DIRBTINĖS GAMYBOS SISTEMOS: METODAI IR ATRANKA - MOKSLAS - 2025

Į dirbtinis gamybos sistemos yra procesai, naudojami naftos gręžinių padidinti spaudimą per rezervuaro ir taip paskatinti naftos pakyla į paviršių.

Kai natūralaus rezervuaro impulsų energija nėra tokia stipri, kad stumtų aliejų į paviršių, norint gauti daugiau medžiagos, naudojama dirbtinė sistema.

Šaltinis: pixabay.com

Nors kai kuriuose šuliniuose yra pakankamai slėgio, kad aliejus pakiltų į paviršių nereikia atlikti jokios stimuliacijos, daugelyje šulinių nereikia dirbtinės sistemos.

Iš maždaug 1 milijono pasaulyje pagamintų naftos ir dujų gręžinių tik 5% teka natūraliai, todėl beveik visos pasaulio naftos ir dujų gavyba priklauso nuo efektyvaus dirbtinių gamybos sistemų eksploatavimo.

Net tiems šuliniams, kurie iš pradžių natūraliai teka į paviršių, tas slėgis bėgant laikui išeikvojamas. Jiems taip pat reikia naudoti dirbtinę sistemą.

Metodai

Nors yra keli būdai, kaip pasiekti dirbtinę gamybą, du pagrindiniai dirbtinių sistemų tipai yra siurblių sistemos ir dujų kėlimo sistemos.

Pavyzdžiui, JAV 82 proc. Šulinių naudoja mechaninius svirtelius, 10 proc. - dujų keltuvą, 4 proc. - elektrinius panardinamus siurblius, 2 proc. - hidraulinius siurblius.

Siurbimo sistemos

Mechaninė siurbimo sistema

Ši sistema naudoja įrangą paviršiuje ir po juo, kad padidintų slėgį ir stumtų angliavandenilius link žemės. Mechaniniai siurbliai yra gerai žinomos rokerių rankos, matomos kranto naftos gręžiniuose.

Paviršiuje rokeris sukasi pirmyn ir atgal. Jis yra sujungtas su strypų, vadinamų čiulptukais, grandine, kuri nusėda į šulinį.

Siurbimo strypai yra sujungti su siurbtuko lazdelės siurbliu, kuris sumontuojamas kaip vamzdžių dalis prie šulinio dugno.

Kai rokeris virpa, tai veikia strypo grandinė, čiulptuko lazdelė ir siurbtuko lazdelės siurblys, veikdami panašiai kaip cilindro stūmokliai.

Siurbtuko lazdelės pompa pakelia aliejų nuo šulinio dugno iki paviršiaus. Paprastai siurblinės maitinamos elektroniniu būdu arba naudojant benzininį variklį, vadinamą varikliu.

Tam, kad siurbimo sistema tinkamai veiktų, naudojamas greičio reduktorius, užtikrinantis, kad siurblio blokas judėtų tolygiai.

Hidraulinė siurblinė

Ši siurbimo sistema naudoja hidraulinį siurblį iš šulinio dugno, o ne siurbimo strypus, kad aliejus patektų į paviršių. Gamyba verčiama stūmokliais, todėl slėgis ir stūmokliai pakelia skysčius į paviršių.

Panašiai kaip fizikams, naudojamiems ant vandens ratų, kuriais varomi senoviniai malūnai, natūralioji energija šulinio gręžinyje naudojama gaminant produktą į paviršių.

Hidrauliniai siurbliai paprastai yra sudaryti iš dviejų stūmoklių, vienas ant kito, sujungtų strypu, kuris juda aukštyn ir žemyn siurblio viduje.

Tiek paviršiniai, tiek požeminiai hidrauliniai siurbliai yra varomi švaria alyva, anksčiau išgauta iš šulinio.

Ant paviršiaus esantis siurblys švarią alyvą per vamzdžius siunčia į hidraulinį siurblį, įrengtą po žeme žemiausioje vamzdžio grandinės dalyje. Rezervuaro skysčiai į paviršių siunčiami antrąja lygiagrečia vamzdžių grandine.

Elektrinė povandeninė siurblinė

Elektrinėse panardinamose siurbimo sistemose išcentrinis siurblys yra žemiau rezervuaro skysčių lygio. Prijungtas prie ilgo elektros variklio, siurblį sudaro keli sparnuotės ratai arba mentės, perkeliantys skysčius šulinio viduje.

Visa sistema yra sumontuota vamzdžių grandinės apačioje. Elektros laidas eina šulinio ilgį ir jungia siurblį prie paviršiaus esančio elektros šaltinio.

Elektrinis panardinamas siurblys dirbtinai gamina sukdamas siurbliaračio velenus, kurie daro spaudimą aplinkiniams skysčiams, priversdami juos kilti į paviršių.

Elektriniai povandeniniai siurbliai yra masinės gamybos gamintojai, kurie per dieną gali pakelti daugiau nei 25 000 barelių skysčių.

Dujų pakėlimo sistema

Kaip besiformuojanti dirbtinė gamybos sistema, dujų kėliklis į šulinį įpurškia suslėgtas dujas, kad būtų atkurtas slėgis, taip priversdamas gaminti. Net tada, kai šulinys teka be dirbtinio keltuvo, jis dažnai naudoja natūralų dujų keltuvo pavidalą.

Įpurškiamos dujos, daugiausia azotas, sumažina slėgį šulinio dugne, sumažindamos šulinio skysčių klampumą. Tai, savo ruožtu, palengvina skysčių tekėjimą į paviršių. Paprastai įpurškiamos dujos yra tos pačios perdirbtos dujos, kurios gaminamos naftos šulinyje.

Nors jos paviršiuje yra labai mažai vienetų, ši sistema yra optimalus pasirinkimas naudoti jūroje. Į dugną suslėgtos dujos įleidžiamos į vamzdžio žiedą, į šulinį patenka per daugybę prieigos taškų, vadinamų dujų kėlimo vožtuvais.

Kai dujos patenka į vamzdelį šiais skirtingais etapais, susidaro burbuliukai, pašalinami skysčiai ir sumažėja slėgis.

Dirbtinės gamybos sistemos pasirinkimas

Norint gauti maksimalų bet kokio naftos ar dujų gręžinio plėtros potencialą, reikia pasirinkti efektyviausią dirbtinės gamybos sistemą. Kriterijai, kurie istoriškai buvo naudojami pasirenkant dirbtinę sistemą tam tikram gręžiniui, pramonėje labai skiriasi:

- Operatoriaus patirtis.

- Kokios dirbtinės sistemos yra prieinamos tam tikrose pasaulio vietose.

- Dirbtinė sistema, veikianti gretimuose ar panašiuose šuliniuose.

- Nustatykite, kurios sistemos bus įdiegtos norimu greičiu ir iš reikiamo gylio.

- Įvertinkite privalumų ir trūkumų sąrašus.

- Ekspertinės sistemos sistemoms išmesti ir parinkti.

- Pradinių, eksploatacinių, gamybos pajėgumų ir kt. Įvertinimas ekonomika naudojama kaip atrankos priemonė, paprastai remiantis dabartine verte.

Daugeliu atvejų dirbtinė gamybos sistema, kuri geriausiai pasirodė panašiose srityse, naudojama kaip atrankos kriterijus. Be to, turima įranga ir paslaugos gali lengvai nustatyti, kuri dirbtinė gamybos sistema bus taikoma.

Tačiau kai daliai scenarijų prireiks didelių išlaidų, norint išlaikyti aukštą gręžinių gamybos lygį, protinga apsvarstyti daugumą galimų vertinimo ir atrankos būdų.

Nuorodos

1. „Rigzone“ (2019 m.). Kaip veikia dirbtinis keltuvas? Paimta iš: rigzone.com.
2. UNAM (2019 m.). Dirbtinės gamybos sistemų pagrindai. Paimta iš: ptolomeo.unam.mx:8080.
3. Schlumbergeris (2019). Dirbtinis keltuvas. Paimta iš: slb.com.
4. Petrowiki (2019 m.). Dirbtinis keltuvas. Paimta iš: petrowiki.org.
5. Vikipedija, nemokama enciklopedija (2019). Dirbtinis keltuvas. Paimta iš: en.wikipedia.org.