Eļļas ieguves gāzes pacelšanas metode: apraksts un raksturojums

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Ogļūdeņražu ieguves gaisa transporta metožu grupu naftas un gāzes atradnēs vietējā rūpniecība jau sen izmanto kā alternatīvu plūstošu urbumu attīstībai. Šī tehnoloģija noteiktos pielietošanas apstākļos sniedz būtiskas ekonomiskas un tehniskas priekšrocības, bet prasa arī papildu resursu pieslēgšanu. Optimālais risinājums vairumā gadījumu ir naftas ieguves gāzes lifta metode, kurā kā aktīvs celšanas līdzeklis tiek izmantots gāzes maisījums. Šāds risinājums sevi attaisno augstās veiktspējas dēļ, bet arī uzliek papildu organizatoriskas prasības drošības ziņā. Šī iemesla dēļ metodi galvenokārt izmanto lielas organizācijas ar pietiekamu resursu bāzi.

Eļļas ieguves gāzes pacelšanas metodes vispārīgie raksturlielumi

Aviopārvadājumu principi, tas ir, pazemes atradnes akas resursu pacelšanas tehnoloģija, pirmo reizi tika izmantoti 18. gadsimta beigās. Šīs metodes idejas rašanās bija saistīta ar straujo kalnrūpniecības tehnoloģiju attīstību, taču ilgu laiku tās pilnīgu izmantošanu ierobežoja pietiekami attīstītas kompresoru iekārtas trūkums. Naftas ieguves gāzes pacelšanas metodes autors ir vācu inženieris Karls Losčers, kurš izvirzīja vispārīgu shēmu resursu iegūšanai, izmantojot gaisa maisījumu enerģiju. Nākotnē tehnika tika vairākkārt optimizēta, modernizēta un uzlabota noteiktos darbības aspektos. Lifta praktiskā izmantošana rūpnieciskā mērogā ar teorētiskās bāzes izveidi tā tehniskajai realizācijai sākās tikai 20. gadsimtā. Naftas atradnēs pirmā pieredze ar gāzes pacēlāju tika izmantota 1985. gadā.

Mūsu laikos gāzes pacelšanas tehnoloģijas izmantošana sevi attaisno galvenokārt urbumos ar lielu plūsmas ātrumu. Tāpat augsta piemaisījumu satura apstākļos gāzes lifts ir ekonomiskākais risinājums resursa izcelšanai uz virsmas. Tas galvenokārt attiecas uz eļļu maisījumiem, kas satur sāļus, sveķus un parafīnus, kas apgrūtina masu celšanu. Runājot par salīdzinājumu ar gaisa pacēlāju kā tādu, var teikt, ka naftas ieguves gāzes lifta metode ir vispārīgās šķidrumu mākslīgās pacelšanas tehnoloģijas turpinājums. Tikai tad, ja klasiskajā airliftā kā aktīvo vidi izmanto gaisa maisījumu, tad gāzliftā izmanto oglekli saturošas vielas. Šī iemesla dēļ viens no galvenajiem darbībastehnoloģijas īpašības ņem vērā īpatnējo gāzes patēriņu. Gāzes lifta izmantošanas izmaksu aprēķinā enerģijas izmaksas gāzu maisījumu uzturēšanai un piegādei ir aptuveni 30% no projektu kopējām izmaksām.

Eļļas ieguves gāzes pacelšanas metodes piemērošanas joma

Aka ar augstu ražīgumu ar augstu spiedienu dibenā ir mērķvieta gāzes lifta ieviešanai. Šādas atradnes principā ir labvēlīga vide aviopārvadājumu organizēšanai. Bet naftas ieguves plūsmas metožu ierobežošanas prakse nosaka arī vairākus nosacījumus, saskaņā ar kuriem gāzes pacelšana kļūst par vienīgo iespējamo metodi, kā strādāt pie akas. Vismaz naftas ieguves gāzes pacelšanas metodes kā vispiemērotākās dinamiski nelīdzsvarotām hidrauliskajām vidēm vispārīgās īpašības ļauj to izmantot grunts urbumos ar zemu piesātinājuma spiedienu un smilšu akās ar grūti sasniedzamiem uzstādīšanas apstākļiem tehniskajam atbalstam.. Piemēram, gāzes pacēlāju sistēmu var izmantot plūdu apstākļos, purvainās vietās vai vietās, kur pastāv plūdu risks. Spiediena indikatorus, starp citu, var mākslīgi izlīdzināt ar kompresoru iekārtu palīdzību - lai gan kāpums ir atkarīgs no akas gāzes enerģijas rādītājiem, to var diezgan pielāgot aktuālajām vajadzībām.

Savukārt, ja nav centralizētas tehnisko un gāzes materiālu piegādes ar augstu ražošanas procesa mehanizācijas līmeni, tad labāk izmantot tradicionālo strūklaku shēmuieguve. Tāpat kā gaisa lifta gadījumā, naftas ieguves gāzes lifta metode ir plūstošās metodes tehnoloģijas turpinājums, bet papildinātā versijā. Tieši ražošanas infrastruktūras tehnoloģiskā paplašināšana neļauj šo metodi piemērot mazajiem urbumiem, kuru darbība tiek aprēķināta uz īsu laiku.

Tehnoloģiskās ražošanas process

Pēc akas izstrādes uz virsmas veidojas uzgaļa strukturālais pamats, kas vēlāk darbojas kā platforma galveno darba procesu organizēšanai. Urbuma nišā tiek organizēts slēgts tunelis ar kamerām un pārejas vārstiem, kas darbojas kā resursu plūsmas regulators. Saražotā šķidruma kustība augšup pa kanālu ir galvenais darbības process, ko atbalsta apakšējā caurumā esošā gazificētā vide. Lai nodrošinātu gazifikāciju, pa izolētu ķēdi paralēli kanālam tiek nolaista kamera ar sprauslu aktīvā maisījuma padevei. Faktiski naftas ieguves gāzes pacelšanas metodes princips tiek samazināts līdz gāzes virzienam mērķa resursa šķidrajā vidē, pēc kura jānotiek pacelšanas procesam. Svarīgi atzīmēt, ka bagātināšana ar gāzes-gaisa maisījumiem pati par sevi nenodrošina šķidruma celšanos. Šai darbībai tiek izmantoti speciāli sūkņi. Pacelšanas spēks ir atkarīgs gan no gazifikācijas pakāpes, gan no sūkņa jaudas, ko var regulēt. Spiediena indikatoru kompleksai kontrolei ķēdē tiek izmantots kompresora bloks, kas atrodas uz virsmas.

Ražošanas intensitāteresursu var kontrolēt ar manuālu mehāniku vai automātiskām sistēmām ar elektroniskiem sensoriem. Darbības parametri tiek iestatīti atbilstoši uztverošās iekārtas iespējām. Naftas ieguves gāzes lifta metodes iezīme ir īpaša apstrāde pēc resursa ieguves. Tā kā šķidrums paceļas kopā ar gāzes maisījumu, ir nepieciešama īpaša atdalīšana, pēc kuras jau attīrītā eļļa tiek nosūtīta uz īpašu karteri. Turklāt, tā kā gāzes pacēlāju bieži izmanto vidēs ar augstu vircas piesārņojumu, var būt nepieciešama vairāku posmu rupja filtrēšana, pirms resurss nonāk pagaidu uzglabāšanas tvertnē.

Lietišķais aprīkojums

Visu tehnisko infrastruktūru veido divas iekārtu grupas - universālās iekārtas un ierīces aku apkopes procesu organizēšanai un speciālas instalācijas, kuras tiek izmantotas gāzes lifta darbībā. Pirmajā grupā var ietilpt sūknēšanas cirkulācijas iekārtas, korpusa aprīkojums, montāžas piederumi, metāla caurules sūknēšanai utt. Parasti uz šīm iekārtām tiek veidotas gan plūstošās, gan gāzes pacelšanas eļļas ieguves metodes ar nelielām strukturālām atšķirībām.

Kas attiecas uz īpašajiem tehniskajiem elementiem naftas pacelšanai ar gāzi, tie ietver:

• Kompresors. Uzstādīšana optimāla spiediena uzturēšanai, iesmidzinot saspiestu gaisu. Pārsvarā tiek izmantoti rūpnieciskie lieljaudas bloki,spēj regulēt darba vērtības parametrus plašā diapazonā.
• Gāzes pacelšanas kamera. Var teikt, ka tas ir gāzes-lifta eļļas ražošanas infrastruktūras kodols, kurā notiek galvenie gāzes-gaisa maisījumu plūsmas virzīšanas, sadales un piegādes procesi. Šī ir metāla konstrukcija ar atzarojuma caurulēm un izvadkanāliem, kuru darbību regulē slēgvārsti.
• Vārsti. Šajā sistēmā vārsts veic ne tikai šķidrās vides cirkulācijas bloķēšanas funkciju, bet arī darbojas kā plūsmas regulators. Gāzes pacelšanas vārsti tiek izmantoti dažādos urbuma līmeņos, kas ļauj precīzāk kontrolēt ražošanas ātrumu. Par galveno šādu vārstu konstrukcijas iezīmi var saukt jutīgu elementu klātbūtni, kas ar augstu precizitāti reģistrē spiediena indikatorus un maina to stāvokli atkarībā no trieciena spēka kontroles zonā.

Gāzes lifts

Šajā gadījumā lifta jēdziens atspoguļo sarežģīto akā iegremdētā gāzes lifta infrastruktūru. Tās koncepcija satur divus kanālus - gāzes iesmidzināšanai un mērķa šķidruma resursa pacelšanai. Abi kanāli tiek organizēti, izmantojot metāla caurules, taču tiem nav jābūt savienotiem viens ar otru paralēli. Turklāt dažreiz tiek nodrošināts gāzes padeves caurules leņķiskais virziens, ko nosaka sūknēšanas iekārtas pieslēgšanas specifika. Cauruļu novietošanas konfigurācija ir atkarīga no apstākļiem, kādos tiek organizēta naftas ieguves gāzes pacelšanas metode. Zemāk redzamā fotogrāfija ilustrē mūsdienu tehnoloģijas.kombinētas iesmidzināšanas un atgūšanas virknes izmantošana vienā ķēdē ar diametru no 90 līdz 140 mm. Šajā gadījumā, neatkarīgi no kanālu virziena konfigurācijas, gan no augšējās daļas pie galvas, gan apavu apakšējā daļā, ja iespējams, tiek nodrošināta stingra konstrukcijas fiksācija. Caurulēm var būt arī tehnoloģiski caurumi (perforācija) smilšu un citu svešķermeņu izvadīšanai.

Gāzes pacelšanas darbība bez kompresora

Gāzes padeve un spiediena indikatoru regulēšana principā nav jāveic ar kompresoru iekārtu atbalstu. Ja gāzes un naftas atradnes atrodas vienā ekspluatācijas vietā, tad urbuma gāzes pacēlāju var organizēt ar savu enerģijas atbalstu bez kompresora. Bet pat šajā gadījumā plūstošās un gāzes lifta eļļas ražošanas tehnoloģijas atšķirsies, jo regulēšanas ar saspiestu gaisu no ārpuses izslēgšana neizslēdz dabasgāzes spiediena indikatoru kontroli. Turklāt šādos apstākļos ir iespējams veikt urbumu žāvēšanu un resursa sākotnējo tīrīšanu, kas samazina tehnoloģiskā procesa izmaksas.

Gāzes pacelšanas procesa vadīklas

Pirmkārt, ir vērts uzsvērt, ka gāzes liftam ir nepieciešams izmantot plašu mērierīču klāstu, kas ļauj kontrolēt svarīgus darbības rādītājus. Tie ietver spiedienu, temperatūru, mitrumu un gāzes plūsmu. Eļļas ražošanas tiešā kontrole gāzes pacelšanas metodē tiek veikta, izmantojot iepriekš minētos vārstus unslēgvārsti ar piedziņas sistēmām, ko darbina ģeneratori uz virsmas. Progresīvākas iekārtas darbojas automātiskās kontroles vadībā, bez operatoru līdzdalības, regulējot gazifikācijas parametrus un resursu atgūšanas ātrumu.

Tehnoloģiju priekšrocības

Tehniskās ieviešanas ziņā metode ir diezgan darbietilpīga un dārga, taču tai ir vairākas pozitīvas īpašības, kas attaisno tās izmantošanu:

• Augsta veiktspēja.
• Plašas iespējas strukturālai pielāgošanai ārējiem ekspluatācijas apstākļiem un urbumu parametriem.
• Ieguves procesa uzticamība un drošība.
• Elastība. Šis īpašums atspoguļo gan naftas ieguves gāzes pacelšanas metodes priekšrocības, gan trūkumus, kas izpaužas dažādos tās pielietojuma aspektos. Piemēram, no kvalificēta operatora viedokļa pats kontroles process ir diezgan vienkāršs un praktiski neprasa fizisku piepūli. Taču apkopes personāls nodarbojas ar sarežģītām iekārtām, kuru uzturēšana prasa daudz darbaspēka un izmaksu.
• Lielākā daļa kritisko iekārtu atrodas uz virsmas.
• Metodes universālums.

Tehnoloģijas trūkumi

Tomēr šo metodi nevar saukt par optimāli piemērotu visām jomām, ja ņemam vērā darbības faktoru kopumu, kā arī vides un ekonomiskos aspektus. Par gāzes lifta metodes izmantošanas negatīvajiem aspektiemnaftas ražošanā ietilpst:

• Augstas energoresursu izmaksas. Runa ir par gāzes iesmidzināšanu rūpnieciskos apjomos un degvielas izmaksām ģeneratoriem, kas nodrošina sūknēšanas iekārtu funkcijas ar kompresoriem.
• Ieguldījumi var neatbilst reģenerēto naftas un gāzes materiālu vērtībai - īpaši ņemot vērā papildu procesa tīrīšanas un atdalīšanas procesu izmaksas.
• Tā kā tiek izmantotas lielas atradnes, ražošanas apjomi samazinās, savukārt organizatoriskā un tehniskā atbalsta līmenim vajadzētu palikt nemainīgam.

Secinājums

Naftas un gāzes ieguves uzņēmumu pieredze liecina, ka aptuveni puse no atradņu attīstības un ekspluatācijas projektu izmaksām gulstas uz tehniskās infrastruktūras organizēšanu ar atbalstu papildu darbplūsmām. Šķiet, ka nozares attīstības tendencēm vajadzētu virzīt virzību uz šādu notikumu strukturālo optimizāciju, taču gāzes lifta metode pierāda pretējo. Kā ierosināja naftas ieguves gāzes lifta metodes autors Karls Ločers, palīgenerģijas avotu pieslēgšana pacelšanas laikā samazina enerģijas patēriņu darba operācijai, bet ne pasākuma organizēšanu kopumā. Katrā ziņā pacēlāja auklas aprīkojums ne tik daudz sniedz priekšrocības gazifikācijas kanāla pieslēgšanas veidā, bet gan paver plašākas iespējas ražošanas procesa parametru kontrolē. Un šī priekšrocība ir tieši iespēja attīstīt gāzes liftu kā veidu, kā to panāktvar paplašināt iespējas apvienot vairākus attīstības rezervuārus vienā lieljaudas ražotnē.