ИЗКУСТВЕНИ СИСТЕМИ ЗА ПРОИЗВОДСТВО: МЕТОДИ И ПОДБОР - НАУКА - 2025

Системите за изкуствено производство са процеси, използвани в нефтени кладенци за повишаване на налягането в резервоара и по този начин насърчават издигането на нефт към повърхността.

Когато естествената импулсна енергия на резервоара не е достатъчно силна, за да изтласка маслото на повърхността, се използва изкуствена система за получаване на повече материал.

Източник: pixabay.com

Докато някои кладенци съдържат достатъчно налягане, за да може маслото да се издигне на повърхността, без да се налага никаква стимулация, повечето не го изискват изкуствена система.

От приблизително 1 милион нефтени и газови кладенци, произведени в света, само 5% текат естествено, което прави почти цялото производство на нефт и газ в света зависи от ефективната работа на изкуствените производствени системи.

Дори за тези кладенци, които първоначално имат естествен поток към повърхността, това налягане намалява с течение на времето. За тях се изисква и използването на изкуствена система.

методи

Въпреки че има няколко метода за постигане на изкуствено производство, двата основни типа изкуствени системи са помпените системи и газовите системи за повдигане.

Например в Съединените щати 82% от кладенците използват механични рокери, 10% използват газов асансьор, 4% използват електрически потопяеми помпи и 2% използват хидравлични помпи.

Помпени системи

Механична помпена система

Тази система използва оборудване на повърхността и под нея за повишаване на налягането и изтласкване на въглеводороди към земята. Механичните помпи са добре известните скални рамена, които се наблюдават в бреговите нефтени кладенци.

По повърхността рокерът се люлее напред-назад. Той е свързан с верига пръти, наречена смучещи пръти, които потъват в кладенеца.

Смукателните пръти са свързани с помпата на смукателния прът, която е инсталирана като част от тръбите в близост до дъното на кладенеца.

Докато рокерът се колебае, това управлява веригата на пръта, смукателния прът и помпата на смукателния прът, като работи по подобен начин на буталата в цилиндъра.

Помпата за смучещ прът повдига маслото от дъното на кладенеца до повърхността. По принцип помпените агрегати се захранват по електронен път или с бензинов двигател, наречен основен двигател.

За да работи помпената система правилно, се използва редуктор на скоростта, за да се гарантира, че помпата се движи стабилно.

Хидравлична помпена система

Тази помпена система прилага хидравлична помпа от дъното на кладенеца, вместо смукателни пръти, за да изведе маслото на повърхността. Производството е принудено срещу буталата, което води до натиск и буталата да издигат течностите на повърхността.

Подобно на физиката, прилагана към водните колела, които задвижват древни мелници, естествената енергия се използва в рамките на сондажа, за да доведе производството на повърхността.

Хидравличните помпи обикновено са съставени от две бутала, едното отгоре на другото, свързани с пръчка, която се движи нагоре и надолу вътре в помпата.

Както повърхностните хидравлични помпи, така и подземните хидравлични помпи се захранват от чиста нефт, предварително извлечена от кладенеца.

Помпата на повърхността изпраща чистото масло през тръбите до хидравличната помпа, инсталирана под земята в най-ниската част на тръбната верига. Резервоарните течности се изпращат на повърхността чрез втора паралелна верига от тръби.

Електрическа потопяема помпена система

Електрическите потопяеми помпени системи използват центробежна помпа под нивото на резервоарните флуиди. Свързана с дълъг електродвигател, помпата е съставена от няколко колела или лопатки, които движат течностите в кладенеца.

Цялата система е инсталирана в долната част на тръбната верига. Електрически кабел изпълнява дължината на кладенеца и свързва помпата към източник на електричество на повърхността.

Електрическата потопяема помпа прилага изкуствено производство чрез завъртане на работните колела на помпения вал, които оказват натиск върху околните флуиди, принуждавайки ги да се издигнат на повърхността.

Електрическите потопяеми помпи са масови производители и могат да вдигат над 25 000 барела течности на ден.

Газова система за повдигане

Като възникваща система за изкуствено производство, газовият лифт впръсква сгъстен газ в кладенеца, за да възстанови налягането, карайки го да произвежда. Дори когато кладенецът тече без изкуствен подем, той често използва естествена форма на газов асансьор.

Инжектираният газ, главно азот, намалява налягането на дъното на кладенеца, като намалява вискозитета на флуидите в кладенеца. Това от своя страна кара течностите да текат по-лесно на повърхността. Обикновено газът, който се впръсква, е един и същ рециклиран газ, който се произвежда в нефтената ямка.

Въпреки че има много малко единици на повърхността, тази система е оптималният избор за приложение в открито море. Сгъстен газ се впръсква в тръбния пръстен, навлизайки в кладенеца чрез множество точки за достъп, наречени газови подемни клапани.

Докато газът влиза в тръбата на тези различни етапи, той образува мехурчета, освобождава течностите и намалява налягането.

Избор на изкуствена производствена система

За да се получи максимален потенциал за развитие от всяка нефтена или газова ямка, трябва да бъде избрана най-ефективната система за изкуствено производство. Критериите, използвани в исторически план за избора на изкуствената система за определен кладенец, варират в широката индустрия:

- Операторски опит.

- Какви изкуствени системи се предлагат за инсталации в определени райони на света.

- изкуствената система, която работи в съседни или подобни кладенци.

- Определете кои системи ще бъдат внедрени с желаната скорост и от необходимите дълбочини.

- Оценка на списъци с предимства и недостатъци.

- Експертни системи за изхвърляне и подбор на системи.

- Оценка на първоначалните разходи, експлоатационните разходи, производствените мощности и др. с използването на икономиката като инструмент за подбор, обикновено въз основа на настоящата стойност.

В повечето случаи изкуствената производствена система, която се представи най-добре в подобни области, служи като критерий за подбор. В допълнение, наличното оборудване и услуги могат лесно да определят коя система за изкуствено производство ще се прилага.

Въпреки това, когато част от сценария ще изисква значителни разходи за поддържане на високи темпове на производство в кладенците, е разумно да се разгледа повечето от наличните методи за оценка и подбор.

Препратки

1. Rigzone (2019). Как работи изкуственият асансьор? Взета от: rigzone.com.
2. UNAM (2019). Основи на системите за изкуствено производство. Взета от: ptolomeo.unam.mx:8080.
3. Schlumberger (2019). Изкуствен асансьор Взета от: slb.com.
4. Петровики (2019). Изкуствен асансьор Взета от: petrowiki.org.
5. Уикипедия, безплатната енциклопедия (2019). Изкуствен асансьор Взета от: en.wikipedia.org.