Njia ya kuinua gesi ya uzalishaji wa mafuta: maelezo na sifa

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Kundi la mbinu za usafirishaji wa ndege za uzalishaji wa hidrokaboni katika maeneo ya mafuta na gesi kwa muda mrefu zimetumiwa na tasnia ya ndani kama njia mbadala ya ukuzaji wa visima vinavyotiririka. Teknolojia hii, chini ya hali fulani ya maombi, hutoa faida kubwa za kiuchumi na kiufundi, lakini pia inahitaji uunganisho wa rasilimali za ziada. Suluhisho mojawapo katika hali nyingi ni njia ya kuinua gesi ya uzalishaji wa mafuta, ambayo mchanganyiko wa gesi hutumiwa kama njia ya kuinua hai. Suluhisho kama hilo linajihalalisha kwa sababu ya utendaji wa juu, lakini pia linaweka mahitaji ya ziada ya shirika kwa suala la usalama. Kwa sababu hii, mbinu hii hutumiwa zaidi na mashirika makubwa yenye msingi wa kutosha wa rasilimali.

Sifa za jumla za njia ya kuinua gesi ya uzalishaji wa mafuta

Kanuni za usafirishaji wa ndege, yaani, teknolojia ya kuinua rasilimali za kisima cha amana ya chini ya ardhi, zilitumika kwa mara ya kwanza mwishoni mwa karne ya 18. Kuibuka kwa wazo la njia hii kulitokana na maendeleo ya haraka ya teknolojia ya madini, lakini kwa muda mrefu matumizi yake kamili yalipunguzwa na ukosefu wa vifaa vya kutosha vya compressor. Mwandishi wa njia ya kuinua gesi ya uzalishaji wa mafuta ni mhandisi wa Ujerumani Karl Loscher, ambaye aliweka mbele mpango wa jumla wa kuongeza rasilimali kwa kutumia nishati ya mchanganyiko wa hewa. Katika siku zijazo, mbinu hiyo iliboreshwa mara kwa mara, ya kisasa na kuboreshwa katika nyanja fulani za uendeshaji. Matumizi ya vitendo ya usafirishaji wa ndege kwa kiwango cha viwanda na uundaji wa msingi wa kinadharia wa utekelezaji wake wa kiufundi ulianza tu katika karne ya 20. Katika maeneo ya mafuta, tajriba ya kwanza ya kutumia lifti ya gesi ilianza 1985.

Katika wakati wetu, utumiaji wa teknolojia ya kuinua gesi hujihalalisha hasa katika visima vilivyo na viwango vya juu vya mtiririko. Pia, katika hali ya uchafu wa juu, kuinua gesi ni suluhisho la kiuchumi zaidi la kuinua rasilimali kwenye uso. Hii inatumika hasa kwa mchanganyiko wa mafuta ambayo yana chumvi, resini na parafini, ambayo inafanya kuwa vigumu kuinua raia. Kuhusu kulinganisha na usafiri wa ndege kama vile, tunaweza kusema kwamba njia ya kuinua gesi ya uzalishaji wa mafuta ni muendelezo wa teknolojia ya jumla ya kuinua kioevu kwa bandia. Ikiwa tu mchanganyiko wa hewa unatumiwa kama chombo cha kazi katika usafiri wa anga wa classic, basi gaslift hutumia vitu vyenye kaboni. Kwa sababu hii, moja ya ufunguo wa uendeshajisifa za teknolojia kuzingatia matumizi maalum ya gesi. Katika hesabu ya gharama ya kutumia lifti ya gesi, gharama za nishati kwa matengenezo na usambazaji wa mchanganyiko wa gesi ni karibu 30% ya gharama ya jumla ya miradi.

Upeo wa matumizi ya njia ya kuinua gesi ya uzalishaji wa mafuta

Kisima chenye kutoa mavuno mengi chenye shinikizo la juu la shimo la chini ni mahali panapolenga kuanzishwa kwa kiinua cha gesi. Amana kama hizo ni mazingira mazuri kwa shirika la usafirishaji wa ndege kwa kanuni. Lakini mazoezi ya kupunguza njia za mtiririko wa uzalishaji wa mafuta pia huamua idadi ya masharti ambayo kuinua gesi inakuwa njia pekee inayowezekana ya kufanya kazi kwenye kisima. Angalau, sifa ya jumla ya njia ya kuinua gesi ya uzalishaji wa mafuta kama iliyobadilishwa zaidi kwa mazingira ya majimaji yasiyo na usawa inaruhusu kutumika katika shimo la chini na shinikizo la chini la kueneza na katika visima vya mchanga vilivyo na hali ngumu kufikia usaidizi wa kiufundi.. Kwa mfano, mfumo wa kuinua gesi unaweza kutumika katika hali ya mafuriko, katika maeneo yenye maji, au ambapo kuna hatari ya mafuriko. Viashiria vya shinikizo, kwa njia, vinaweza kusawazishwa kwa njia ya bandia kwa njia ya vifaa vya kujazia - ingawa kupanda kunategemea viashiria vya nishati ya gesi ya kisima, inaweza kurekebishwa kwa mahitaji ya sasa.

Kwa upande mwingine, ikiwa hakuna usambazaji wa kati wa nyenzo za kiufundi na gesi zilizo na kiwango cha juu cha utayarishaji wa mchakato wa uzalishaji, basi ni bora kutumia mpango wa jadi wa chemchemi.uchimbaji madini. Kama ilivyo kwa usafirishaji wa ndege, njia ya kuinua gesi ya uzalishaji wa mafuta ni mwendelezo wa teknolojia ya njia ya mtiririko, lakini katika toleo lililoongezwa. Ni upanuzi wa kiteknolojia wa miundombinu ya uzalishaji ambayo hairuhusu kutumia njia hii kwa visima vidogo, ambavyo uendeshaji wake huhesabiwa kwa muda mfupi.

Mchakato wa uzalishaji wa kiteknolojia

Baada ya ukuzaji wa kisima, msingi wa kimuundo wa ncha huundwa juu ya uso, ambayo baadaye hufanya kama jukwaa la kuandaa michakato kuu ya kazi. Katika niche ya kisima, handaki iliyofungwa imepangwa na vyumba na valves za mpito ambazo hufanya kama mdhibiti wa mtiririko wa rasilimali. Harakati ya maji yanayotengenezwa juu ya chaneli ndio mchakato kuu wa kufanya kazi, ambao unasaidiwa na kati ya gesi kwenye shimo la chini. Ili kuhakikisha uboreshaji wa gesi, chumba kilicho na pua ya kusambaza mchanganyiko hai hupunguzwa chini sambamba na chaneli pamoja na mzunguko uliotengwa. Kweli, kanuni ya njia ya kuinua gesi ya uzalishaji wa mafuta imepunguzwa kwa mwelekeo wa gesi ndani ya kioevu cha rasilimali inayolengwa, baada ya hapo mchakato wa kuinua lazima ufanyike. Ni muhimu kutambua kwamba utajiri na mchanganyiko wa gesi-hewa yenyewe haitoi kuongezeka kwa kioevu. Kwa operesheni hii, pampu maalum hutumiwa. Nguvu ya kuinua inategemea kiwango cha gasification na nguvu ya pampu, ambayo inaweza kubadilishwa. Kwa udhibiti mgumu wa viashiria vya shinikizo katika mzunguko, kitengo cha compressor kilicho kwenye uso kinatumika.

Nguvu ya uzalishajirasilimali inaweza kudhibitiwa na mechanics ya mwongozo au mifumo ya kiotomatiki yenye sensorer za elektroniki. Vigezo vya uendeshaji vinawekwa kulingana na uwezo wa vifaa vya kupokea. Kipengele cha njia ya kuinua gesi ya uzalishaji wa mafuta ni matibabu maalum baada ya uchimbaji wa rasilimali. Kwa kuwa kioevu huinuka pamoja na mchanganyiko wa gesi, utengano maalum unahitajika, baada ya hapo mafuta yaliyotakaswa tayari yanatumwa kwa sump maalum. Zaidi ya hayo, kwa kuwa kiinua gesi mara nyingi hutumika katika mazingira yenye uchafuzi mwingi wa tope, uchujaji wa hatua nyingi unaweza kuhitajika kabla ya rasilimali kuingia kwenye tanki la kuhifadhi la muda.

Vifaa Vilivyotumika

Miundombinu yote ya kiufundi imeundwa na vikundi viwili vya vifaa - vifaa na vifaa vya ulimwengu wote kwa ajili ya kuandaa michakato ya matengenezo ya visima na usakinishaji maalum ambao hutumika katika upanuzi wa gesi. Kundi la kwanza linaweza kujumuisha vifaa vya kusukuma mzunguko, vifaa vya casing, vifaa vya kuweka, mabomba ya chuma kwa kusukuma, nk. Kama sheria, njia zote za kutiririka na za kuinua gesi za uzalishaji wa mafuta hujengwa kwenye kifaa hiki na tofauti ndogo za kimuundo.

Kuhusu vipengele maalum vya kiufundi vya kutambua unyanyuaji wa mafuta kwenye nishati ya gesi, vinajumuisha yafuatayo:

• Compressor. Ufungaji kwa ajili ya matengenezo ya shinikizo optimum kwa sindano ya USITUMIE hewa. Sehemu nyingi za nguvu za juu za viwandani hutumiwa,yenye uwezo wa kurekebisha vigezo vya thamani ya kufanya kazi katika anuwai nyingi.
• Chumba cha kuinua gesi. Inaweza kusema kuwa ni msingi wa miundombinu ya uzalishaji wa mafuta ya kuinua gesi, ambayo michakato kuu ya kuongoza mtiririko, usambazaji na usambazaji wa mchanganyiko wa gesi-hewa hufanyika. Huu ni muundo wa chuma wenye mabomba ya matawi na njia za kutolea nje, ambazo utendakazi wake unadhibitiwa na vali za kuzima.
• Vali. Katika mfumo huu, valve haifanyi kazi tu ya kuzuia mzunguko wa kati ya kioevu, lakini pia hufanya kama mdhibiti wa mtiririko. Vipu vya kuinua gesi hutumiwa katika viwango tofauti vya kisima, ambayo inaruhusu udhibiti sahihi zaidi wa kiwango cha uzalishaji. Kipengele kikuu cha kubuni cha valves vile kinaweza kuitwa kuwepo kwa vipengele nyeti vinavyorekodi viashiria vya shinikizo kwa usahihi wa juu na kubadilisha hali yao kulingana na nguvu ya athari katika eneo la udhibiti.

Lifti ya gesi

Katika hali hii, dhana ya lifti huakisi miundombinu changamano ya lifti ya gesi iliyozamishwa kwenye kisima. Dhana yake ina njia mbili - kwa sindano ya gesi na kwa kuinua rasilimali ya kioevu inayolengwa. Njia zote mbili zimepangwa kwa kutumia mabomba ya chuma, lakini si lazima ziunganishwe kwa kila mmoja kwa sambamba. Aidha, wakati mwingine mwelekeo wa angular wa bomba la usambazaji wa gesi hutolewa, ambayo imedhamiriwa na maalum ya kuunganisha kitengo cha kusukumia. Mpangilio wa uwekaji wa bomba inategemea hali ambayo njia ya kuinua gesi ya uzalishaji wa mafuta imeandaliwa. Picha hapa chini inaonyesha teknolojia ya kisasa.matumizi ya sindano ya pamoja na kamba ya kurejesha katika mzunguko mmoja na kipenyo cha 90 hadi 140 mm. Katika kesi hii, bila kujali usanidi wa mwelekeo wa njia, wote kutoka sehemu ya juu ya kichwa na katika eneo la chini la kiatu, ikiwa inawezekana, fixation rigid ya muundo hutolewa. Mabomba pia yanaweza kuwa na mashimo ya kiteknolojia (kutoboa) kwa ajili ya kutoa mchanga na chembe nyingine za kigeni.

Operesheni ya kuinua gesi bila kujazia

Ugavi wa gesi na udhibiti wa viashiria vya shinikizo, kimsingi, sio lazima ufanyike kwa msaada wa vifaa vya compressor. Ikiwa mashamba ya gesi na mafuta yanapatikana ndani ya tovuti sawa ya uendeshaji, basi kuinua gesi ya chini inaweza kupangwa kwa msaada wake wa nishati bila compressor. Lakini hata katika kesi hii, teknolojia za mtiririko na uzalishaji wa mafuta ya kuinua gesi zitatofautiana, kwani kutengwa kwa udhibiti na hewa iliyoshinikizwa kutoka nje hakuzuii udhibiti wa viashiria vya shinikizo kutoka kwa gesi asilia. Zaidi ya hayo, chini ya hali kama hizi, inawezekana kufanya kukausha kwa shimo na kusafisha rasilimali ya awali, ambayo hupunguza gharama ya mchakato wa kiteknolojia.

Vidhibiti vya mchakato wa kuinua gesi

Kwanza kabisa, inafaa kusisitiza kuwa kiinua gesi kinahitaji matumizi ya anuwai ya vifaa vya kupimia vinavyokuruhusu kudhibiti viashiria muhimu vya utendakazi. Hizi ni pamoja na shinikizo, joto, unyevu na mtiririko wa gesi. Udhibiti wa moja kwa moja wa uzalishaji wa mafuta katika njia ya kuinua gesi unafanywa kwa kutumia valves zilizotajwa hapo juu navalves za kufunga na mifumo ya gari inayotumiwa na jenereta juu ya uso. Mitambo ya hali ya juu zaidi hufanya kazi chini ya udhibiti wa udhibiti wa kiotomatiki, bila ushiriki wa waendeshaji, kurekebisha vigezo vya uwekaji gesi na kasi ya kurejesha rasilimali.

Faida za Teknolojia

Kwa upande wa utekelezaji wa kiufundi, mbinu hii ni ngumu na ya gharama kubwa, lakini ina idadi ya sifa chanya zinazohalalisha matumizi yake:

• Utendaji wa juu.
• Fursa pana za marekebisho ya kimuundo kwa hali ya uendeshaji ya nje na vigezo vya kisima.
• Uaminifu na usalama wa mchakato wa uchimbaji madini.
• Kubadilika. Mali hii inaonyesha faida na hasara zote za njia ya kuinua gesi ya uzalishaji wa mafuta, ambayo inaonyeshwa katika nyanja mbalimbali za matumizi yake. Kwa mfano, kutoka kwa mtazamo wa mwendeshaji aliyehitimu, mchakato wa udhibiti yenyewe ni rahisi sana na hauitaji bidii ya mwili. Lakini, wahudumu wa matengenezo wanashughulika na mashine tata zinazohitaji kazi nyingi na gharama ili kuzitunza.
• Vifaa vingi muhimu viko juu ya uso.
• Ulinganifu wa mbinu.

Kasoro za teknolojia

Hata hivyo, mbinu hii haiwezi kuitwa kuwa inafaa kwa nyanja zote, ikiwa tutazingatia jumla ya vipengele vya uendeshaji, pamoja na vipengele vya mazingira na kiuchumi. Kwa mambo mabaya ya kutumia njia ya kuinua gesiuzalishaji wa mafuta ni pamoja na:

• Gharama kubwa za rasilimali za nishati. Tunazungumza juu ya udungaji wa gesi katika viwango vya viwanda, na gharama ya mafuta kwa jenereta ambazo hutoa kazi za vifaa vya kusukumia na compressors.
• Huenda uwekezaji usilingane na thamani ya nyenzo za mafuta na gesi zilizopatikana - hasa kwa kuzingatia gharama ya michakato ya ziada ya kusafisha na kutenganisha.
• Kadiri amana kubwa zinavyotumiwa, viwango vya uzalishaji vinapungua, huku kiwango cha usaidizi wa shirika na kiufundi kinapaswa kubaki vile vile.

Hitimisho

Uzoefu wa kampuni zinazozalisha mafuta na gesi unaonyesha kuwa takriban nusu ya gharama za miradi ya ukuzaji na uendeshaji wa maeneo hutegemea shirika la miundombinu ya kiufundi na usaidizi wa utiririshaji wa ziada wa kazi. Inaweza kuonekana kuwa mwelekeo wa maendeleo ya tasnia unapaswa kusonga mbele kuelekea uboreshaji wa kimuundo wa hafla kama hizo, lakini njia ya kuinua gesi inathibitisha kinyume. Kama Karl Locher, mwandishi wa njia ya kuinua gesi ya uzalishaji wa mafuta, alipendekeza, uunganisho wa vyanzo vya nishati msaidizi wakati wa kuinua hupunguza matumizi ya nishati ya operesheni ya kufanya kazi, lakini sio shirika la tukio kwa ujumla. Kwa hali yoyote, vifaa vya kamba ya kuinua haitoi faida nyingi kwa namna ya kuunganisha kituo cha gesi, lakini hufungua fursa zaidi katika kudhibiti vigezo vya mchakato wa uzalishaji. Na faida hii haswa ni matarajio ya kukuza kiinua cha gesi kama njia hiyoinaweza kupanua uwezekano wa kuchanganya hifadhi nyingi za uendelezaji katika kituo kimoja cha uzalishaji chenye uwezo wa juu.