MESTERSÉGES TERMELÉSI RENDSZEREK: MÓDSZEREK ÉS KIVÁLASZTÁS - TUDOMÁNY - 2025

A mesterséges előállítási rendszereket olyan folyamatokban használják, amelyeket olajkútban használnak, hogy növeljék a tartályon belüli nyomást, és ezáltal ösztönözzék az olaj felszínre jutását.

Ha a tározó természetes impulzus energiája nem elég erős ahhoz, hogy az olajat a felszínre nyomja, akkor mesterséges rendszert használunk további anyag előállításához.

Forrás: pixabay.com

Míg egyes kutak elegendő nyomást tartalmaznak ahhoz, hogy az olaj a felszínre emelkedjen anélkül, hogy bármilyen stimulációt kellene végrehajtania, a legtöbbnek nincs szüksége mesterséges rendszerre.

A világon előállított megközelítőleg egymillió olaj- és gázkútból csak 5% folyik természetesen, így a világ összes olaj- és gáztermelése szinte az egész mesterséges termelési rendszerek működésétől függ.

Még azoknál a kutaknál is, amelyek kezdetben természetesen áramolnak a felületre, ez a nyomás idővel kimerül. Számukra egy mesterséges rendszer alkalmazására is szükség van.

Mód

Bár a mesterséges előállítás elérésére számos módszer létezik, a mesterséges rendszerek két fő típusa a szivattyúrendszerek és a gázfelvonó rendszerek.

Például az Egyesült Államokban a kutak 82% -ában mechanikus szelepeket használnak, 10% -ában gázlift, 4% -ában elektromos merülő szivattyúkat, 2% -uk hidraulikus szivattyúkat használ.

Szivattyúzási rendszerek

Mechanikus szivattyúzási rendszer

Ez a rendszer a felszínen és alatta található berendezéseket használja a nyomás növelésére és a szénhidrogének talaj felé történő nyomására. A mechanikus szivattyúk a szárazföldi olajkutakban jól ismert rocker fegyverek.

A felszínen a rocker oda-vissza leng. Ez egy rúd lánchoz van kötve, úgynevezett szívórudaknak, amelyek belemerülnek a kútba.

A szívórudak a szívórudak szivattyújához vannak csatlakoztatva, amelyet a csövek részeként telepítenek a kút aljára.

Amint a billenőkapcsoló oszcillál, ez működteti a rúdláncot, a szívórudat és a szívórudakat, hasonlóan a hengeren belüli dugattyúkhoz.

A szívórudak szivattyúja felveszi az olajat a kút aljáról a felszínre. Általában a szivattyúegységeket elektronikus úton vagy benzinmotorral hajtják meg, úgynevezett hajtóműnek.

A szivattyúrendszer megfelelő működéséhez sebességcsökkentőt kell alkalmazni annak biztosítása érdekében, hogy a szivattyúegység folyamatosan mozogjon.

Hidraulikus szivattyúzási rendszer

Ez a szivattyúzó rendszer hidraulikus szivattyút alkalmaz a kút aljáról, a szívórudak helyett, hogy az olajat felszínre hozza. A termelést a dugattyúk ellen kényszerítik, és ez a nyomást és a dugattyúkat a folyadékok felszínre emelésére vezet.

Az ősi malmok hajtására szolgáló vízkerekekre alkalmazott fizikához hasonlóan a kútfúróban a természetes energiát felhasználják a termelés felszínre hozatalához.

A hidraulikus szivattyúk általában két dugattyúból állnak, amelyek egymásra vannak helyezve, és egy rúd köti össze, amely fel-le mozog a szivattyú belsejében.

Mind a felszíni hidraulikus szivattyúkat, mind a földalatti hidraulika szivattyúkat tiszta olaj hajtja, amelyet előzőleg a kútból vettek ki.

A felszínen lévő szivattyú továbbítja a tiszta olajat a csöveken keresztül a hidraulika szivattyúhoz, amely a cső láncának legalacsonyabb pontjára van felszerelve. A tartályfolyadékokat egy második párhuzamos csőlánc továbbítja a felszínre.

Elektromos merülő szivattyúrendszer

Az elektromos merülő szivattyúrendszerek centrifugális szivattyúkat alkalmaznak a tartályfolyadékok szintje alatt. Egy hosszú elektromos motorhoz csatlakoztatva a szivattyú több járókerékből vagy pengéből áll, amelyek mozgatják a folyadékokat a kútban.

Az egész rendszert a csőlánc aljára telepítik. Egy elektromos kábel fut a kút hosszában, és a szivattyút a felületén lévő áramforráshoz köti.

Az elektromos merülő szivattyú mesterséges előállítást végez azáltal, hogy a járókerekeket a szivattyú tengelyén forgatja, amelyek nyomást gyakorolnak a környező folyadékokra, és kényszerítik őket, hogy a felszínre emelkedjenek.

Az elektromos merülő szivattyúk tömeggyártók és napi több mint 25 000 hordó folyadékot tudnak felszívni.

Gázfelvonó rendszer

Mint egy feltörekvő mesterséges termelési rendszer, a gázfelvonó sűrített gázt fecskendez be a kútba a nyomás helyreállítása érdekében, így előállítva. Még akkor is, ha egy kút mesterséges emelő nélkül áramlik, gyakran természetes formájú gázfelvonót használ.

A befecskendezett gáz, főleg nitrogén, csökkenti a kút alján lévő nyomást azáltal, hogy csökkenti a kút folyadékának viszkozitását. Ez viszont megkönnyíti a folyadékok áramlását a felületre. Általában a befecskendezett gáz ugyanaz az újrahasznosított gáz, mint amelyet az olajkút termel.

Annak ellenére, hogy nagyon kevés egység található a felszínen, ez a rendszer az optimális választás az offshore alkalmazásokhoz. A lyukba sűrített gázt injektálnak a csőgyűrűbe, és a kútba számos hozzáférési ponton keresztül jutnak, az úgynevezett gázemelő szelepek révén.

Ahogy a gáz ebből a különböző szakaszból érkezik a csőbe, buborékokat képez, enyhíti a folyadékokat és csökkenti a nyomást.

Mesterséges termelési rendszer kiválasztása

Annak érdekében, hogy bármely olaj- vagy gázkút maximális fejlődési potenciálját megkapjuk, ki kell választani a leghatékonyabb mesterséges előállítási rendszert. Az egy adott kút mesterséges rendszerének kiválasztására történelmileg alkalmazott kritériumok az iparban nagyon eltérőek:

- Üzemeltető tapasztalat.

- Milyen mesterséges rendszerek állnak rendelkezésre a világ bizonyos területein telepíthetők.

- A szomszédos vagy hasonló kutakban működő mesterséges rendszer.

- Határozza meg, mely rendszereket hajtja végre a kívánt sebességgel és a kívánt mélységből.

- Értékelje az előnyök és hátrányok listáját.

- Szakértői rendszerek a rendszerek elvetéséhez és kiválasztásához.

- A kezdeti költségek, működési költségek, termelési kapacitások stb. a közgazdaságtan választási eszközként történő felhasználásával, általában a jelenérték alapján.

A legtöbb esetben a hasonló területeken a legjobban teljesítő mesterséges termelési rendszer szolgál kiválasztási kritériumként. Ezenkívül a rendelkezésre álló felszerelések és szolgáltatások könnyen meghatározzák, melyik mesterséges termelési rendszert alkalmazzák.

Ha azonban a forgatókönyv egy része jelentős költségeket igényel a kútban a magas termelési arány fenntartása érdekében, körültekintően kell mérlegelni a rendelkezésre álló értékelési és kiválasztási módszerek nagy részét.

Irodalom

1. Rigzone (2019). Hogyan működik a mesterséges emelő? Forrás: rigzone.com.
2. UNAM (2019). A mesterséges termelési rendszerek alapjai. Feltéve: ptolomeo.unam.mx:8080.
3. Schlumberger (2019). Mesterséges emelő. Forrás: slb.com.
4. Petrowiki (2019). Mesterséges emelő. Forrás: petrowiki.org.
5. Wikipedia, a szabad enciklopédia (2019). Mesterséges emelő. Forrás: en.wikipedia.org.