MĀKSLĪGĀS RAŽOŠANAS SISTĒMAS: METODES UN ATLASE - ZINĀTNE - 2025

Par mākslīgo ražošanas sistēmas, ir procesi, ko izmanto naftas atradnēs, lai palielinātu spiedienu ietvaros rezervuāra un tādējādi veicina naftas paceļas uz virsmas.

Ja rezervuāra dabiskā impulsa enerģija nav pietiekami spēcīga, lai izspiestu eļļu uz virsmas, vairāk materiāla iegūšanai tiek izmantota mākslīgā sistēma.

Avots: pixabay.com

Lai gan dažās iedobēs ir pietiekami daudz spiediena, lai eļļa varētu pacelties uz virsmas, neveicot nekādas stimulācijas, lielākajā daļā to nav nepieciešama mākslīga sistēma.

No aptuveni 1 miljona naftas un gāzes urbumu, kas saražoti pasaulē, tikai 5% plūst dabiski, padarot gandrīz visu pasaules naftas un gāzes ieguvi atkarīgu no efektīvas mākslīgo ražošanas sistēmu darbības.

Pat tām akām, kurām sākotnēji ir dabiska plūsma uz virsmu, laika gaitā šis spiediens tiek samazināts. Viņiem ir nepieciešama arī mākslīgās sistēmas izmantošana.

Metodes

Lai gan mākslīgās ražošanas sasniegšanai ir vairākas metodes, divi galvenie mākslīgo sistēmu veidi ir sūkņu sistēmas un gāzes pacelšanas sistēmas.

Piemēram, Amerikas Savienotajās Valstīs 82% urbumu izmanto mehāniskos šūpuļzirgus, 10% izmanto gāzes pacēlāju, 4% izmanto elektriskos zemūdens sūkņus un 2% izmanto hidrauliskos sūkņus.

Sūknēšanas sistēmas

Mehāniskā sūknēšanas sistēma

Šī sistēma izmanto aprīkojumu uz virsmas un zem tā, lai palielinātu spiedienu un virzītu ogļūdeņražus zemes virzienā. Mehāniskie sūkņi ir plaši pazīstami šūpuļzirgi, kas redzami naftas urbumos uz sauszemes.

Uz virsmas rokeris šūpojas uz priekšu un atpakaļ. Tas ir savienots ar stieņu ķēdi, ko sauc par zīdīšanas stieņiem, un tā nogrimst akā.

Piesūcekņu stieņi ir savienoti ar sūkšanas stieņu sūkni, kas ir uzstādīts kā cauruļu daļa netālu no urbuma dibena.

Kad šūpuļzirgs svārstās, tas darbina stieņa ķēdi, sūkšanas stieni un sūkšanas stieņa sūkni, darbojoties līdzīgi cilindru virzuļiem.

Sūkātāja stieņa sūknis eļļu paceļ no urbuma apakšas uz virsmu. Parasti sūknēšanas vienības darbina elektroniski vai ar benzīna motoru, ko sauc par galveno piedziņu.

Lai sūknēšanas sistēma darbotos pareizi, tiek izmantots ātruma reduktors, kas nodrošina vienmērīgu sūkņa agregāta kustību.

Hidrauliskā sūknēšanas sistēma

Šī sūknēšanas sistēma no urbuma apakšas izmanto hidraulisko sūkni, nevis sūkšanas stienīšus, lai eļļa nonāktu virspusē. Ražošana tiek piespiesta virzuļiem, izraisot spiedienu un virzuļus, lai šķidrumi paceltos uz virsmu.

Līdzīgi kā fizikā, ko piemēro ūdens riteņiem, kas virza senās dzirnavas, dabiskā enerģija tiek izmantota urbuma iekšienē, lai ražošanu novirzītu uz virsmu.

Hidrauliskos sūkņus parasti veido divi virzuļi, viens otram virs otra, savienoti ar stieni, kas pārvietojas augšup un lejup sūkņa iekšpusē.

Gan virszemes, gan pazemes hidrauliskos sūkņus darbina ar tīru eļļu, kas iepriekš iegūta no urbuma.

Uz virsmas esošais sūknis tīru eļļu caur caurulēm nosūta uz hidraulisko sūkni, kas uzstādīts zem zemes caurules ķēdes zemākajā daļā. Rezervuāra šķidrumus uz virsmu nosūta ar otru paralēlu cauruļu ķēdi.

Elektriskā zemūdens sūknēšanas sistēma

Elektriskās zemūdens sūknēšanas sistēmas izmanto centrbēdzes sūkni zem rezervuāra šķidrumu līmeņa. Savienots ar garu elektromotoru, sūkni veido vairāki lāpstiņriteņi vai asmeņi, kas pārvieto šķidrumus urbuma iekšienē.

Visa sistēma ir uzstādīta cauruļu ķēdes apakšā. Elektriskais kabelis vada urbuma garumu un savieno sūkni ar virsmas elektrības avotu.

Elektriskais zemūdens sūknis mākslīgi ražo, pagriežot lāpstiņriteņus uz sūkņa vārpstas, kas izdara spiedienu uz apkārtējiem šķidrumiem, liekot tiem pacelties uz virsmu.

Elektriskie iegremdējamie sūkņi ir masveida ražotāji, un dienā tie var uzņemt vairāk nekā 25 000 barelu šķidruma.

Gāzes pacelšanas sistēma

Kā jauna mākslīga ražošanas sistēma gāzes pacēlājs ievada saspiestu gāzi akā, lai atjaunotu spiedienu, tādējādi liekot tai ražoties. Pat ja aka plūst bez mākslīga pacēlāja, tā bieži izmanto dabisku gāzes pacēlāja formu.

Ievadītā gāze, galvenokārt slāpeklis, samazina spiedienu urbuma apakšā, samazinot urbuma šķidrumu viskozitāti. Tas, savukārt, ļauj šķidrumiem vieglāk plūst uz virsmu. Parasti ievadītā gāze ir tā pati pārstrādātā gāze, ko ražo naftas urbumā.

Lai arī uz virsmas ir ļoti maz vienību, šī sistēma ir optimāla izvēle izmantošanai jūrā. Caur caurumu saspiesta gāze tiek ievadīta caurules gredzenā, ievadot aku caur daudziem piekļuves punktiem, ko sauc par gāzes pacelšanas vārstiem.

Kad caurule šajos dažādos posmos nonāk caurulē, tā veido burbuļus, atbrīvo šķidrumus un samazina spiedienu.

Mākslīgās ražošanas sistēmas izvēle

Lai iegūtu maksimālu attīstības potenciālu no jebkuras naftas vai gāzes urbuma, jāizvēlas visefektīvākā mākslīgās ieguves sistēma. Kritēriji, kas vēsturiski izmantoti, lai izvēlētos mākslīgo sistēmu noteiktam urbumam, nozarē ir ļoti atšķirīgi:

- Operatora pieredze.

- Kādas mākslīgās sistēmas ir pieejamas instalācijām noteiktos pasaules reģionos.

- mākslīgā sistēma, kas darbojas blakus esošajās vai līdzīgās akās.

- Nosakiet, kuras sistēmas tiks ieviestas vēlamajā ātrumā un no nepieciešamā dziļuma.

- Novērtējiet priekšrocību un trūkumu sarakstus.

- Ekspertu sistēmas, lai atmestu un atlasītu sistēmas.

- Sākotnējo izmaksu, darbības izmaksu, ražošanas jaudu uc novērtēšana izmantojot ekonomiku kā atlases rīku, parasti pamatojoties uz pašreizējo vērtību.

Vairumā gadījumu mākslīgās ražošanas sistēma, kas ir vislabāk darbojusies līdzīgās jomās, kalpo kā atlases kritērijs. Turklāt pieejamais aprīkojums un pakalpojumi var viegli noteikt, kura mākslīgā ražošanas sistēma tiks piemērota.

Tomēr, ja daļai scenārija būtu vajadzīgas ievērojamas izmaksas, lai uzturētu augstus ražošanas apjomus akās, ir saprātīgi apsvērt lielāko daļu pieejamo novērtēšanas un atlases metožu.

Atsauces

1. Rigzona (2019). Kā darbojas mākslīgais pacēlājs? Paņemts no: rigzone.com.
2. UNAM (2019). Mākslīgās ražošanas sistēmu pamati. Ņemts no: ptolomeo.unam.mx:8080.
3. Šlumbergers (2019). Mākslīgais pacēlājs. Paņemts no: slb.com.
4. Petrowiki (2019). Mākslīgais pacēlājs. Paņemts no: petrowiki.org.
5. Wikipedia, bezmaksas enciklopēdija (2019). Mākslīgais pacēlājs. Iegūts no: en.wikipedia.org.