KEINOTEKOISET TUOTANTOJÄRJESTELMÄT: MENETELMÄT JA VALINTA - TIEDE - 2026

Keinotekoinen tuotantojärjestelmät ovat prosessit, joita käytetään öljyn kuoppiin lisäämään painetta säiliön sisällä ja siten edistää öljy nousee pintaan.

Kun säiliön luonnollinen impulssienergia ei ole tarpeeksi voimakasta öljyn työntämiseksi pintaan, keinotekoista järjestelmää käytetään lisää materiaalin saamiseksi.

Lähde: pixabay.com

Vaikka jotkut kaivot sisältävät tarpeeksi paineita öljyn nousuun pintaan ilman, että tarvitsee suorittaa mitään stimulaatiota, useimmat eivät edellytä keinotekoista järjestelmää.

Noin miljoonasta maailmassa tuotetusta öljy- ja kaasulähteestä vain 5% virtaa luonnollisesti, mikä tekee melkein koko maailman öljy- ja kaasutuotannosta riippuvaisen keinotekoisten tuotantojärjestelmien tehokkaasta toiminnasta.

Jopa niissä kaivoissa, joiden alun perin virtaus pintaan on luonnollista, tämä paine heikkenee ajan myötä. Heille tarvitaan myös keinotekoisen järjestelmän käyttö.

menetelmät

Vaikka keinotekoisen tuotannon saavuttamiseksi on olemassa useita menetelmiä, kaksi päätyyppiä keinotekoisista järjestelmistä ovat pumppujärjestelmät ja kaasunostojärjestelmät.

Esimerkiksi Yhdysvalloissa 82% kaivoista käyttää mekaanisia rokkareita, 10% käyttää kaasunostimia, 4% käyttää sähköisiä upotuspumppuja ja 2% käyttää hydraulipumppuja.

Pumppausjärjestelmät

Mekaaninen pumppausjärjestelmä

Tämä järjestelmä käyttää pinnalla ja sen alapuolella olevia laitteita paineen lisäämiseksi ja hiilivetyjen työntämiseksi kohti maata. Mekaaniset pumput ovat tunnettuja rokkarivarret, joita nähdään maissa sijaitsevissa öljylähteissä.

Pinnalla keinutuoli keinuu edestakaisin. Se on kytketty sauvaketjuun, jota kutsutaan tikkaritangiksi, joka vajoaa kaivoon.

Impentangot on kytketty imuputkipumppuun, joka asennetaan osana putkia lähellä kaivon pohjaa.

Kun keinuvärähtelee, tämä käyttää sauvaketjua, tikkarin sauvaa ja tikkarin pumpua toimimalla samalla tavoin kuin sylinterissä olevat männät.

Imevä tangopumppu nostaa öljyn kaivon pohjasta pintaan. Yleensä pumppausyksiköt saavat sähkönsä sähköisesti tai bensiinimoottorin avulla, jota kutsutaan pääkäyttäjäksi.

Jotta pumppausjärjestelmä toimisi kunnolla, käytetään nopeudenrajoitinta, joka varmistaa pumpun yksikön tasaisen liikkumisen.

Hydraulinen pumppausjärjestelmä

Tämä pumppausjärjestelmä käyttää hydraulista pumppua kaivon pohjasta imetangon sijasta öljyn tuomiseksi pintaan. Tuotanto pakotetaan mäntää aiheuttaen paineen ja männien nostamaan nesteitä pinnalle.

Samoin kuin fysiikassa, jota sovelletaan vesipyöriin, jotka ohjaavat muinaisia ​​myllyjä, luonnollista energiaa käytetään kairanreiän sisällä tuotannon tuottamiseksi pintaan.

Hydraulipumput koostuvat yleensä kahdesta mäntästä, joista toinen päällekkäin, ja jotka on kytketty sauvalla, joka liikkuu pumpun sisällä ylös ja alas.

Sekä pintahydrauliikkapumput että maanalaiset hydraulipumput saavat voiman puhtaalla öljyllä, joka on aikaisemmin poistettu kaivosta.

Pinnalla oleva pumppu lähettää puhtaan öljyn putkien kautta putken ketjun alimpaan osaan maanalaan asennettuun hydraulipumppuun. Säiliönesteet lähetetään pinnalle toisella rinnakkaisella putkiketjulla.

Sähköinen upotettava pumppausjärjestelmä

Sähköisissä upotettavissa pumppausjärjestelmissä käytetään keskipakopumppua säiliönesteiden tason alapuolella. Liitettynä pitkään sähkömoottoriin, pumppu koostuu useasta juoksupyörästä tai siipistä, jotka liikuttavat nesteitä kaivon sisällä.

Koko järjestelmä on asennettu putkiketjun alaosaan. Sähkökaapeli kulkee kaivon pituudella ja yhdistää pumpun pinnan sähkölähteeseen.

Sähköinen upotettava pumppu soveltaa keinotekoista tuotantoa kiertämällä pumpun akselilla olevia juoksupyöriä, jotka kohdistavat painetta ympäröiviin nesteisiin pakottaen ne nousemaan pintaan.

Sähköiset upotettavat pumput ovat massatuottajia, ja ne voivat nostaa yli 25 000 tynnyriä nestettä päivässä.

Kaasunostojärjestelmä

Nousevana keinotekoisena tuotantojärjestelmänä kaasunostin ruiskuttaa paineistettua kaasua kaivoon paineen palauttamiseksi, jolloin se tuottaa. Jopa kun kaivo virtaa ilman keinotekoista hissiä, siinä käytetään usein luonnollista kaasunostimen muotoa.

Injektoitu kaasu, pääasiassa typpi, vähentää paineita kaivon pohjassa vähentämällä kaivojen nesteiden viskositeettia. Tämä puolestaan ​​saa nesteet virtaamaan helpommin pinnalle. Injektoitu kaasu on tyypillisesti sama kierrätetty kaasu, jota tuotetaan öljylähteessä.

Vaikka sen pinnalla on hyvin vähän yksiköitä, tämä järjestelmä on optimaalinen valinta offshore-sovelluksiin. Putkenrenkaaseen ruiskutetaan alareiästä paineistettua kaasua, joka kulkee kaivoon lukuisten pääsypisteiden kautta, joita kutsutaan kaasun nostoventtiileiksi.

Kun kaasua tulee putkeen näissä eri vaiheissa, se muodostaa kuplia, vapauttaa nesteitä ja alentaa paineita.

Keinotekoisen tuotantojärjestelmän valinta

Jotta mistä tahansa öljy- tai kaasulähteestä saataisiin suurin mahdollinen kehityspotentiaali, on valittava tehokkain keinotekoinen tuotantojärjestelmä. Kriteerit, joita on historiallisesti käytetty keinotekoisen järjestelmän valintaan tiettyyn kaivoon, vaihtelevat suuresti teollisuudessa:

- Käyttäjän kokemus.

- Mitä keinotekoisia järjestelmiä on saatavana asennuksille tietyillä maailman alueilla.

- Keinotekoinen järjestelmä, joka toimii vierekkäisissä tai vastaavissa kaivoissa.

- Määritä, mitkä järjestelmät otetaan käyttöön halutulla nopeudella ja vaadittavilta syvyyksiltä.

- Arvioi luettelot eduista ja haitoista.

- Asiantuntevat järjestelmät hylätä ja valita järjestelmät.

- Arvio alkuperäisistä kustannuksista, toimintakustannuksista, tuotantokapasiteetista jne. käyttämällä taloustiedettä valintavälineenä, yleensä nykyarvon perusteella.

Useimmissa tapauksissa valintakriteerinä toimii keinotekoinen tuotantojärjestelmä, joka on menestynyt parhaiten vastaavilla aloilla. Lisäksi käytettävissä olevat laitteet ja palvelut voivat helposti määrittää, mitä keinotekoista tuotantojärjestelmää käytetään.

Kuitenkin, kun osa skenaariosta vaatii merkittäviä kustannuksia korkeiden tuotantosuhteiden ylläpitämiseksi kaivoissa, on järkevää harkita suurin osa käytettävissä olevista arviointi- ja valintamenetelmistä.

Viitteet

1. Rigzone (2019). Kuinka keinotekoinen hissi toimii? Otettu: rigzone.com.
2. UNAM (2019). Keinotekoisten tuotantojärjestelmien perusteet. Otettu: ptolomeo.unam.mx:8080.
3. Schlumberger (2019). Keinotekoinen hissi. Otettu: slb.com.
4. Petrowiki (2019). Keinotekoinen hissi. Kuvannut: petrowiki.org.
5. Wikipedia, ilmainen tietosanakirja (2019). Keinotekoinen hissi. Kuvannut: en.wikipedia.org.