Gázliftes olajtermelési módszer: leírás és jellemzők

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

Az olaj- és gázmezők szénhidrogén-termelésének légi szállítási módszereinek csoportját a hazai ipar régóta használja az átfolyó kutak fejlesztésének alternatívájaként. Ez a technológia bizonyos alkalmazási feltételek mellett jelentős gazdasági és műszaki előnyöket biztosít, de további erőforrások csatlakoztatását is igényli. Az optimális megoldás az esetek többségében az olajtermelés gázliftes módszere, amelyben aktív emelőközegként gázkeveréket használnak. Egy ilyen megoldás a nagy teljesítmény miatt indokolja magát, de biztonsági szempontból további szervezeti követelményeket is támaszt. Emiatt a módszert többnyire nagy szervezetek alkalmazzák, megfelelő erőforrásbázissal.

Az olajtermelés gázliftes módszerének általános jellemzői

A légi szállítás alapelveit, vagyis a földalatti lelőhely kútforrásainak kiemelésének technológiáját a 18. század végén alkalmazták először. Ennek a módszernek az ötlete a bányászati technológiák rohamos fejlődésének köszönhető, de hosszú ideig teljes körű alkalmazását korlátozta a megfelelően fejlett kompresszorberendezések hiánya. Az olajtermelés gázliftes módszerének szerzője Karl Loscher német mérnök, aki általános sémát terjesztett elő a levegőkeverékek energiájának felhasználásával az erőforrások előteremtésére. A jövőben a technikát többször optimalizálták, korszerűsítették és továbbfejlesztették a működés bizonyos aspektusaiban. A légi szállítás gyakorlati alkalmazása ipari méretekben a műszaki megvalósítás elméleti alapjainak megteremtésével csak a 20. században kezdődött. Az olajmezőkön a gázlift használatának első tapasztalatai 1985-ből származnak.

Korunkban a gázlift technológia alkalmazása elsősorban a nagy átfolyási sebességű kutakban indokolt. Magas szennyeződés tartalmú körülmények között a gázlift a leggazdaságosabb megoldás az erőforrás felszínre emelésére. Ez elsősorban azokra az olajkeverékekre vonatkozik, amelyek sókat, gyantákat és paraffinokat tartalmaznak, amelyek megnehezítik a tömegek emelését. A légi szállítással, mint olyannal való összehasonlításról elmondható, hogy az olajtermelés gázliftes módszere a folyadékok mesterséges emelésének általános technológiájának folytatása. Csak akkor, ha a klasszikus légi szállításban aktív közegként levegőkeveréket használnak, akkor a gázlift széntartalmú anyagokat használ. Emiatt az egyik legfontosabb működésiA technológia jellemzői a fajlagos gázfogyasztást veszik figyelembe. A gázlift használatának költségének kiszámításakor a gázkeverékek karbantartásának és ellátásának energiaköltségei a projektek összköltségének körülbelül 30%-át teszik ki.

Az olajtermelés gázliftes módszerének alkalmazási köre

A gázlift bevezetésének célpontja egy nagy hozamú kút nagy fenéklyuk nyomással. Az ilyen lerakódások elvileg kedvező környezetet jelentenek a légi szállítás megszervezéséhez. De az olajtermelés áramlási módszereinek korlátozásának gyakorlata számos olyan feltételt is meghatároz, amelyek mellett a gázemelés lesz az egyetlen lehetséges módszer a kúton történő munkavégzésre. Legalábbis az olajtermelés gázliftes módszerének általános jellemzője, amely a leginkább alkalmazkodott a dinamikusan kiegyensúlyozatlan hidraulikus környezetekhez, lehetővé teszi az alacsony telítési nyomású fenékfuratokban és a nehezen elérhető beépítési feltételekkel rendelkező homokkutakban történő alkalmazását műszaki támogatás céljából.. Például a gázemelő rendszer használható árvízi körülmények között, mocsaras területeken, vagy ahol árvízveszély áll fenn. A nyomásjelzők egyébként mesterségesen kiegyenlíthetők kompresszoros berendezéssel - bár az emelkedés a kútgáz energia mutatóitól függ, az aktuális igényekhez eléggé igazítható.

Másrészt, ha nincs központosított műszaki és gázellátás, a gyártási folyamat magas szintű gépesítésével, akkor jobb a hagyományos szökőkút rendszer alkalmazása.bányászati. Az olajtermelés gázliftes módszere a légi szállításhoz hasonlóan az áramlásos módszer technológiájának folytatása, de kiegészített változatban. A termelési infrastruktúra technológiai bővítése az, ami nem teszi lehetővé ennek a módszernek az alkalmazását kisméretű kutaknál, amelyek működését rövid időszakokra számítják.

Technológiai gyártási folyamat

A kút fejlesztése után a felszínen kialakul a csúcs szerkezeti alapja, amely később a fő munkafolyamatok megszervezésének platformjaként működik. A fúrólyuk fülkéjében egy zárt alagút van kialakítva kamrákkal és átmeneti szelepekkel, amelyek erőforrás-áramlás-szabályozóként működnek. A fő működési folyamat a keletkező folyadék felfelé mozgása a csatornán, amit az alsó furatban lévő elgázosított közeg támogat. Az elgázosítás biztosítására a csatornával párhuzamosan leeresztenek egy, az aktív keveréket ellátó fúvókával ellátott kamrát egy leválasztott kör mentén. Valójában az olajkitermelés gázemelős módszerének elve a célforrás folyékony közegébe történő gáz irányára redukálódik, ami után az emelési folyamatnak meg kell történnie. Fontos megjegyezni, hogy a gáz-levegő keverékkel való dúsítás önmagában nem biztosítja a folyadék felemelkedését. Ehhez a művelethez speciális szivattyúkat használnak. Az emelőerő mind a gázosítás mértékétől, mind a szivattyú teljesítményétől függ, mindkettő állítható. Az áramkör nyomásjelzőinek komplex szabályozásához a felületen elhelyezett kompresszoregységet használnak.

A termelés intenzitásaAz erőforrás kézi mechanikával vagy elektronikus érzékelőkkel ellátott automata rendszerekkel vezérelhető. A működési paraméterek beállítása a fogadó berendezés képességei szerint történik. Az olajtermelés gázliftes módszerének sajátossága az erőforrás kitermelése utáni speciális kezelés. Mivel a folyadék a gázkeverékkel együtt emelkedik, speciális elválasztásra van szükség, amely után a már megtisztított olajat egy speciális aknába küldik. Ezen túlmenően, mivel a gázliftet gyakran alkalmazzák magas hígtrágyaszennyezettségű környezetben, többlépcsős durva szűrésre lehet szükség, mielőtt az erőforrás belép az ideiglenes tárolótartályba.

Alkalmazott berendezések

A teljes műszaki infrastruktúrát két berendezéscsoport alkotja - univerzális eszközök és kútkarbantartási folyamatok szervezésére szolgáló eszközök, valamint speciális berendezések, amelyeket a gázlift üzemeltetéséhez használnak. Az első csoportba tartozhatnak a szivattyús keringtető berendezések, a burkolati berendezések, a rögzítő hardverek, a szivattyúzáshoz használt fémcsövek stb. Általános szabály, hogy mind az áramlásos, mind a gázemelős olajtermelési módszerek erre a berendezésre épülnek, kisebb szerkezeti eltérésekkel.

Ami a speciális műszaki elemeket illeti az olaj gázerőműre emelésének megvalósításához, ezek a következők:

• Kompresszor. Beszerelés az optimális nyomás fenntartására sűrített levegő befecskendezésével. Többnyire ipari nagy teljesítményű egységeket használnak,képes a munkaérték paramétereinek széles tartományban történő beállítására.
• Gázemelő kamra. Elmondható, hogy a gázlift olajtermelés infrastruktúrájának magja, amelyben a gáz-levegő keverékek áramlásának, elosztásának és ellátásának fő folyamatai zajlanak. Ez egy fémszerkezet leágazó csövekkel és kimeneti csatornákkal, melynek működését elzárószelepek szabályozzák.
• Szelepek. Ebben a rendszerben a szelep nemcsak a folyékony közeg keringésének blokkolását látja el, hanem áramlásszabályozóként is működik. A gázemelő szelepeket a fúrólyuk különböző szintjein alkalmazzák, ami lehetővé teszi a termelési sebesség pontosabb szabályozását. Az ilyen szelepek fő tervezési jellemzője az érzékeny elemek jelenléte, amelyek nagy pontossággal rögzítik a nyomásjelzőket, és megváltoztatják állapotukat az ütközési erőtől függően a szabályozási területen.

Gázlift

Ebben az esetben a lift fogalma a kútba merülő gázlift összetett infrastruktúráját tükrözi. Koncepciója két csatornát tartalmaz - a gáz befecskendezésére és a cél folyadékforrás emelésére. Mindkét csatorna fémcsövekkel van felszerelve, de nem kell őket párhuzamosan összekötni egymással. Ezenkívül néha a gázellátó cső szögiránya is rendelkezésre áll, amelyet a szivattyúegység csatlakoztatásának sajátosságai határoznak meg. A csövek elhelyezésének konfigurációja attól függ, hogy milyen feltételek mellett szervezik meg az olajtermelés gázemelő módszerét. Az alábbi képen a modern technológia látható.kombinált befecskendező és visszanyerő lánc használata egy áramkörben, 90-140 mm átmérőjű. Ebben az esetben, függetlenül a csatornák irányának konfigurációjától, mind a fej felső részéből, mind a cipő alsó részében lehetőség szerint a szerkezet merev rögzítése biztosított. A csöveken technológiai lyukak (perforáció) is lehetnek a homok és egyéb idegen részecskék eltávolítására.

Gázemelő működés kompresszor nélkül

A gázellátást és a nyomásjelzők szabályozását elvileg nem kell kompresszoros berendezések támogatásával végezni. Ha egy üzemi helyen gáz- és olajmezők találhatók, akkor a fúrólyuk gázlift saját energiatámogatáson, kompresszor nélkül is megszervezhető. De még ebben az esetben is eltérnek az áramlásos és a gázliftes olajtermelés technológiái, mivel a kívülről sűrített levegővel történő szabályozás kizárása nem zárja ki a nyomásjelzők ellenőrzését a földgázból. Ezen túlmenően ilyen körülmények között lehetőség van fúrólyuk szárításra és az erőforrás előzetes tisztítására, ami csökkenti a technológiai folyamat költségeit.

Gázemelési folyamatvezérlők

Először is érdemes hangsúlyozni, hogy a gázlifthez sokféle mérőeszköz használatára van szükség, amelyek lehetővé teszik a fontos teljesítménymutatók ellenőrzése alatt tartását. Ide tartozik a nyomás, a hőmérséklet, a páratartalom és a gázáramlás. Az olajtermelés közvetlen szabályozása gázliftes módszerben a fent említett szelepek illelzárószelepek a felszínen lévő generátorokkal meghajtott hajtásrendszerrel. A fejlettebb üzemek automatikus vezérlés irányítása alatt működnek, az üzemeltetők közreműködése nélkül, módosítva a gázosítás paramétereit és az erőforrások visszanyerésének sebességét.

A technológia előnyei

A technikai megvalósítás szempontjából a módszer meglehetősen fáradságos és költséges, de számos olyan pozitív tulajdonsága van, amely indokolja a használatát:

• Nagy teljesítmény.
• Széles lehetőségek a külső működési feltételekhez és a kútparaméterekhez való szerkezeti igazításhoz.
• A bányászati folyamat megbízhatósága és biztonsága.
• Rugalmasság. Ez a tulajdonság tükrözi az olajkitermelés gázliftes módszerének előnyeit és hátrányait egyaránt, amelyek alkalmazásának különböző aspektusaiban nyilvánulnak meg. Például egy képzett kezelő szemszögéből maga az ellenőrzési folyamat meglehetősen egyszerű, és gyakorlatilag nem igényel fizikai erőfeszítést. A karbantartó személyzet azonban összetett gépekkel foglalkozik, amelyek karbantartása sok munkát és költséget igényel.
• A kritikus berendezések többsége a felszínen található.
• A módszer egyetemessége.

Technológiai hibák

Ez a módszer azonban nem nevezhető minden területre optimálisan alkalmasnak, ha figyelembe vesszük a működési tényezők összességét, valamint a környezeti és gazdasági szempontokat. A gázlift módszer alkalmazásának negatív oldalairaAz olajtermelés a következőket tartalmazza:

• Az energiaforrások magas költségei. Ipari térfogatú gáz befecskendezéséről és a kompresszoros szivattyúberendezések funkcióit biztosító generátorok üzemanyagköltségéről beszélünk.
• Előfordulhat, hogy a beruházás nem egyezik meg a visszanyert olaj- és gázanyagok értékével – különös tekintettel a további tisztítási és elválasztási folyamatok költségeire.
• A nagy lelőhelyek kiaknázásával a termelési mennyiségek csökkennek, miközben a szervezeti és technikai támogatás szintjének változatlannak kell maradnia.

Következtetés

Az olaj- és gáztermelő vállalatok tapasztalatai azt mutatják, hogy a mezőfejlesztési és -üzemeltetési projektek költségeinek mintegy fele a műszaki infrastruktúra megszervezésére hárul, további munkafolyamatok támogatásával. Úgy tűnik, hogy az iparági fejlesztési trendeknek az ilyen események szerkezeti optimalizálása felé kellene haladniuk, de a gázlift módszer ennek az ellenkezőjét bizonyítja. Karl Locher, az olajtermelés gázliftes módszerének szerzője szerint a segédenergia-források emelés közbeni csatlakoztatása csökkenti a munkaművelet energiafelhasználását, de a rendezvény egészének megszervezését nem. Mindenesetre az emelőfüzér berendezése nem annyira előnyöket biztosít egy elgázosító csatorna csatlakoztatása formájában, hanem több lehetőséget nyit meg a gyártási folyamat paramétereinek szabályozásában. Ez az előny pedig éppen a gázlift fejlesztésének lehetőségekibővítheti a több fejlesztési tározó egy nagy kapacitású termelési létesítménybe való kombinálásának lehetőségeit.