Petrol üretiminin gaz kaldırma yöntemi: açıklama ve özellikler

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Petrol ve gaz alanlarında hidrokarbon üretiminin hava taşıma yöntemleri grubu, uzun süredir yerli endüstri tarafından akıcı kuyu gelişimine alternatif olarak kullanılmaktadır. Bu teknoloji, belirli uygulama koşulları altında önemli ekonomik ve teknik avantajlar sağlar, ancak aynı zamanda ek kaynakların bağlanmasını da gerektirir. Çoğu durumda en uygun çözüm, aktif bir kaldırma ortamı olarak bir gaz karışımının kullanıldığı gazlı petrol üretim yöntemidir. Böyle bir çözüm, yüksek performans nedeniyle kendini haklı çıkarır, ancak güvenlik açısından ek kurumsal gereksinimler de getirir. Bu nedenle yöntem çoğunlukla yeterli kaynak tabanına sahip büyük kuruluşlar tarafından kullanılmaktadır.

Petrol üretiminin gaz kaldırma yönteminin genel özellikleri

Hava ikmali ilkeleri, yani bir yer altı yatağının kuyu kaynaklarını kaldırma teknolojisi, ilk olarak 18. yüzyılın sonunda kullanıldı. Bu yöntem fikrinin ortaya çıkması, madencilik teknolojilerinin hızlı gelişmesinden kaynaklanıyordu, ancak uzun süredir tam kullanımı, yeterince gelişmiş kompresör ekipmanının olmaması nedeniyle sınırlıydı. Gaz kaldırma petrol üretim yönteminin yazarı, hava karışımlarının enerjisini kullanarak kaynakları yükseltmek için genel bir plan ortaya koyan Alman mühendis Karl Loscher'dir. Gelecekte, teknik tekrar tekrar optimize edildi, modernleştirildi ve operasyonun belirli yönlerinde geliştirildi. Bir hava asansörünün endüstriyel ölçekte pratik kullanımı, teknik uygulaması için teorik bir temel oluşturulmasıyla ancak 20. yüzyılda başladı. Petrol sahalarında, gaz lifti kullanmanın ilk deneyimi 1985 yılına dayanmaktadır.

Günümüzde, gaz kaldırma teknolojisinin kullanımı kendisini esas olarak yüksek akış hızlarına sahip kuyularda haklı çıkarmaktadır. Ayrıca, yüksek kirlilik içeriği koşullarında, gaz kaldırma, kaynağı yüzeye çıkarmak için en ekonomik çözümdür. Bu öncelikle, kütleleri kaldırmayı zorlaştıran tuzlar, reçineler ve parafinler içeren yağ karışımları için geçerlidir. Hava taşımacılığı ile bu şekilde karşılaştırma ile ilgili olarak, petrol üretiminin gaz kaldırma yönteminin, sıvıların yapay olarak kaldırılması genel teknolojisinin bir devamı olduğunu söyleyebiliriz. Sadece klasik bir hava taşımacılığında aktif ortam olarak bir hava karışımı kullanılıyorsa, bir gaz asansörü karbon içeren maddeler kullanır. Bu nedenle en önemli operasyonlardan biriteknolojinin özellikleri, spesifik gaz tüketimini dikkate alır. Bir gaz asansörü kullanma maliyetinin hesaplanmasında, gaz karışımlarının bakımı ve temini için enerji maliyetleri, projelerin toplam maliyetinin yaklaşık %30'u kadardır.

Petrol üretiminde gaz kaldırma yönteminin uygulama kapsamı

Yüksek dip deliği basıncına sahip yüksek verimli bir kuyu, gaz asansörünün tanıtılması için hedef bir yerdir. Bu tür mevduatlar, prensip olarak hava taşımacılığının organizasyonu için uygun bir ortamdır. Ancak petrol üretiminin akış yöntemlerini sınırlama uygulaması, gaz kaldırmanın bir kuyu üzerinde çalışmanın tek olası yöntemi haline geldiği bir dizi koşulu da belirler. En azından, dinamik olarak dengesiz hidrolik ortamlara en çok uyarlanan petrol üretiminin gaz kaldırma yönteminin genel özelliği, düşük doyma basıncına sahip dip deliklerde ve teknik destek için ulaşılması zor kurulum koşullarına sahip kum kuyularında kullanılmasına izin verir.. Örneğin sel koşullarında, bataklık alanlarda veya sel riskinin olduğu yerlerde gazlı kaldırma sistemi kullanılabilir. Bu arada basınç göstergeleri, kompresör ekipmanı aracılığıyla yapay olarak eşitlenebilir - artış kuyu gazı enerji göstergelerine bağlı olsa da, mevcut ihtiyaçlara oldukça ayarlanabilir.

Öte yandan, üretim sürecinin yüksek düzeyde mekanizasyonu ile merkezi bir teknik ve gaz malzemeleri tedariki yoksa, geleneksel çeşme şemasını kullanmak daha iyidirmadencilik Hava taşımacılığında olduğu gibi, petrol üretiminin gazla kaldırma yöntemi, akış yönteminin teknolojisinin bir devamıdır, ancak artırılmış bir versiyonda. Bu yöntemin işletilmesi kısa süreler için hesaplanan küçük kuyulara uygulanmasına izin vermeyen üretim altyapısının teknolojik genişlemesidir.

Teknolojik üretim süreci

Kuyunun geliştirilmesinden sonra, daha sonra ana iş süreçlerini organize etmek için bir platform görevi gören yüzeyde ucun yapısal temeli oluşturulur. Kuyu deliğinin nişinde, kaynak akış düzenleyicisi olarak işlev gören odalar ve geçiş valfleri ile kapalı bir tünel düzenlenmiştir. Üretilen sıvının kanal yukarı hareketi, alt delikte gazlaştırılmış ortam tarafından desteklenen ana operasyonel süreçtir. Gazlaştırmayı sağlamak için, aktif karışımı beslemek için bir ağızlığa sahip bir oda, izole edilmiş bir devre boyunca kanala paralel olarak aşağı indirilir. Aslında, petrol üretiminin gaz kaldırma yönteminin ilkesi, hedef kaynağın sıvı ortamına gazın yönüne indirgenir, bundan sonra kaldırma işleminin gerçekleşmesi gerekir. Gaz-hava karışımları ile zenginleştirmenin tek başına sıvının yükselmesini sağlamadığını belirtmek önemlidir. Bu işlem için özel pompalar kullanılır. Kaldırma kuvveti, her ikisi de ayarlanabilen gazlaştırma derecesine ve pompanın gücüne bağlıdır. Devredeki basınç göstergelerinin karmaşık kontrolü için yüzeyde bulunan bir kompresör ünitesi kullanılır.

Üretim yoğunluğukaynak, manuel mekanik veya elektronik sensörlü otomatik sistemlerle kontrol edilebilir. Çalışma parametreleri, alıcı ekipmanın yeteneklerine göre ayarlanır. Petrol üretiminin gaz kaldırma yönteminin bir özelliği, kaynağın çıkarılmasından sonra özel bir işlemdir. Sıvı, gaz karışımıyla birlikte yükseldiğinden, özel bir ayırma gereklidir, ardından zaten saflaştırılmış yağ özel bir hazneye gönderilir. Ayrıca, gaz kaldırma genellikle yüksek bulamaç kontaminasyonu olan ortamlarda kullanıldığından, kaynak geçici depolama tankına girmeden önce çok aşamalı kaba filtrasyon gerekebilir.

Uygulamalı Ekipman

Tüm teknik altyapı iki grup ekipmandan oluşur - evrensel cihazlar ve kuyu bakım süreçlerini organize etmek için cihazlar ve gaz asansörünün çalışmasında kullanılan özel kurulumlar. İlk grup, pompa sirkülasyon ekipmanı, kasa ekipmanı, montaj donanımı, pompalama için metal borular vb. Kural olarak, küçük yapısal farklılıklarla bu ekipman üzerine hem akan hem de gaz kaldırmalı petrol üretim yöntemleri inşa edilmiştir.

Petrolün gaz gücüyle kaldırılmasını gerçekleştirmeye yönelik özel teknik unsurlara gelince, bunlar şunları içerir:

• Kompresör. Basınçlı hava enjeksiyonu ile optimum basıncın korunması için kurulum. Çoğunlukla endüstriyel yüksek güç üniteleri kullanılır,geniş bir aralıkta çalışma değerinin parametrelerini ayarlayabilme.
• Gaz kaldırma odası. Gaz-hava karışımlarının akışını, dağıtımını ve tedarikini yönlendirmenin ana süreçlerinin yer aldığı gaz-lift petrol üretimi altyapısının çekirdeği olduğu söylenebilir. Bu, çalışması kapatma vanaları tarafından düzenlenen branşman boruları ve çıkış kanallarına sahip metal bir yapıdır.
• Vanalar. Bu sistemde valf sadece sıvı ortamın sirkülasyonunu engelleme işlevini yerine getirmekle kalmaz, aynı zamanda akış düzenleyici görevi de görür. Gaz kaldırma valfleri, üretim hızının daha hassas kontrolünü sağlayan kuyu deliğinin farklı seviyelerinde kullanılır. Bu tür vanaların ana tasarım özelliği, basınç göstergelerini yüksek doğrulukla kaydeden ve kontrol alanındaki darbe kuvvetine bağlı olarak durumlarını değiştiren hassas elemanların varlığı olarak adlandırılabilir.

Gaz kaldırma

Bu durumda, asansör kavramı, bir kuyuya daldırılmış bir gaz asansörünün karmaşık altyapısını yansıtır. Konsepti iki kanal içerir - gaz enjeksiyonu ve hedef sıvı kaynağının kaldırılması için. Her iki kanal da metal borular kullanılarak düzenlenmiştir, ancak birbirlerine paralel olarak birleştirilmeleri gerekmez. Ayrıca, bazen, pompa ünitesini bağlamanın özellikleriyle belirlenen, gaz besleme borusunun açısal bir yönü sağlanır. Boru yerleşiminin konfigürasyonu, petrol üretiminin gaz kaldırma yönteminin düzenlendiği koşullara bağlıdır. Aşağıdaki fotoğraf modern teknolojiyi göstermektedir.90 ila 140 mm çapında bir devrede kombine enjeksiyon ve kurtarma dizisinin kullanılması. Bu durumda kanalların yönünün konfigürasyonu ne olursa olsun, hem kafadaki üst kısımdan hem de ayakkabının alt bölgesinden mümkünse yapının rijit sabitlenmesi sağlanır. Borularda ayrıca kum ve diğer yabancı parçacıkların salınması için teknolojik delikler (delik) olabilir.

Kompresörsüz gaz kaldırma işlemi

Gaz tedariği ve basınç göstergelerinin düzenlenmesi prensipte kompresör ekipmanı desteği ile yapılmak zorunda değildir. Gaz ve petrol sahaları aynı çalışma sahasında bulunuyorsa, kuyu içi gaz asansörü kompresör olmadan kendi enerji desteği ile düzenlenebilir. Ancak bu durumda bile, basınçlı hava ile düzenlemenin dışarıdan hariç tutulması, basınç göstergelerinin doğal gazdan kontrolünü dışlamadığından, akan ve gazlı petrol üretimi teknolojileri birbirinden ayrılacaktır. Ayrıca, bu koşullar altında, teknolojik işlemin maliyetini az altan kaynağın kuyu içi kurutma ve ön temizliğini yapmak mümkündür.

Gaz kaldırma işlemi kontrolleri

Öncelikle, gaz liftinin önemli performans göstergelerini kontrol altında tutmanıza olanak tanıyan çok çeşitli ölçüm cihazlarının kullanılmasını gerektirdiğini vurgulamakta fayda var. Bunlar basınç, sıcaklık, nem ve gaz akışını içerir. Gaz kaldırma yönteminde petrol üretiminin doğrudan kontrolü, yukarıda belirtilen valfler kullanılarak gerçekleştirilir veyüzeydeki jeneratörler tarafından desteklenen tahrik sistemlerine sahip kapatma vanaları. Daha gelişmiş tesisler, operatörlerin katılımı olmadan, gazlaştırma parametrelerini ve kaynakların geri kazanım oranını ayarlayarak otomatik kontrollerin kontrolü altında çalışır.

Teknolojinin Avantajları

Teknik uygulama açısından, yöntem oldukça zahmetli ve maliyetlidir, ancak kullanımını haklı çıkaran bir dizi olumlu özelliğe sahiptir:

• Yüksek performans.
• Harici çalışma koşullarına ve kuyu parametrelerine yapısal uyum için geniş fırsatlar.
• Madencilik sürecinin güvenilirliği ve emniyeti.
• Esneklik. Bu özellik, uygulamasının çeşitli yönlerinde kendini gösteren, gazla kaldırma petrol üretim yönteminin hem avantajlarını hem de dezavantajlarını yansıtır. Örneğin, kalifiye bir operatör açısından, kontrol sürecinin kendisi oldukça basittir ve pratik olarak fiziksel çaba gerektirmez. Ancak bakım personeli, çok fazla işçilik ve bakım maliyeti gerektiren karmaşık makinelerle uğraşıyor.
• Kritik ekipmanların çoğu yüzeyde bulunur.
• Yöntemin evrenselliği.

Teknolojinin kusurları

Ancak, çevresel ve ekonomik yönlerin yanı sıra operasyonel faktörlerin toplamını hesaba katarsak, bu yöntemin tüm alanlar için optimal olarak uygun olduğu söylenemez. Gaz kaldırma yöntemini kullanmanın olumsuz yönlerinepetrol üretimi şunları içerir:

• Enerji kaynaklarının yüksek maliyetleri. Endüstriyel hacimlerde gaz enjeksiyonundan ve kompresörlerle pompalama ekipmanının işlevlerini sağlayan jeneratörler için yakıt maliyetinden bahsediyoruz.
• Yatırım, geri kazanılan petrol ve gaz malzemelerinin değeriyle eşleşmeyebilir - özellikle ek işlem temizleme ve ayırma işlemlerinin maliyeti göz önüne alındığında.
• Büyük mevduatlar kullanıldıkça, üretim hacimleri azalırken, organizasyonel ve teknik destek seviyesi aynı kalmalıdır.

Sonuç

Petrol ve gaz üreten şirketlerin deneyimi, sahaların geliştirilmesi ve işletilmesine yönelik proje maliyetlerinin yaklaşık yarısının ek iş akışları için destek ile teknik altyapının organizasyonuna düştüğünü göstermektedir. Endüstri geliştirme eğilimlerinin ilerlemeyi bu tür olayların yapısal optimizasyonuna doğru kaydırması gerektiği görülüyor, ancak gaz kaldırma yöntemi bunun tam tersini kanıtlıyor. Petrol üretiminin gaz kaldırma yönteminin yazarı Karl Locher'in önerdiği gibi, kaldırma sırasında yardımcı enerji kaynaklarının bağlanması, çalışma operasyonunun enerji tüketimini az altır, ancak etkinliğin bir bütün olarak organizasyonunu az altmaz. Her halükarda, asansör dizisi ekipmanı, bir gazlaştırma kanalının bağlanması şeklinde çok fazla fayda sağlamaz, ancak üretim sürecinin parametrelerini kontrol etmede daha fazla fırsat sunar. Ve bu avantaj, tam olarak gaz asansörünü şu şekilde geliştirme olasılığıdır:birkaç geliştirme rezervuarını tek bir yüksek kapasiteli üretim tesisinde birleştirme olanaklarını genişletebilir.