가스 공급 모사부(100)를 통해 공급되는 제1 유체, 제2 유체, 및 이물질이 포함된 유가스를 생산하는 생산 부재(210)와, 생산 부재(210)를 통해 생산된 유가스를 전송하는 전송 부재(220)가 구비된 유가스 생산 모사부(200)와, 유가스 생산 시 생산 부재(210)와 전송 부재(220)의 상태를 감지하는 감지부(400), 및 이러한 감지부(400)로부터 전송되는 신호를 이용해서 생산 부재(210)와 전송 부재(220)의 상태를 확인하는 모니터링부(300)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the test method of the ESP and tubing monitoring system according to the present invention includes setting test conditions to reflect underground production conditions and obstacles (S100), oil and gas supply simulation unit 100 and Operating the oil and gas production simulating unit 200 (S200), checking the state of the oil and gas production simulating unit 200 through the monitoring unit 300 (S300), and oil and gas production simulating unit 200 and detecting a leakage state of the transfer member 220 while checking the state of (S400). At this time, the ESP and tubing monitoring system includes a first fluid supply member 110 for supplying a first fluid in a liquid state, a second fluid supply member 120 for supplying a second fluid in a gaseous state, and foreign substances in a solid state The oil gas supply simulating unit 100 equipped with the foreign matter supply member 130 for supplying the oil gas supplied through the oil gas supply simulating unit 100, the first fluid, the second fluid, and the oil gas containing the foreign matter An oil gas production simulation unit 200 equipped with a production member 210 that produces oil and a transmission member 220 that transmits the oil gas produced through the production member 210, and the production member 210 during oil gas production ) and the detection unit 400 for detecting the state of the transmission member 220, and a monitoring unit for checking the state of the production member 210 and the transmission member 220 using signals transmitted from the detection unit 400 (300).

전술한 유가스 공급 모사부(100)는 전통 유전/가스전뿐만 아니라 셰일 가스와 같은 비전통 유전/가스전을 모사할 수 있도록 구성될 수 있다.The aforementioned oil and gas supply simulating unit 100 may be configured to simulate non-traditional oil/gas fields such as shale gas as well as traditional oil/gas fields.

셰일 가스의 경우 탄화수소가 풍부한 셰일층에서 개발, 생산되는 천연가스로서, 보통의 천연가스는 셰일층에서 생성된 뒤 지표면으로 이동해서 한 군데에 고여 있는 반면, 셰일 가스는 가스가 투과하지 못하는 암석층에 막혀서 이동하지 못한 채 셰일층에 갇혀 있는 가스이므로 유가스 공급 모사부(100)는 이러한 환경을 모사할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.Shale gas is natural gas that is developed and produced in hydrocarbon-rich shale layers. Normal natural gas is generated in shale layers and then moved to the surface to be stored in one place, while shale gas is blocked by rock layers that are impervious to gas and moves. Since the gas is trapped in the shale layer without being able to do so, it is preferable that the oil gas supply simulating unit 100 is configured to simulate such an environment.

유가스 공급 모사부(100)를 통해 이러한 환경이 모사된 상태에서 유가스 생산 모사부(200)는 제1 유체, 제2 유체, 및 이물질이 포함된 유가스를 생산해서 전송하게 되며, 이를 위해 유가스 생산 모사부(200)는 유가스를 생산하는 생산 부재(210)와, 생산 부재(210)를 통해 생산된 유가스를 전송하는 전송 부재(220)가 구비된다. 이러한 생산 부재(210)는 앞서 살펴본 ESP(Electrical Submersible Pump)가 사용될 수 있으나, 셰일 가스와 같은 기체 상태의 가스와 액체 상태의 유체가 혼합된 상태에서 생산이 가능한 구성이라면 다른 종류의 펌프를 사용하는 것도 가능하다.In a state where such an environment is simulated through the oil gas supply simulating unit 100, the oil gas production simulating unit 200 produces and transmits oil gas containing the first fluid, the second fluid, and foreign substances. The oil gas production simulation unit 200 includes a production member 210 that produces oil gas and a transmission member 220 that transmits the oil gas produced through the production member 210 . ESP (Electrical Submersible Pump) described above may be used as the production member 210, but if a configuration that can be produced in a mixture of a gaseous gas such as shale gas and a liquid state fluid is used, a different type of pump is used. It is also possible.

또한, 셰일 가스를 생산하는 과정에서 성능에 영향을 미칠 수 있는 인자를 도출하기 위해서는 실제 셰일 가스 생산 상태를 정확하게 모사할 필요가 있다. 즉, 셰일 가스는 암석의 미세한 틈새에 넓게 퍼져 있는 것이 특징이므로 기존의 천연 가스와 같은 수직 시추는 불가능하고, 수평 시추와 같은 방식으로 생산이 가능하므로 유가스 공급 모사부(100)를 통해 이와 같은 수평 시추 상황을 정확하게 모사한 상태에서 유가스 생산 모사부(200)를 통해 유가스 생산이 가능하도록 구성하는 것이 바람직하다.In addition, in order to derive factors that can affect performance in the process of producing shale gas, it is necessary to accurately simulate the actual shale gas production state. That is, since shale gas is characterized by being widely spread in the fine crevices of rocks, vertical drilling like conventional natural gas is impossible, and it can be produced in the same way as horizontal drilling. It is preferable to configure oil gas production through the oil gas production simulation unit 200 in a state where the horizontal drilling situation is accurately simulated.

특히, 기체 상태의 제2 유체와 고체 상태의 이물질이 생산 부재(210)로 공급될 수 있도록 함으로써 지중 장애요소에 해당하는 가스의 양(Gas Volume), 모래(Sand) 등의 이물질 양을 모사하여 생산 부재(210)와 전송 부재(220)에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 확인이 가능하게 된다.In particular, by allowing the second fluid in the gaseous state and the foreign matter in the solid state to be supplied to the production member 210, the amount of foreign matter such as gas volume and sand corresponding to the obstacle in the ground is simulated It is possible to check how the effect affects the production member 210 and the transmission member 220 .

이때, 유가스 생산 시 생산 부재(210)와 전송 부재(220)의 상태를 감지하는 감지부(400), 및 이러한 감지부(400)로부터 전송되는 신호를 이용해서 생산 부재(210)와 전송 부재(220)의 상태를 확인하는 모니터링부(300)가 구비되며, 이를 통해 실제 생산 현장과 동일하게 액체 및 기체 상태의 유체와 고체 상태의 이물질이 포함된 상태에서 유가스를 생산하면서 이를 모니터링 할 수 있으므로 실제 생산 현장에서 발생할 수 있는 성능저하 영향인자를 정확하게 도출할 수 있고, 이를 반영하여 생산성 향상을 위한 메커니즘 도출이 가능하게 된다.At this time, the production member 210 and the transmission member 210 and the transmission member using the detection unit 400 for detecting the state of the production member 210 and the transmission member 220 during oil gas production, and the signal transmitted from the detection unit 400 A monitoring unit 300 for checking the state of 220 is provided, and through this, oil gas can be produced and monitored while liquid and gaseous fluids and solid foreign substances are included in the same way as in the actual production site. Therefore, it is possible to accurately derive the factors affecting performance deterioration that may occur in actual production sites, and to reflect them, it is possible to derive a mechanism for improving productivity.

아울러 전술한 모니터링부(300)는 전송되는 신호를 컴퓨터에 연결하여 데이터 저장 신호를 PCL(Programmable Logic Controller)로 받아서 컴퓨터에 데이터를 저장하도록 구성하는 것도 가능하다.In addition, the above-described monitoring unit 300 may be configured to connect a transmitted signal to a computer, receive a data storage signal to a PCL (Programmable Logic Controller), and store data in the computer.

이때, 상기한 지중 생산 조건 및 장애 요소가 반영되도록 시험 조건을 설정하는 단계(S100)는 생산 부재(210)의 기본 동작 조건을 먼저 설정하는 단계(S110)를 포함할 수 있다.At this time, the step of setting test conditions to reflect the above-mentioned underground production conditions and obstacles (S100) may include first setting basic operating conditions of the production member 210 (S110).

도 4는 본 발명에 따른 생산 부재를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 제2 유체 공급 부재를 도시한 개략도이며, 도 6은 본 발명에 따른 이물질 공급 부재를 도시한 개략도이다.Fig. 4 is a cross-sectional view showing a production member according to the present invention, Fig. 5 is a schematic view showing a second fluid supply member according to the present invention, and Fig. 6 is a schematic view showing a foreign matter supply member according to the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 전술한 생산 부재(210)에는 액체 상태의 제1 유체, 기체 상태의 제2 유체, 및 고체 상태의 이물질이 모두 혼합된 상태로 공급되며, 이를 위해 도 5에 도시된 바와 같이, 기체 상태의 제2 유체를 공급하는 제2 유체 공급 부재(120)와, 도 6에 도시된 바와 같이, 고체 상태의 이물질을 공급하는 이물질 공급 부재(130)가 구비될 수 있다.As shown in FIG. 4, the first fluid in liquid state, the second fluid in gaseous state, and the foreign matter in solid state are all supplied in a mixed state to the production member 210, as shown in FIG. 5 for this purpose. As described above, a second fluid supply member 120 for supplying a second fluid in a gaseous state and, as shown in FIG. 6 , a foreign substance supply member 130 for supplying a foreign substance in a solid state may be provided.

이때, 이물질 공급 부재(130)는 모래 기타 이물질이 수용된 이물질 탱크(131)를 포함할 수 있다. 이러한 이물질 탱크(131)는 내부를 개폐할 수 있도록 분리 가능한 커버가 구비되는 것이 바람직하며, 커버를 통해 이물질의 종류를 달리하면서 지중 생산 조건을 더욱 정확하게 모사할 수 있게 된다.In this case, the foreign material supply member 130 may include a foreign material tank 131 in which sand and other foreign materials are accommodated. It is preferable that the foreign matter tank 131 is provided with a detachable cover so as to be able to open and close the inside, and it is possible to more accurately simulate underground production conditions while changing the type of foreign matter through the cover.

도 4에 도시된 바와 같이, 유가스 공급 모사부(100)에는 유가스가 흐르는 공급 파이프 부재(140)가 구비되고, 전술한 생산 부재(210)에는 공급 파이프 부재(140)를 통해 공급되는 유가스가 내부로 직접 공급되도록 공급 파이프 부재(140)가 직접 연결되는 공급 포트(211)가 구비될 수 있다.As shown in FIG. 4, the oil gas supply simulation unit 100 is provided with a supply pipe member 140 through which oil gas flows, and the oil gas supplied through the supply pipe member 140 is provided to the production member 210 described above. A supply port 211 to which the supply pipe member 140 is directly connected may be provided so as to be directly supplied to the inside.

즉, 생산 부재(210)에 구비된 공급 포트(211)에는 유가스 공급 모사부(100)를 통해 공급되는 액체 및 기체 상태의 유가스와 고체 상태의 이물질이 직접 공급되도록 공급 파이프 부재(140)가 직접 연결되는 것이다. 만일 유가스 및 이물질을 별도의 탱크 부재에 수용한 상태에서 생산 부재(210)를 통해 흡입하는 방식으로 시스템을 구성하게 되면 유가스가 흡입되는 과정에서 형성되는 와류 현상으로 인해 오차가 발생할 수 있으나, 전술한 바와 같이, 공급되는 액체 및 기체 상태의 유가스와 고체 상태의 이물질이 공급 포트(211)를 통해 생산 부재(210)에 직접 공급되도록 구성하면 상기한 오차 발생을 최소화할 수 있게 되어 지중 생산 조건을 정확하게 모사할 수 있으며, 지중 생산 조건에 따른 생산 부재(210) 및 전송 부재(220)의 상태를 더욱 정확하게 확인하여 정량화 할 수 있게 된다.That is, the supply pipe member 140 is provided to the supply port 211 provided in the production member 210 so that liquid and gaseous oil gas and solid foreign matter supplied through the oil gas supply simulation unit 100 are directly supplied. it will be directly connected. If the system is configured in such a way that oil gas and foreign substances are sucked through the production member 210 while being accommodated in a separate tank member, an error may occur due to a vortex phenomenon formed in the process of sucking oil gas. As described above, if the supplied liquid and gaseous oil gas and solid foreign matter are configured to be directly supplied to the production member 210 through the supply port 211, the occurrence of the above error can be minimized, thereby improving underground production conditions. It can be accurately copied, and the conditions of the production member 210 and the transmission member 220 according to underground production conditions can be more accurately confirmed and quantified.

도 5에 도시된 바와 같이, 감지부(400)는 제2 유체 공급 부재(120)를 통해 공급되는 제2 유체의 유량을 감지하는 유량 감지 부재(410)를 포함할 수 있다. 이를 통해 지중 장애요소에 해당하는 가스의 양을 더욱 정확하게 조절할 수 있게 된다.As shown in FIG. 5 , the sensing unit 400 may include a flow rate sensing member 410 that senses a flow rate of the second fluid supplied through the second fluid supply member 120 . Through this, it is possible to more accurately control the amount of gas corresponding to the obstacle in the ground.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 유가스 공급 모사부(100)에는 이물질 공급 부재(130)를 통해 공급되는 이물질이 승온 및 가압된 상태로 공급되도록 제1 승온 부재(150)와 제1 가압 부재(160)가 구비될 수 있다. 즉, 공급되는 이물질이 지중 생산 조건에 맞게 승온 및 가압된 상태로 공급되므로 이러한 조건에 따른 생산 부재(210) 및 전송 부재(220)의 상태를 더욱 정확하게 확인하여 정량화 할 수 있게 된다.In addition, as shown in FIG. 6 , the first heating member 150 and the first pressure are supplied to the oil and gas supply simulation unit 100 so that foreign substances supplied through the foreign substance supply member 130 are supplied in a heated and pressurized state. A member 160 may be provided. That is, since the supplied foreign substances are supplied in a state of elevated temperature and pressurization in accordance with underground production conditions, it is possible to more accurately check and quantify the conditions of the production member 210 and the transmission member 220 according to these conditions.

도 7은 본 발명에 따른 전송 부재를 도시한 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing a transmission member according to the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 전송 부재(220)는 생산 부재(210)를 통해 생산되는 유가스가 이동하는 내측 튜브(221), 및 이러한 내측 튜브(221)의 외부에 구비되며, 내측 튜브(221)를 승온 및 가압하는 외측 튜브(222)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 7 , the transmission member 220 is provided on the inner tube 221 through which the oil gas produced through the production member 210 moves, and on the outside of the inner tube 221, the inner tube 221 ) may include an outer tube 222 for raising and pressurizing the temperature.

이러한 내측 튜브(221)는 생산 부재(210)에 직접 연통 설치되어 생산되는 유가스가 이동하도록 구성된다.This inner tube 221 is installed in direct communication with the production member 210 and is configured to move the produced oil gas.

이때, 셰일 가스의 경우 일반적인 천연 가스와는 다르게 훨씬 깊은 위치에 존재하게 되며, 깊은 위치에서 생산되는 셰일 가스가 이동하는 과정에서 발생할 수 있는 다양한 성능저하 영향인자를 정확하게 도출하기 위해서는 내측 튜브(221)에도 셰일 가스가 매장된 깊은 위치를 반영할 필요가 있으며, 이를 위해 전술한 바와 같이, 외측 튜브(222)를 이용해서 내측 튜브(221)를 승온 및 가압하게 된다.At this time, in the case of shale gas, unlike general natural gas, it exists in a much deeper location. It is necessary to reflect the deep location where Edo shale gas is buried, and for this purpose, as described above, the inner tube 221 is heated and pressurized using the outer tube 222.

아울러 외측 튜브(222)에는 복수 개의 분할 영역이 형성될 수 있으며, 이러한 각각의 분할 영역 별로 내측 튜브(221)를 승온 및 가압하는 정도를 달리함으로써 셰일 가스 생산 시의 상황을 더욱 정확하게 모사할 수 있게 된다.In addition, a plurality of divided regions may be formed in the outer tube 222, and by varying the degree of heating and pressurizing the inner tube 221 for each divided region, the situation during shale gas production can be more accurately simulated. do.

이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 생산 부재(210)에는 내부로부터 배출되는 액체 및 기체 상태의 유가스와 고체 상태의 이물질이 내측 튜브(221)로 이동하도록 내측 튜브(221)와 연통된 배출 파이프 부재(214)가 직접 연결되는 배출 포트(212)가 구비될 수 있다. 이와 같이 구성하면 배출되는 액체 및 기체 상태의 유가스와 고체 상태의 이물질이 배출 포트(212)를 통해 직접 배출 파이프 부재(214)로 배출되므로 배출 과정에서 발생할 수 있는 오차 발생을 최소화할 수 있게 되며, 지중 생산 조건에 따른 생산 부재(210) 및 전송 부재(220)의 상태를 더욱 정확하게 확인하여 정량화 할 수 있게 된다.At this time, as shown in FIG. 4, the production member 210 has a discharge pipe communicating with the inner tube 221 so that liquid and gaseous oil gases and solid foreign substances discharged from the inside move to the inner tube 221. A discharge port 212 to which member 214 is directly connected may be provided. With this configuration, since the discharged liquid and gaseous oil gas and solid foreign matter are directly discharged to the discharge pipe member 214 through the discharge port 212, errors that may occur during the discharge process can be minimized. It is possible to more accurately check and quantify the conditions of the production member 210 and the transmission member 220 according to underground production conditions.

이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 감지부(400)는 공급 파이프 부재(140)를 통해 공급되는 유가스의 온도와 압력을 감지하는 제1 온도 감지 부재(420)와 제1 압력 감지 부재(430), 및 배출 파이프 부재(214)를 통해 배출되는 유가스의 온도와 압력을 감지하는 제2 온도 감지 부재(440)와 제2 압력 감지 부재(450)를 더 포함할 수 있다. 이와 같이 구성하면 공급 포트(211)와 배출 포트(212) 상호 간의 차압(Differential Pressure)을 의미하는 상승 압력(ΔP)과 온도 차이(Differential Temperature)를 통해 생산 부재(210)의 동작 상태를 정확하게 확인할 수 있게 된다.At this time, as shown in FIG. 4 , the sensing unit 400 includes a first temperature sensing member 420 and a first pressure sensing member that sense the temperature and pressure of the oil gas supplied through the supply pipe member 140 ( 430), and a second temperature sensing member 440 and a second pressure sensing member 450 that sense the temperature and pressure of the oil gas discharged through the discharge pipe member 214. In this configuration, the operating state of the production member 210 can be accurately confirmed through the rising pressure (ΔP) and the temperature difference (Differential Temperature), which means the differential pressure between the supply port 211 and the discharge port 212. be able to

이때, 도 7에 도시된 바와 같이, 외측 튜브(222)의 내부에는 내측 튜브(221)를 감싸면서 내측 튜브(221)를 승온 및 가압하는 작동 유체가 수용되고, 유가스 생산 모사부(200)에는 작동 유체를 승온 및 가압하기 위한 제2 승온 부재(230)와 제2 가압 부재(240)가 구비될 수 있다.At this time, as shown in FIG. 7, a working fluid for heating and pressurizing the inner tube 221 while wrapping the inner tube 221 is accommodated inside the outer tube 222, and the oil and gas production simulation unit 200 A second heating member 230 and a second pressing member 240 for raising and pressurizing the working fluid may be provided.

이러한 내측 튜브(221)를 승온하기 위한 작동 유체로는 비열이 큰 물을 사용할 수 있다. 이와 같이 물을 사용할 경우 비열이 크므로 세팅 초기에는 물의 온도를 셰일 가스가 매장된 지하 상황에 맞게 일정 온도까지 승온하는데 시간이 다소 소요될 수 있으나, 일단 물을 일정 온도까지 승온하게 되면 온도 변화 폭이 크지 않으므로 지하 상황에 맞게 유지하는 것이 용이해진다.Water having a high specific heat may be used as a working fluid for raising the temperature of the inner tube 221 . As such, when water is used, the specific heat is large, so it may take some time to raise the temperature of the water to a certain temperature in accordance with the underground situation where shale gas is buried in the initial setting, but once the water is heated to a certain temperature, the range of temperature change Since it is not large, it is easy to maintain it for underground conditions.

또한, 내측 튜브(221)를 가압하기 위한 작동 유체로는 질소를 사용할 수 있으며, 외측 튜브(222)의 내부에 수용되는 질소의 양을 조절하여 내측 튜브(221)의 가압 정도를 조절할 수 있게 된다.In addition, nitrogen can be used as a working fluid for pressurizing the inner tube 221, and the degree of pressurization of the inner tube 221 can be adjusted by adjusting the amount of nitrogen accommodated in the outer tube 222. .

이때, 제2 가압 부재(240)는 외측 튜브(222)의 내부에 작동 유체를 추가 공급해서 내측 튜브(221)를 가압하기 위한 인렛(241)을 포함할 수 있다.In this case, the second pressing member 240 may include an inlet 241 for pressurizing the inner tube 221 by additionally supplying a working fluid to the inside of the outer tube 222 .

전술한 바와 같이, 제2 승온 부재(230)를 이용해서 외측 튜브(222) 내부에 수용된 작동 유체의 승온 온도를 조절할 수 있으며, 인렛(241)을 이용해서 질소와 같은 유체가 추가 공급되는 정도를 조절해서 내측 튜브(221)가 가압되는 정도를 조절할 수 있게 된다. 이러한 제2 승온 부재(230)는 외측 튜브(222)를 감싸는 히터일 수 있다.As described above, the temperature of the working fluid accommodated inside the outer tube 222 can be adjusted using the second heating member 230, and the degree to which fluid such as nitrogen is additionally supplied using the inlet 241 can be controlled. By adjusting, the degree to which the inner tube 221 is pressurized can be adjusted. The second heating member 230 may be a heater surrounding the outer tube 222 .

또한, 외측 튜브(222)에 복수 개의 분할 영역이 형성되는 경우 이러한 각각의 분할 영역에 대응되도록 제2 승온 부재(230)와 인렛(241)이 각각 구비될 수 있으며, 이를 통해 셰일 가스의 지하 매장 상황을 더욱 정확하게 모사할 수 있게 된다.In addition, when a plurality of divided regions are formed in the outer tube 222, the second heating member 230 and the inlet 241 may be respectively provided to correspond to each of these divided regions, through which underground burial of shale gas You can simulate the situation more accurately.

도 7에 도시된 바와 같이, 감지부(400)는 내측 튜브(221)를 통해 이동하는 유가스의 온도와 압력을 감지하는 제3 온도 감지 부재(480)와 제3 압력 감지 부재(490)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 7 , the sensing unit 400 includes a third temperature sensing member 480 and a third pressure sensing member 490 that sense the temperature and pressure of the oil gas moving through the inner tube 221. can include more.

이러한 제3 온도 감지 부재(480)와 제3 압력 감지 부재(490)로서, FBG(Fiber Bragg Grating) 센서가 사용될 수 있다. 이러한 FBG 센서의 내부에는 광섬유 무늬가 형성되어 있으며, 내측 튜브(221)를 따라 이동하는 유가스와 이물질의 온도 압력에 의해 광섬유 무늬 사이의 간격 등이 달라지는 것을 감지하는 방식으로 온도와 압력을 감지할 수 있으며, 이러한 온도와 압력 신호를 모니터링부(300)에 전달하기 위해 광섬유 케이블을 사용할 수 있다.As the third temperature sensing member 480 and the third pressure sensing member 490, a Fiber Bragg Grating (FBG) sensor may be used. An optical fiber pattern is formed inside the FBG sensor, and the temperature and pressure can be sensed by detecting the change in the distance between the fiber pattern due to the temperature and pressure of the oil gas and foreign matter moving along the inner tube 221. An optical fiber cable may be used to transmit these temperature and pressure signals to the monitoring unit 300.

이와 같이 내측 튜브(221)에 구비된 제3 온도 감지 부재(480)와 제3 압력 감지 부재(490)를 교체할 필요가 있거나, 다른 인자를 측정하기 위해 제3 온도 감지 부재(480)와 제3 압력 감지 부재(490)를 교체할 필요가 있는 경우 이와 같이 내측 튜브(221)에 구비된 제3 온도 감지 부재(480)와 제3 압력 감지 부재(490)를 분리하기 위해서는 다음과 같은 절차로 교체하는 것이 가능하다.In this way, it is necessary to replace the third temperature sensing member 480 and the third pressure sensing member 490 provided in the inner tube 221, or to measure other factors, the third temperature sensing member 480 and the third pressure sensing member 480 3 When it is necessary to replace the pressure sensing member 490 In order to separate the third temperature sensing member 480 and the third pressure sensing member 490 provided in the inner tube 221 as described above, the following procedure is used. it is possible to replace

먼저, 외측 튜브(222)의 내부에 구비된 물과 질소와 같은 유체를 배출시켜야 하며, 이를 위한 별도의 아웃렛이 형성될 수 있다. 아웃렛을 통해 외측 튜브(222)의 내부에 구비된 유체가 배출되면 외측 튜브(222)를 고정하고 있는 플랜지의 볼트를 풀어서 외측 튜브(222)의 고정 상태를 해제하게 되면 외측 튜브(222)를 분리할 수 있게 된다. 이와 같이 외측 튜브(222)가 분리되면 내측 튜브(221)가 외부로 노출되므로 제3 온도 감지 부재(480)와 제3 압력 감지 부재(490)의 교체가 가능하게 되는 것이다.First, fluids such as water and nitrogen provided inside the outer tube 222 must be discharged, and a separate outlet for this may be formed. When the fluid provided inside the outer tube 222 is discharged through the outlet, the outer tube 222 is separated when the fixed state of the outer tube 222 is released by loosening the bolts of the flange fixing the outer tube 222. You can do it. When the outer tube 222 is separated in this way, the inner tube 221 is exposed to the outside, so that the third temperature sensing member 480 and the third pressure sensing member 490 can be replaced.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 감지부(400)는 생산 부재(210)에 구비된 구동 모터(213)의 진동을 감지하는 진동 감지 부재(460), 및 공급 포트(211)와 배출 포트(212)를 경유하는 유가스의 소리를 감지하는 음향 감지 부재(470)를 더 포함할 수 있으며, 이러한 음향 감지 부재(470)는 내측 튜브(221)의 선단과 후단에 각각 더 구비되어 내측 튜브(221)를 경유하는 유가스의 소리를 감지하도록 구성될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 4 , the sensing unit 400 includes a vibration sensing member 460 for sensing vibration of the drive motor 213 provided in the production member 210, and a supply port 211 and a discharge port. It may further include a sound sensing member 470 for detecting the sound of oil gas passing through 212, and such a sound sensing member 470 is further provided at the front and rear ends of the inner tube 221, respectively. It may be configured to sense the sound of oil gas passing through (221).

이러한 음향 감지 부재(470)는 일 예로, AE(Acoustic Emission) 센서를 사용할 수 있다. 이러한 AE 센서는 유가스가 이동하면서 발생시키는 마이크로 단위의 음향을 감지하게 되며, 액체 상태의 제1 유체 이외에 기체 상태의 제2 유체와 고체 상태의 이물질의 비율이 달라지는 경우 발생하는 음향 패턴을 확인해서 다양한 지중 생산 조건에 따른 음향 변화를 정량화 할 수 있다.For example, an acoustic emission (AE) sensor may be used as the acoustic sensing member 470 . This AE sensor detects the micro-unit sound generated while the oil gas is moving, and checks the sound pattern generated when the ratio of the second fluid in the gaseous state and the foreign matter in the solid state is changed in addition to the first fluid in the liquid state. Acoustic changes can be quantified according to the production conditions in the ground.

즉, 진동 감지 부재(460)와 음향 감지 부재(470)를 통해 얻어지는 진동 및 음향 신호를 확인해서 생산 부재(210)와 전송 부재(220)의 상태를 더욱 정확하게 확인할 수 있게 된다.That is, the state of the production member 210 and the transmission member 220 can be more accurately confirmed by checking the vibration and sound signals obtained through the vibration sensing member 460 and the sound sensing member 470 .

도 7에 도시된 바와 같이, 내측 튜브(221)에는 내측 튜브(221)를 통해 이동하는 유가스가 외부로 유출되도록 누설 테스트 부재(250)가 구비되고, 누설 테스트 부재(250)에는 내측 튜브(221)의 내부와 외부를 연통시키는 연통홀(251)이 구비될 수 있다.As shown in FIG. 7 , the inner tube 221 is provided with a leak test member 250 so that the oil gas moving through the inner tube 221 flows out, and the leak test member 250 has the inner tube 221 ) May be provided with a communication hole 251 communicating the inside and outside.

이러한 연통홀(251)은 작업자가 직접 개폐할 수 있도록 구성될 수 있으며, 작업자가 연통홀(251)을 개방하는 경우 내측 튜브(221)를 따라 이동하는 액체 및 기체 상태의 유가스와 고체 상태의 이물질이 일부 누설됨에 따라 발생하는 신호를 통해 전송 부재(220)의 상태를 확인하고, 이를 정량화 할 수 있게 된다.The communication hole 251 may be configured to be directly opened and closed by a worker, and when the operator opens the communication hole 251, liquid and gaseous oil gases and solid foreign substances moving along the inner tube 221 It is possible to check the state of the transmission member 220 through a signal generated as a result of some leakage, and to quantify it.

일 예로, 내측 튜브(221)를 관통하는 탭을 형성하고, 이러한 부분에 나사산이 형성된 누설 테스트 부재(250)를 나사 결합하는 방식으로 설치하는 것이 가능하며, 연통홀(251)의 직경이 다르게 형성된 누설 테스트 부재(250)를 이용하면 누설되는 다양한 상황을 모사할 수 있게 된다.For example, it is possible to form a tap penetrating the inner tube 221 and install the leakage test member 250 having a thread formed therein in a manner of screwing, and the communication hole 251 having a different diameter is formed. If the leak test member 250 is used, it is possible to simulate various leak situations.

도 8은 본 발명에 따른 순환부를 도시한 단면도이다.8 is a cross-sectional view showing a circulation unit according to the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 유가스 생산 모사부(200)를 통해 제1 유체와 제2 유체가 동시에 전송되는 경우 액체 상태의 제1 유체만 다시 상기 유가스 공급 모사부(100)로 회수하기 위한 순환부(500)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 8, when the first fluid and the second fluid are simultaneously transmitted through the oil and gas production simulation unit 200, recovering only the liquid first fluid back to the oil and gas supply simulation unit 100 It may further include a circulation unit 500 for

즉, 생산 부재(210)와 전송 부재(220)의 테스트가 반복되는 과정에서 기체 상태의 제2 유체는 외부로 배출하더라도 액체 상태의 제1 유체는 순환부(500)를 통해 유가스 공급 모사부(100)로 회수될 수 있도록 구성하는 것이다.That is, in the process of repeating the test of the production member 210 and the transmission member 220, even if the second fluid in gaseous state is discharged to the outside, the first fluid in liquid state passes through the circulation unit 500 to the oil gas supply simulation unit. It is configured to be recovered as (100).

이러한 순환부(500)는 내측 튜브(221)와 연통되어 제1 유체와 제2 유체가 동시에 이동하는 상부 순환 배관(510), 이러한 상부 순환 배관(510)과 연통되되, 제2 유체는 제거하고, 제1 유체만 분리하여 전송하는 버퍼 탱크(520), 및 버퍼 탱크(520)로부터 전송되는 제1 유체가 유가스 공급 모사부(100)로 회수되도록 버퍼 탱크(520)와 제1 유체 공급 부재(110)를 연통시키는 하부 순환 배관(530)을 포함할 수 있다.The circulation part 500 is in communication with the inner tube 221 and the upper circulation pipe 510 in which the first fluid and the second fluid move simultaneously, and communicates with the upper circulation pipe 510, but removes the second fluid , the buffer tank 520 that separates and transmits only the first fluid, and the buffer tank 520 and the first fluid supply member so that the first fluid transmitted from the buffer tank 520 is recovered to the oil gas supply simulation unit 100 It may include a lower circulation pipe 530 communicating with (110).

상부 순환 배관(510)의 경우 내측 튜브(221)와 동일한 직경을 갖도록 형성됨으로써 직경 감소로 인해 불필요한 저항이 발생하게 되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.In the case of the upper circulation pipe 510, since it is formed to have the same diameter as the inner tube 221, it is possible to effectively prevent unnecessary resistance from being generated due to a decrease in diameter.

이와 같이 상부 순환 배관(510)을 통해 제1 유체와 제2 유체가 버퍼 탱크(520)로 전송된 후 기체 상태의 제2 유체는 제거하고, 액체 상태의 제1 유체만 하부 순환 배관(530)을 통해 유가스 공급 모사부(100)로 회수되도록 구성하는 것이다. 이때, 하부 순환 배관(530)을 통해 고체 상태의 이물질도 함께 이동하도록 구성할 수 있으나, 이러한 고체 상태의 이물질도 제거된 상태에서 액체 상태의 제1 유체만 회수되도록 구성하는 것도 가능하다.After the first fluid and the second fluid are transferred to the buffer tank 520 through the upper circulation pipe 510 as described above, the gaseous second fluid is removed, and only the liquid first fluid flows through the lower circulation pipe 530. It is configured to be recovered to the oil and gas supply simulation unit 100 through. At this time, the foreign matter in solid state may also be moved through the lower circulation pipe 530, but it is also possible to configure such that only the first fluid in liquid state is recovered while the foreign matter in solid state is removed.

이때, 버퍼 탱크(520)의 상부에는 상부 순환 배관(510)을 통해 전송된 제1 유체와 제2 유체 중에서 제2 유체를 외부로 배출하기 위한 가스 배출 부재(521)가 구비될 수 있다. 이러한 가스 배출 부재(521)가 상부에 구비되므로 기체와 같은 제2 유체는 비중이 작아서 가스 배출 부재(521)를 통해 제거되고, 액체와 같은 제1 유체는 비중이 커서 하부 순환 배관(530)을 통해 회수되는 것이다.At this time, a gas discharge member 521 for discharging the second fluid out of the first fluid and the second fluid transmitted through the upper circulation pipe 510 may be provided on the upper part of the buffer tank 520 . Since the gas discharge member 521 is provided at the upper part, the second fluid such as gas has a low specific gravity and is removed through the gas discharge member 521, and the first fluid such as liquid has a high specific gravity so that the lower circulation pipe 530 is removed. is recovered through

이때, 하부 순환 배관(530)의 직경(d2)은 상부 순환 배관(510)의 직경(d1)보다 상대적으로 크게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 버퍼 탱크(520) 내부에 수용된 제1 유체가 버퍼 탱크(520)에 머무르지 않고, 바로 내려갈 수 있도록 하기 위함이며, 이와 같이 구성할 경우 버퍼 탱크(520)에서 유체가 넘치는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.At this time, it is preferable that the diameter d2 of the lower circulation pipe 530 is relatively larger than the diameter d1 of the upper circulation pipe 510 . This is to ensure that the first fluid accommodated inside the buffer tank 520 does not stay in the buffer tank 520, but directly descends. In this configuration, overflow of the fluid in the buffer tank 520 can be effectively prevented. there will be

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기한 생산 부재(210)의 기본 동작 조건을 설정하는 단계(S110)는 제1 유체 공급 부재(110)를 통해 액체 상태의 제1 유체만 공급하는 상태에서 공급 포트(211)를 통과하는 유가스의 공급 압력(PE1)과 배출 포트(212)를 통과하는 유가스의 배출 압력(PE2)의 차이인 상승 압력(ΔP)을 통해 생산 부재(210)의 기본 동작 조건을 설정하는 단계(S111)를 포함할 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 3, in the step of setting the basic operating conditions of the production member 210 (S110), only the first fluid in a liquid state is supplied through the first fluid supply member 110. The base of the production member 210 through the rising pressure ΔP, which is the difference between the supply pressure PE1 of the oil gas passing through the supply port 211 and the discharge pressure PE2 of the oil gas passing through the discharge port 212. A step of setting operating conditions (S111) may be included.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 생산 부재(210)의 기본 동작 조건을 설정하는 단계(S110)는 생산 부재(210)에 공급되는 제1 유체의 공급 유량 증가에 따른 상승 압력(ΔP)의 경향을 확인해서 생산 부재(210)에 공급될 수 있는 제1 유체의 최대 유량과, 상승 압력(ΔP)의 최대값을 생산 부재(210)의 기본 동작 조건으로 설정하는 단계(S112)를 더 포함할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 3, setting the basic operating conditions of the production member 210 (S110) is the increase in pressure ΔP according to the increase in the supply flow rate of the first fluid supplied to the production member 210. Further comprising the step of confirming the trend and setting the maximum flow rate of the first fluid that can be supplied to the production member 210 and the maximum value of the rising pressure ΔP as basic operating conditions of the production member 210 (S112). can do.

일 예로, 생산 부재(210)가 고정된 RPM 조건으로 동작하는 상태에서 제1 유체로서, 물을 공급할 수 있다. 제1 유체의 공급 유량은 쵸크 밸브의 개도(opening)가 1%/min 씩 증가하도록 조절할 수 있다. 상승 압력(ΔP)이 음수(0 이하)인 경우 시험을 종료하게 된다. 즉, 생산 부재(210)에 단상(single phase) 유체인 제1 유체가 공급되고, 생산 부재(210)의 RPM은 45 Hz, 온도는 25 ℃, 공급 압력(PE1)은 10 bar(약 150 psi)로 고정한 상태에서 생산 부재(210)의 배출 압력(PE2) 및 상승 압력의 경향을 확인하는 것이다.For example, water may be supplied as the first fluid in a state in which the production member 210 operates under a fixed RPM condition. The supply flow rate of the first fluid may be adjusted so that the opening of the choke valve increases by 1%/min. When the rising pressure (ΔP) is negative (less than 0), the test is terminated. That is, the first fluid, which is a single phase fluid, is supplied to the production member 210, the RPM of the production member 210 is 45 Hz, the temperature is 25 ° C, and the supply pressure PE1 is 10 bar (about 150 psi). ) to check the tendency of the discharge pressure (PE2) and the rising pressure of the production member 210 in a fixed state.

도 9는 본 발명에 따른 지중 생산 조건 및 장애 요소가 반영되도록 시험 조건을 설정하되, 내측 튜브의 누설 시험 조건을 설정하는 단계를 도시한 순서도이다.9 is a flowchart illustrating the steps of setting test conditions for leakage of an inner tube while setting test conditions to reflect underground production conditions and obstacles according to the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이, 지중 생산 조건 및 장애 요소가 반영되도록 시험 조건을 설정하는 단계(S100)는, 내측 튜브(221)를 이동하는 유가스가 외부로 유출되도록 내측 튜브(221)의 내부와 외부를 연통시키는 연통홀(251)이 구비된 누설 테스트 부재(250)를 설치하는 단계(S120)를 더 포함할 수 있다. 이와 같이 누설 테스트 부재(250)를 설치한 상태에서 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템을 시험하게 되는데, 일 예로, 생산 부재(210)가 고정된 RPM 조건으로 동작하는 상태에서 유가스로서 물을 공급할 수 있다. 이와 같이 생산 부재(210)에 물이 공급되고, 생산 부재(210)의 RPM은 45 Hz, 온도는 25 ℃, 공급 압력(PE1)은 10 bar(약 150 psi)로 고정한 상태에서 내측 튜브(221)를 이동하는 유가스가 누설되는 경우 어떠한 경향이 도출되는지 확인할 수 있게 되며, 추후 현장에서 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템을 운영하는 과정에서 유가스의 누설이 발생할 경우 빠른 확인이 가능하게 된다.As shown in FIG. 9, in the step of setting test conditions to reflect the underground production conditions and obstacles (S100), the inside of the inner tube 221 and the oil gas moving through the inner tube 221 flow out. A step of installing the leak test member 250 having the communication hole 251 communicating with the outside may be further included (S120). In this way, the ESP and the tubing monitoring system are tested in a state where the leakage test member 250 is installed. For example, the production member 210 may supply water as oil gas while operating under a fixed RPM condition. In this way, water is supplied to the production member 210, and the RPM of the production member 210 is fixed at 45 Hz, the temperature is 25 ° C, and the supply pressure (PE1) is fixed at 10 bar (about 150 psi), and the inner tube 221 ), it is possible to check what trend is derived in case of leakage of oil gas moving, and when oil gas leakage occurs in the process of operating the ESP and tubing monitoring system in the field later, it is possible to quickly check.

이러한 누설 테스트 부재(250)를 설치하는 단계(S120)는, 내부에는 연통홀(251)이 형성되고, 외부에는 나사산이 형성된 누설 테스트 부재(250)를 내측 튜브(221)에 형성된 대응 나사산에 나사 결합하는 단계일 수 있다. 즉, 누설 테스트 부재(250)를 나사 결합하는 간단한 방식으로 내측 튜브(221)의 누설 상태를 모사할 수 있으므로 작업성이 향상된다.In the step of installing the leak test member 250 (S120), the leak test member 250 having a communication hole 251 formed therein and a thread formed on the outside is screwed into the corresponding thread formed in the inner tube 221. It may be a bonding step. That is, since the leak state of the inner tube 221 can be simulated by a simple method of screwing the leak test member 250, workability is improved.

이때, 도 9에 도시된 바와 같이, 지중 생산 조건 및 장애 요소가 반영되도록 시험 조건을 설정하는 단계(S100)는, 내측 튜브(221)의 외부로 유출되는 유가스의 누설량이 증가하도록 연통홀(251)의 직경을 증가시키는 단계(S130)를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 연통홀(251)의 직경이 0 mm, 1 mm, 3 mm, 5 mm인 누설 테스트 부재(250)를 사용할 수 있다. 이를 통해 유가스의 누설량이 증가하는 경우 어떠한 경향이 도출되는지 확인 가능하게 되므로 추후 현장에서 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템을 운영하는 과정에서 유가스의 누설이 발생하고, 이러한 누설량이 증가할 경우 빠른 확인이 가능하게 된다.At this time, as shown in FIG. 9, in the step of setting test conditions to reflect the underground production conditions and obstacles (S100), the communication hole ( 251) may further include increasing the diameter (S130). For example, a leakage test member 250 having a communication hole 251 having a diameter of 0 mm, 1 mm, 3 mm, or 5 mm may be used. Through this, it is possible to check what trend is derived when the amount of leakage of oil and gas increases. Therefore, in the process of operating the ESP and tubing monitoring system in the field later, it is possible to quickly check if leakage of oil and gas occurs and this amount of leakage increases will do

도 10은 본 발명에 따른 모니터링부를 통해 유가스 생산 모사부의 상태를 확인하는 단계를 도시한 순서도이다.10 is a flowchart illustrating the step of checking the state of the oil and gas production simulation unit through the monitoring unit according to the present invention.

도 10에 도시된 바와 같이, 모니터링부(300)를 통해 유가스 생산 모사부(200)의 상태를 확인하는 단계(S300)는, 내측 튜브(221)를 통해 유가스가 유출되는 상태에서 공급 포트(211)와 배출 포트(212)를 경유하는 유가스의 진동과 소리를 감지하는 진동 감지 부재(460)와 음향 감지 부재(470)를 통해 유가스 생산 모사부(200)의 상태를 확인하는 단계(S310)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 10, in the step of checking the state of the oil gas production simulation unit 200 through the monitoring unit 300 (S300), in a state where oil gas flows out through the inner tube 221, the supply port ( 211) and checking the state of the oil gas production simulation unit 200 through the vibration sensing member 460 and the sound sensing member 470 that detect vibration and sound of the oil gas passing through the discharge port 212 ( S310) may be included.

이때, 모니터링부(300)를 통해 유가스 생산 모사부(200)의 상태를 확인하는 단계(S300)는, 내측 튜브(221)를 통해 유가스가 유출되는 상태에서 내측 튜브(221)의 일단을 경유하는 유가스의 소리와, 내측 튜브(221)의 타단을 경유하는 유가스의 소리를 감지하는 음향 감지 부재(470)를 통해 유가스 생산 모사부(200)의 상태를 확인하는 단계(S320)를 더 포함할 수 있다. 즉, 내측 튜브(221)를 이동하는 유가스가 누설되는 경우 진동 감지 부재(460)와 음향 감지 부재(470)를 통해 정확한 확인이 가능하며, 추후 현장에서 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템을 운영하는 과정에서 유가스의 누설이 발생할 경우 빠른 확인이 가능하게 된다.At this time, in the step of checking the state of the oil gas production simulation unit 200 through the monitoring unit 300 (S300), oil gas flows through the inner tube 221 via one end of the inner tube 221. The step of checking the state of the oil gas production simulation unit 200 through the sound sensing member 470 that senses the sound of oil gas passing through the other end of the inner tube 221 (S320). can include more. That is, when oil gas moving through the inner tube 221 leaks, it is possible to accurately check through the vibration sensing member 460 and the sound sensing member 470, and in the process of operating the ESP and tubing monitoring system in the future, When a gas leak occurs, it is possible to quickly check.

앞서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템의 시험 방법에 의하면 실제 생산 현장과 동일하게 액체 상태 및 기체 상태의 유체와 고체 상태의 이물질이 생산 부재(210)로 공급된 후 전송 부재(220)를 통해 이동하는 과정에서 발생할 수 있는 성능저하 영향인자를 정확하게 도출할 수 있고, 이를 반영하여 생산성 향상을 위한 메커니즘 도출이 가능하게 된다.As described above, according to the test method of the ESP and tubing monitoring system of the present invention, liquid and gaseous fluids and solid foreign substances are supplied to the production member 210 as in the actual production site, and then the transmission member 220 ), it is possible to accurately derive the performance degradation influencing factors that may occur in the process of moving, and to reflect them, it is possible to derive a mechanism for improving productivity.

또한, 모래와 같은 고체 상태의 이물질로 인해 생산 부재(210)가 손상될 때의 신호를 확인하고, 실제 생산 현장에서 확인되는 신호의 유사성을 비교하여 생산 부재(210)의 고장 및 교체 시기를 예측함으로써 유가스 생산 현장과 같은 높은 단가에서의 시간 손실 및 비용 손실을 최소화하여 운영의 극대화를 도모할 수 있게 된다.In addition, a signal when the production member 210 is damaged due to a foreign substance in a solid state such as sand is checked, and the failure and replacement time of the production member 210 is predicted by comparing the similarity of the signal found in the actual production site. By doing so, it is possible to maximize operation by minimizing time loss and cost loss at high unit prices such as oil and gas production sites.

본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented herein, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention may add or change elements within the scope of the same spirit. Other embodiments can be easily proposed by deleting, adding, etc., but this will also be said to be within the scope of the present invention.

100 : 유가스 공급 모사부 110 : 제1 유체 공급 부재
120 : 제2 유체 공급 부재 130 : 이물질 공급 부재
131 : 이물질 탱크 140 : 공급 파이프 부재
150 : 제1 승온 부재 160 : 제1 가압 부재
200 : 유가스 생산 모사부 210 : 생산 부재
211 : 공급 포트 212 : 배출 포트
213 : 구동 모터 214 : 배출 파이프 부재
220 : 전송 부재 221 : 내측 튜브
222 : 외측 튜브 230 : 제2 승온 부재
240 : 제2 가압 부재 241 : 인렛
250 : 누설 테스트 부재 251 : 연통홀
300 : 모니터링부 400 : 감지부
410 : 유량 감지 부재 420 : 제1 온도 감지 부재
430 : 제1 압력 감지 부재 440 : 제2 온도 감지 부재
450 : 제2 압력 감지 부재 460 : 진동 감지 부재
470 : 음향 감지 부재 480 : 제3 온도 감지 부재
490 : 제3 압력 감지 부재 500 : 순환부
510 : 상부 순환 배관 520 : 버퍼 탱크
521 : 가스 배출 부재 530 : 하부 순환 배관
d1 : 상부 순환 배관의 직경 d2 : 하부 순환 배관의 직경
ΔP : 상승 압력
100: oil and gas supply copy unit 110: first fluid supply member
120: second fluid supply member 130: foreign matter supply member
131: foreign matter tank 140: supply pipe member
150: first heating member 160: first pressing member
200: oil and gas production copy unit 210: production member
211: supply port 212: discharge port
213: drive motor 214: discharge pipe member
220: transmission member 221: inner tube
222: outer tube 230: second heating member
240: second pressing member 241: inlet
250: leak test member 251: communication hole
300: monitoring unit 400: sensing unit
410: flow rate sensing member 420: first temperature sensing member
430: first pressure sensing member 440: second temperature sensing member
450: second pressure sensing member 460: vibration sensing member
470: sound sensing member 480: third temperature sensing member
490: third pressure sensing member 500: circulation unit
510: upper circulation pipe 520: buffer tank
521: gas discharge member 530: lower circulation pipe
d1: diameter of upper circulation pipe d2: diameter of lower circulation pipe
ΔP: rising pressure

Claims (9)

유가스 공급 상태를 모사하는 유가스 공급 모사부와, 상기 유가스 공급 모사부를 통해 공급되는 유가스를 생산하는 생산 부재 및 생산된 상기 유가스를 전송하는 전송 부재가 구비된 유가스 생산 모사부와, 유가스 생산 시 상기 유가스 생산 모사부의 상태를 감지하는 감지부와, 상기 감지부로부터 전송되는 신호를 이용해서 상기 유가스 생산 모사부의 상태를 확인하는 모니터링부를 포함하는 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템의 시험 방법에 있어서,
지중 생산 조건 및 장애 요소가 반영되도록 시험 조건을 설정하는 단계;
상기 유가스 공급 모사부와 상기 유가스 생산 모사부를 동작시키는 단계;
상기 모니터링부를 통해 상기 유가스 생산 모사부의 상태를 확인하는 단계; 및
상기 유가스 생산 모사부의 상태를 확인하면서 상기 전송 부재의 누설 상태를 검출하는 단계;
를 포함하는 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템의 시험 방법.
An oil gas production simulation unit equipped with an oil gas supply simulation unit that simulates an oil gas supply state, a production member that produces oil gas supplied through the oil gas supply simulation unit, and a transmission member that transmits the produced oil gas; Test of ESP and tubing monitoring system including a sensing unit for detecting the state of the oil gas production simulation unit during oil gas production and a monitoring unit for checking the state of the oil gas production simulation unit using a signal transmitted from the detection unit in the method,
Setting test conditions to reflect geologic production conditions and obstacles;
operating the oil gas supply simulating unit and the oil and gas production simulating unit;
checking the state of the oil and gas production simulation unit through the monitoring unit; and
detecting a leakage state of the transmission member while checking a state of the oil and gas production simulation unit;
ESP and tubing monitoring system test method comprising a.
제1항에 있어서,
상기 유가스 공급 모사부에는 액체 상태의 제1 유체를 공급하는 제1 유체 공급 부재와, 기체 상태의 제2 유체를 공급하는 제2 유체 공급 부재, 및 고체 상태의 이물질을 공급하는 이물질 공급 부재가 구비되고,
상기 생산 부재는 상기 유가스 공급 모사부를 통해 공급되는 상기 제1 유체, 상기 제2 유체, 및 상기 이물질이 포함된 상기 유가스를 생산하되,
상기 지중 생산 조건 및 장애 요소가 반영되도록 시험 조건을 설정하는 단계는,
상기 생산 부재의 기본 동작 조건을 먼저 설정하는 단계를 포함하는 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템의 시험 방법.
According to claim 1,
The oil and gas supply simulation unit includes a first fluid supply member for supplying a first fluid in a liquid state, a second fluid supply member for supplying a second fluid in a gaseous state, and a foreign substance supply member for supplying foreign substances in a solid state. is provided,
The production member produces the oil gas containing the first fluid, the second fluid, and the foreign matter supplied through the oil gas supply simulation unit,
The step of setting test conditions to reflect the underground production conditions and obstacles,
A test method of an ESP and tubing monitoring system comprising the step of first setting basic operating conditions of the production member.
제2항에 있어서,
상기 유가스 공급 모사부에는 상기 유가스가 흐르는 공급 파이프 부재가 구비되고,
상기 생산 부재에는 상기 공급 파이프 부재를 통해 공급되는 상기 유가스가 내부로 직접 공급되도록 상기 공급 파이프 부재가 직접 연결되는 공급 포트와, 가압된 상기 유가스가 배출되도록 배출 파이프 부재와 직접 연결되는 배출 포트가 구비되며,
상기 전송 부재에는 상기 배출 파이프 부재와 연통되어 상기 유가스가 이동하는 내측 튜브와, 상기 내측 튜브의 외부에 구비되어 상기 내측 튜브를 승온 및 가압하는 외측 튜브가 구비되되,
상기 생산 부재의 기본 동작 조건을 설정하는 단계는,
상기 제1 유체 공급 부재를 통해 액체 상태의 상기 제1 유체만 공급하는 상태에서 상기 공급 포트를 통과하는 상기 유가스의 공급 압력과 상기 배출 포트를 통과하는 상기 유가스의 배출 압력의 차이인 상승 압력을 통해 상기 생산 부재의 기본 동작 조건을 설정하는 단계를 포함하는 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템의 시험 방법.
According to claim 2,
The oil gas supply simulation unit is provided with a supply pipe member through which the oil gas flows,
The production member includes a supply port directly connected to the supply pipe member so that the oil gas supplied through the supply pipe member is directly supplied to the inside, and a discharge port directly connected to the discharge pipe member so that the pressurized oil gas is discharged. becomes,
The transmission member is provided with an inner tube communicating with the discharge pipe member and moving the oil gas, and an outer tube provided outside the inner tube to heat and pressurize the inner tube,
The step of setting the basic operating conditions of the production member,
The rising pressure, which is the difference between the supply pressure of the oil gas passing through the supply port and the discharge pressure of the oil gas passing through the discharge port in a state in which only the first fluid in a liquid state is supplied through the first fluid supply member ESP and tubing monitoring system test method comprising the step of setting the basic operating conditions of the production member through.
제3항에 있어서,
상기 생산 부재의 기본 동작 조건을 설정하는 단계는,
상기 생산 부재에 공급되는 상기 제1 유체의 공급 유량 증가에 따른 상기 상승 압력의 경향을 확인해서 상기 생산 부재에 공급될 수 있는 상기 제1 유체의 최대 유량과, 상기 상승 압력의 최대값을 상기 생산 부재의 기본 동작 조건으로 설정하는 단계를 더 포함하는 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템의 시험 방법.
According to claim 3,
The step of setting the basic operating conditions of the production member,
The maximum flow rate of the first fluid that can be supplied to the production member and the maximum value of the rising pressure are determined by checking the tendency of the rising pressure according to the increase in the supply flow rate of the first fluid supplied to the production member. A test method of an ESP and tubing monitoring system further comprising setting the basic operating condition of the member.
제3항에 있어서,
상기 지중 생산 조건 및 장애 요소가 반영되도록 시험 조건을 설정하는 단계는,
상기 내측 튜브를 이동하는 상기 유가스가 외부로 유출되도록 상기 내측 튜브의 내부와 외부를 연통시키는 연통홀이 구비된 누설 테스트 부재를 설치하는 단계를 더 포함하는 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템의 시험 방법.
According to claim 3,
The step of setting test conditions to reflect the underground production conditions and obstacles,
ESP and tubing monitoring system test method further comprising the step of installing a leak test member having a communication hole communicating the inside and outside of the inner tube so that the oil gas moving through the inner tube flows out.
제5항에 있어서,
상기 누설 테스트 부재를 설치하는 단계는,
내부에는 상기 연통홀이 형성되고, 외부에는 나사산이 형성된 누설 테스트 부재를 상기 내측 튜브에 형성된 대응 나사산에 나사 결합하는 단계인 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템의 시험 방법.
According to claim 5,
The step of installing the leak test member,
The test method of the ESP and tubing monitoring system, which is a step of screwing a leak test member having the communication hole formed therein and having a thread formed therein to a corresponding thread formed in the inner tube.
제5항에 있어서,
상기 지중 생산 조건 및 장애 요소가 반영되도록 시험 조건을 설정하는 단계는,
상기 내측 튜브의 외부로 유출되는 상기 유가스의 누설량이 증가하도록 상기 연통홀의 직경을 증가시키는 단계를 더 포함하는 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템의 시험 방법.
According to claim 5,
The step of setting test conditions to reflect the underground production conditions and obstacles,
The test method of the ESP and tubing monitoring system further comprising increasing the diameter of the communication hole to increase the leakage amount of the oil gas flowing out of the inner tube.
제5항에 있어서,
상기 모니터링부를 통해 상기 유가스 생산 모사부의 상태를 확인하는 단계는,
상기 내측 튜브를 통해 상기 유가스가 유출되는 상태에서 상기 공급 포트와 상기 배출 포트를 경유하는 상기 유가스의 진동과 소리를 감지하는 진동 감지 부재와 음향 감지 부재를 통해 상기 유가스 생산 모사부의 상태를 확인하는 단계를 포함하는 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템의 시험 방법.
According to claim 5,
The step of checking the state of the oil gas production simulation unit through the monitoring unit,
In a state where the oil gas flows out through the inner tube, the state of the oil gas production simulation unit is checked through a vibration sensing member and a sound sensing member that sense vibration and sound of the oil gas passing through the supply port and the discharge port. A test method for an ESP and tubing monitoring system comprising the steps of:
제8항에 있어서,
상기 모니터링부를 통해 상기 유가스 생산 모사부의 상태를 확인하는 단계는,
상기 내측 튜브를 통해 상기 유가스가 유출되는 상태에서 상기 내측 튜브의 일단을 경유하는 상기 유가스의 소리와, 상기 내측 튜브의 타단을 경유하는 상기 유가스의 소리를 감지하는 음향 감지 부재를 통해 상기 유가스 생산 모사부의 상태를 확인하는 단계를 더 포함하는 ESP 및 튜빙 모니터링 시스템의 시험 방법.
According to claim 8,
The step of checking the state of the oil gas production simulation unit through the monitoring unit,
In a state in which the oil gas flows out through the inner tube, a sound sensing member that senses the sound of the oil gas passing through one end of the inner tube and the sound of the oil gas passing through the other end of the inner tube A test method of the ESP and tubing monitoring system further comprising the step of checking the state of the gas production simulation unit.
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