SISTEME DE PRODUCȚIE ARTIFICIALĂ: METODE ȘI SELECȚIE - ŞTIINŢĂ - 2025

Sistemele de producție artificială sunt procese utilizate în puțurile de petrol pentru creșterea presiunii în rezervor și astfel încurajează creșterea uleiului la suprafață.

Atunci când energia de impuls natural a rezervorului nu este suficient de puternică pentru a împinge uleiul la suprafață, se folosește un sistem artificial pentru a obține mai mult material.

Sursa: pixabay.com

În timp ce unele puțuri conțin suficientă presiune pentru ca uleiul să se ridice la suprafață, fără a fi nevoie de stimulare, majoritatea nu necesită un sistem artificial.

Din aproximativ 1 milion de puțuri de petrol și gaz produse în lume, doar 5% curg în mod natural, ceea ce face ca aproape toată producția mondială de petrol și gaze să depindă de operarea eficientă a sistemelor de producție artificială.

Chiar și pentru acele puțuri care inițial au un flux natural la suprafață, acea presiune se epuizează în timp. Pentru ei, este necesară și utilizarea unui sistem artificial.

metode

Deși există mai multe metode de realizare a producției artificiale, cele două tipuri principale de sisteme artificiale sunt sistemele de pompare și sistemele de ridicare a gazelor.

De exemplu, în Statele Unite, 82% dintre puțuri folosesc balansoarele mecanice, 10% folosesc ascensoare de gaze, 4% folosesc pompe submersibile electrice și 2% folosesc pompe hidraulice.

Sisteme de pompare

Sistem mecanic de pompare

Acest sistem folosește echipamente la suprafață și sub el pentru a crește presiunea și a împinge hidrocarburile către sol. Pompele mecanice sunt binecunoscute brațe balansoare văzute în puțurile de petrol din onshore.

La suprafață, balansoarea se leagănă înainte și înapoi. Este conectat la un lanț de tije numite tije de aspirație, care se scufundă în fântână.

Tijele de aspirație sunt conectate la pompa tijei aspiratoare, care este instalată ca parte a conductelor din partea de jos a puțului.

Pe măsură ce balansierul oscilează, acesta funcționează lanțul tijei, tija de aspirație și pompa tijei de aspirație, funcționând în mod similar cu pistoanele dintr-un cilindru.

Pompa tijei aspiratoare ridică uleiul din partea de jos a puțului până la suprafață. În general, unitățile de pompare sunt alimentate electronic sau cu ajutorul unui motor pe benzină, numit un dispozitiv de avans.

Pentru ca sistemul de pompare să funcționeze corect, se folosește un reductor de viteză pentru a se asigura că unitatea de pompare se mișcă constant.

Sistem hidraulic de pompare

Acest sistem de pompare aplică o pompă hidraulică din partea de jos a puțului, în loc de tije de aspirare, pentru a aduce uleiul la suprafață. Producția este forțată împotriva pistoanelor, determinând presiunea și pistoanele să ridice fluidele la suprafață.

Similar cu fizica aplicată roților de apă care conduc mori antice, energia naturală este folosită în puț pentru a aduce producția la suprafață.

Pompele hidraulice sunt alcătuite, în general, din doi pistoane, unul deasupra celuilalt, conectate de o tijă care se deplasează în sus și în jos în interiorul pompei.

Atât pompele hidraulice de suprafață, cât și pompele hidraulice subterane sunt alimentate cu ulei curat, extras anterior din sondă.

Pompa de la suprafață trimite uleiul curat prin conducte către pompa hidraulică instalată subteran în partea inferioară a lanțului de conducte. Lichidele de rezervor sunt trimise la suprafață printr-un al doilea lanț paralel de conducte.

Sistem electric de pompare submersibil

Sistemele electrice de pompare submersibile utilizează o pompă centrifugă sub nivelul lichidelor din rezervor. Conectată la un motor electric lung, pompa este alcătuită din mai multe rotițe sau lame, care mută fluidele în puț.

Întregul sistem este instalat în partea de jos a lanțului de conducte. Un cablu electric rulează lungimea puțului și conectează pompa la o sursă de electricitate la suprafață.

Pompa submersibilă electrică aplică producție artificială prin rotirea rotulelor pe arborele pompei, care exercită presiune asupra fluidelor din jur, forțându-le să se ridice la suprafață.

Pompele electrice submersibile sunt producători de masă și pot ridica peste 25.000 de barili de lichide pe zi.

Sistem de ridicare a gazelor

Ca sistem de producție artificială emergent, elevatorul de gaz injectează gazul comprimat în puț pentru a restabili presiunea, făcându-l să producă. Chiar și atunci când un puț curge fără ascensor artificial, folosește adesea o formă naturală de ridicare a gazelor.

Gazul injectat, în principal azot, reduce presiunea din partea de jos a puțului prin scăderea vâscozității fluidelor din puț. Aceasta, la rândul său, face ca fluidele să curgă mai ușor către suprafață. De obicei, gazul injectat este același gaz reciclat care este produs în puțul de petrol.

Deși are foarte puține unități la suprafață, acest sistem este alegerea optimă pentru aplicații în larg. Gazul comprimat este injectat în inelul tubului, care intră în puț prin numeroase puncte de acces, numite valve de ridicare a gazului.

Pe măsură ce gazul intră în tub în aceste etape diferite, formează bule, ameliorează fluidele și scade presiunea.

Selectarea unui sistem de producție artificială

Pentru a obține potențialul maxim de dezvoltare de la orice sondă de petrol sau gaz, trebuie selectat cel mai eficient sistem de producție artificială. Criteriile utilizate istoric pentru a selecta sistemul artificial pentru o anumită fântână variază foarte mult în industrie:

- Experiență operator.

- Ce sisteme artificiale sunt disponibile pentru instalații din anumite zone ale lumii.

- Sistemul artificial care funcționează în puțurile contigua sau similare.

- Determinați ce sisteme vor fi implementate la viteza dorită și de la adâncimile necesare.

- Evaluează listele de avantaje și dezavantaje.

- Sisteme experte pentru aruncarea și selectarea sistemelor.

- Evaluarea costurilor inițiale, a costurilor de operare, a capacităților de producție etc. cu utilizarea economiei ca instrument de selecție, în general pe baza valorii actuale.

În majoritatea cazurilor, sistemul de producție artificială care a avut cele mai bune performanțe în câmpuri similare servește ca criteriu de selecție. În plus, echipamentele și serviciile disponibile pot determina cu ușurință ce sistem de producție artificială va fi aplicat.

Cu toate acestea, atunci când o parte a scenariului ar necesita costuri semnificative pentru menținerea unor rate ridicate de producție în puțuri, este prudent să se ia în considerare majoritatea metodelor disponibile de evaluare și selecție.

Referințe

1. Rigzone (2019). Cum funcționează ascensorul artificial? Luat de la: rigzone.com.
2. UNAM (2019). Bazele sistemelor de producție artificială. Luat de la: ptolomeo.unam.mx:8080.
3. Schlumberger (2019). Ridicator artificial. Luat de la: slb.com.
4. Petrowiki (2019). Ridicator artificial. Preluat de la: petrowiki.org.
5. Wikipedia, enciclopedia gratuită (2019). Ridicator artificial. Preluat de la: en.wikipedia.org.