UMETNI PROIZVODNI SISTEMI: METODE IN IZBOR - ZNANOST - 2026

Sistemi umetne proizvodnje so procesi, ki se uporabljajo v naftnih vrtinah za povečanje tlaka v rezervoarju in tako spodbudijo dvig nafte na površino.

Kadar naravna impulzna energija rezervoarja ni dovolj močna, da bi olje potisnila na površino, se uporablja umetni sistem za pridobivanje več materiala.

Vir: pixabay.com

Medtem ko nekatere vrtine vsebujejo dovolj pritiska, da se nafta dvigne na površino, ne da bi pri tem opravila kakršno koli stimulacijo, večina ne potrebuje umetnega sistema.

Od približno 1 milijona naftnih in plinskih vrtin, proizvedenih na svetu, le 5% teče po naravni poti, zaradi česar je skoraj vsa svetovna proizvodnja nafte in plina odvisna od učinkovitega delovanja umetnih proizvodnih sistemov.

Tudi za tiste vrtine, ki imajo na začetku naravni tok na površino, se ta tlak sčasoma zmanjša. Za njih je potrebna tudi uporaba umetnega sistema.

Metode

Čeprav obstaja več načinov za doseganje umetne proizvodnje, sta dve glavni vrsti umetnih sistemov črpalni sistemi in sistemi za dvigovanje plina.

Na primer, v ZDA 82% vrtin uporablja mehanske rokerje, 10% uporablja plinsko dvigalo, 4% uporablja električne električne potopne črpalke in 2% uporablja hidravlične črpalke.

Črpalni sistemi

Mehanski črpalni sistem

Ta sistem uporablja opremo na površini in pod njo za povečanje tlaka in potiskanje ogljikovodikov proti tlom. Mehanske črpalke so dobro znane rokerske roke, ki jih opazimo v obalnih naftnih vrtinah.

Na površini skakalnica niha naprej in nazaj. Povezana je z verigo palic, imenovanih sesalne palice, ki se potopijo v vodnjak.

Sesalne palice so povezane s črpalko sesalne palice, ki je nameščena kot del cevi blizu dna vodnjaka.

Ko roker niha, ta deluje verigo palic, sesalno palico in črpalko sesalnega droga, ki deluje podobno kot batnice v valju.

Črpalka sesalne palice dvigne olje s dna vrtine na površino. Na splošno se črpalne enote poganjajo elektronsko ali z bencinskim motorjem, ki se imenuje glavni pogon.

Za pravilno delovanje črpalnega sistema je uporabljen reduktor hitrosti, ki zagotavlja enakomerno gibanje črpalke.

Hidravlični črpalni sistem

Ta črpalni sistem namesto dovodnih palic namesto hidravličnih palic uporablja hidravlično črpalko z dna vodnjaka, da se olje na površino. Proizvodnja je prisiljena proti batom, kar povzroči pritisk in bate, da tekočine dvignejo na površino.

Podobno kot fizika, ki se uporablja za vodna kolesa, ki poganjajo starodavne mline, se tudi v vrtini vrtine uporablja naravna energija, da pride do proizvodnje na površino.

Hidravlične črpalke so praviloma sestavljene iz dveh batov, enega na drugem, ki sta povezana s palico, ki se znotraj črpalke premika navzgor in navzdol.

Tako površinske hidravlične črpalke kot podzemne hidravlične črpalke poganjajo čisto olje, predhodno izvlečeno iz vrtine.

Črpalka na površini pošlje čisto olje skozi cevi do hidravlične črpalke, nameščene pod zemljo, na najnižjem delu cevne verige. Tekočine iz rezervoarjev se na površino pošljejo z drugo vzporedno verigo cevi.

Električni potopni črpalni sistem

Električni potopni črpalni sistemi uporabljajo centrifugalno črpalko pod nivojem rezervoarjev. Črpalka je povezana z dolgim ​​električnim motorjem, sestavljena iz več rotorjev ali lopatic, ki gibljejo tekočino v vrtini.

Celoten sistem je nameščen na dnu cevne verige. Električni kabel poteka po dolžini vodnjaka in črpalko priključi na vir električne energije na površini.

Električna potopna črpalka uporablja umetno proizvodnjo z vrtenjem rolerjev na gredi črpalke, ki izvajajo pritisk na okoliške tekočine in jih prisilijo, da se dvignejo na površino.

Električne potopne črpalke so množični proizvajalci in lahko dnevno dvignejo več kot 25.000 sodčkov tekočine.

Sistem za dviganje plina

Kot nov umetni proizvodni sistem plinsko dvigalo vbrizga stisnjen plin v vrtino, da obnovi tlak in s tem omogoči njegovo proizvodnjo. Tudi ko vrtina teče brez umetnega dvigala, pogosto uporablja naravno obliko plinskega dvigala.

Vbrizgani plin, večinoma dušik, zniža tlak na dnu vrtine z zmanjšanjem viskoznosti tekočin v vrtini. To pa omogoča, da tekočine lažje pritekajo na površino. Običajno je plin, ki se vbrizga, enak recikliranemu plinu, ki nastaja v naftni vrtini.

Čeprav ima na površini zelo malo enot, je ta sistem optimalna izbira za uporabo na morju. Stisnjen plin se v vrtino vbrizga v obroč cevi, ki v vrtino vstopa skozi številne dostopne točke, imenovane plinske dvižne ventile.

Ko plin na teh različnih stopnjah vstopa v cev, tvori mehurčke, razbremeni tekočine in zmanjša pritisk.

Izbor sistema umetne proizvodnje

Za pridobitev največjega razvojnega potenciala iz katere koli naftne ali plinske vrtine je treba izbrati najučinkovitejši sistem umetne proizvodnje. Zgodovinsko uporabljena merila za izbiro umetnega sistema za določeno vrtino se v industriji zelo razlikujejo:

- Izkušnja operaterja.

- Kateri umetni sistemi so na voljo za namestitev na določenih območjih sveta.

- Umetni sistem, ki deluje v sosednjih ali podobnih vrtinah.

- Določite, kateri sistemi se bodo izvajali z želeno hitrostjo in iz potrebnih globin.

- Ocenite sezname prednosti in slabosti.

- Strokovni sistemi za zavržitev in izbiro sistemov.

- ocena začetnih stroškov, obratovalnih stroškov, proizvodnih zmogljivosti itd. z uporabo ekonomike kot izbirnega orodja, na splošno na podlagi sedanje vrednosti.

V večini primerov je sistem za umetno proizvodnjo, ki se je najbolje odrezal na podobnih področjih, merilo za izbor. Poleg tega lahko oprema in storitve, ki so na voljo, enostavno določijo, kateri sistem umetne proizvodnje se bo uporabljal.

Kadar pa bi del scenarija zahteval znatne stroške za vzdrževanje visokih stopenj proizvodnje v vrtinah, je smiselno upoštevati večino razpoložljivih metod ocenjevanja in izbire.

Reference

1. Rigzone (2019). Kako deluje umetno dvigalo? Vzeto iz: rigzone.com.
2. UNAM (2019). Osnove sistemov umetne proizvodnje. Vzeto iz: ptolomeo.unam.mx:8080.
3. Schlumberger (2019). Umetno dvigalo. Izvedeno iz: slb.com.
4. Petrowiki (2019). Umetno dvigalo. Izvedeno iz: petrowiki.org.
5. Wikipedija, brezplačna enciklopedija (2019). Umetno dvigalo. Izvedeno iz: en.wikipedia.org.