Oprema za plinsko delovanje vrtin

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Proizvodnja naftnih in plinskih virov s plinskim dvigalom se lahko obravnava kot naprednejša alternativa tradicionalni metodi razvoja tekočih vrtin. Odlikujejo ga elementi pasivne ekstrakcije ciljnih materialov, ki jo olajša energija plina. Ta lastnost plinskega dvigala vrtin določa posebnosti tehnične organizacije proizvodnega procesa, kar se neposredno odraža v značilnostih uporabljene opreme.

Načela proizvodnje v plinskih vrtinah

Tehnologija vključuje dvig formacijske vode ali nafte iz kanala zaradi nadtlaka v vrtini, ki ga ustvarjajo plini. Hkrati je treba priključiti tudi aktivne zmesi - zlasti povezani plin, ki ga stisne kompresor. V nekaterih nahajališčih deluje kot učinkovina tudi zrak pod naravnim tlakom. Kompresor je neobvezen. Njegov uvod v tehnologijoproces je v veliki meri odvisen od zahtev glede obsega proizvodnje in zmogljivosti uporabljene opreme. Vsekakor je glavno funkcionalno načelo plinske metode delovanja vrtine zagotoviti proces uplinjanja tekočega vira. Tlak v vrtini se bo z naraščanjem uplinjanja zmanjšal, zato bo za povečanje tlaka morda potrebno umetno (kompresorsko) stiskanje mešanice. Volumen dotoka na površino je neposredno odvisen od trenutnih parametrov plinskega dvigala, ki jih je mogoče prilagoditi z delovno opremo.

Razlike od delovanja pretočnih vrtin

Na splošno je plinsko dvigalo enaka tekoča proizvodna metoda, vendar z dodatnim stimulatorjem pretoka. Aktivni plin je usmerjen s površine vzdolž vrtine do čevlja, kjer se pojavi učinek obogatitve, kar zmanjša napor, potreben za dvig vira. Očitno mora takšna rešitev povezati dodatne kapacitete - vključno s funkcijo črpalne opreme. Poleg tega je v nekaterih konfiguracijah potrebna tudi ureditev ločenega kanala za dovod plina. Obstajajo pa tudi temeljni dejavniki, zaradi katerih je nemogoče tekoče upravljati vrtino. Metoda proizvodnje s plinskim dvigalom je ne alternativna zamenjava za pretočno metodo v naslednjih primerih:

• Ko je temperatura tekočine visoka.
• Ko je vsebnost plina v pridobljenem viru visoka.
• Če je pesek v obrazu.
• Ob prisotnosti soli in parafina.

Z drugimi besedami, vse, karotežuje delovanje črpalne opreme med vzdrževanjem vrtine v različni meri, povzroča potrebo po dodatni stimulaciji dviga tekočega vira.

Tehnologija za uporabo mešanic plina in zraka

Vnos zraka v vrtino s tekočino prispeva k tvorbi stabilne emulzije, vendar to ni dovolj za nadaljnje operacije z virom. Običajno se površinsko aktivne snovi dodajajo v kombinaciji za segrevanje in vzdrževanje blata. Med postopkom ločevanja se že na površini po odstranitvi raztopine ustvarijo pogoji za preprečitev požara, saj so plinsko-zračne emulzije zelo vnetljive. Kar zadeva plinsko komponento, se najpogosteje uporabljajo mešanice ogljikovodikov. Ta odločitev je upravičena z ekonomskega in tehnološkega vidika. Dejstvo je, da plinsko dviganje vrtin z vključki ogljikovodikov zahteva manj sredstev za zagotavljanje procesov stratifikacije in ločevanja. Na površini se obogatena tekočina sama loči v kondicionirano čisto olje in plin, kar je razloženo z nepomembno vsebnostjo kisika v sestavi. Izrabljeni ogljikovodik se nato zbira v posebni rezervi in odlaga. Glede na kakovost tega plina se lahko uporablja za proizvodnjo nestabilnega bencina.

Oblikovanje uporabljene opreme

Infrastrukturno osnovo delovanja vrtine tvori obročna oprema, neposredno cevi in črpalke. Ta sistem zagotavljamožnost pretoka tekočine znotraj cevi in njenega nadaljnjega dviga. Dvignjeni stolpec tekočine se regulira z zapornimi ventili z ventili na več nivojih. Z upravljanjem te opreme lahko upravljavec zmanjša ali poveča moč toka, odvisno od trenutnih parametrov uplinjanja vira, ki seveda vplivajo na intenzivnost dviganja. Med obratovanjem pretočnih in plinskih vrtin se lahko uporablja tudi oprema za merjenje kazalnikov učinkovitosti. Zlasti merilniki tlaka se uporabljajo za določanje tlaka in večnamenske naprave za beleženje hidrostatičnih in temperaturnih indikatorjev. V večji meri prisotnost teh naprav narekujejo varnostni vidiki, vendar je poznavanje vrednosti tlaka nujno kot dejavnik v regulativnem procesu. V sistemih z avtomatskim krmiljenjem lahko merilniki tlaka vplivajo na spremembo parametrov gibanja pretoka brez sodelovanja operaterja. Takšna shema se uporablja v razmerah visokotehnološkega industrijskega razvoja nahajališč, kjer je obvezna tudi evidenca proizvodnje.

Priprava opreme za delo

Cevi in ventili s pripadajočo opremo so dovoljeni za delovni proces, ki načeloma lahko deluje pod načrtovanimi tlačnimi pogoji. Na primer, glede na rezultate predhodnega izračuna ventili opravijo posebne preizkuse na stojnicah, kjer se oceni natančnost njihovega delovanja in odpornost na mehanske obremenitve. Vsa tehnološka oprema je podvržena hidravličnim preskusom z obremenitvami, pri katerih bodo plinske vrtine obratovale s posebnimiznačilnosti. Na tej stopnji priprave je glavni parameter testa tesnost opreme.

Organizacija operativnega procesa

Po uspešnem testiranju se oprema pošlje v vrtino. Na prirobnici glave stebra je pritrjen prečni del pritrdilnih okov. Nadalje so v prtljažnik potopljene naslednje komponente tehnične infrastrukture:

• Paker z nastavkom.
• Neposredno bradavička.
• Downhole kamera (skupaj z ventili).
• Izolacijski ventili.

V zaključni fazi se vgradijo talne armature z opremo za tlačno testiranje in opremo za ločevanje in odstranjevanje plina. Po priključitvi črpalke se plinski vodnjak začne obratovati, čemur sledi dobava delovnega sredstva. Od tega trenutka se začne stalno spremljanje stanja ventilov in tlaka v komorah vrtin. Ko se tekočina dvigne do prvega delovnega ventila, se oprema samodejno preklopi v ustaljeni proizvodni način.

Downhole kamera in njene sorte

Ta funkcionalna naprava je varjena konstrukcija, ki vsebuje nastavek, srajco, vodilne elemente in žep. Temelji na ovalni cevi z okencem, na katerega je privarjen žep. V istem delu so tudi vodila za prelivanje. Nastavek, ki se nahaja znotraj zgornjega konca plašča, je zasnovan za fiksiranje smeri žepa plinskega dvigala z ventilom. ATv sistemu delovanja plinskega dvigala se komora nahaja pod cevjo - postavljena je točkovno pod trenutni nivo tekočine. V praksi se uporabljajo kamere različnih vrst, ki se razlikujejo po svoji zasnovi, načinu namestitve in prisotnosti dodatne regulativne opreme.

Delovanje kamere v luknji

Pred vstopom v delovni proces se kamera pregleda in preveri tesnost dovodov. V nekaterih konfiguracijah je ta naprava predhodno povezana s cevmi za vrtine prek navojnih povezav. Za dovod plina skozi komoro so na stranske odprtine na ohišju priključene posebne odcepne cevi z ventili. Med delovanjem opreme za plinske vrtine se z vgrajenimi šobami in mehom naftni vir aerira že na nivoju dna do zahtevanega koeficienta. Ko se tekočina dvigne, lahko hitrost dovoda plina spremenite s prilagajanjem položaja ventilov. V primeru nesreče ali po popolnem prenehanju uplinjanja nafte se v žepe komore vgradi slepi čep.

Razporeditev ventila za dvig plina

V tem primeru ventil deluje kot centralna krmilna povezava, ki zagotavlja funkcijo regulacije procesa obogatitve tekočine s plinom. Zasnova tega elementa je precej preprosta - njegovo osnovo tvori kombinacija stebla-sedeža in pritrdilnega elementa. Pri plinski dvigalni metodi delovanja naftnih vrtin se lahko uporabi tudi povratni ventil. tolemodifikacija vsebuje v zasnovi ohišje in zaporno konico, zasnovano za popolno zaustavitev pretoka. Za razliko od čepa, protipovratni ventil ne spremeni svojega položaja in, odvisno od trenutnih potreb, se lahko odpre, da obrne tok tekočine.

Načelo delovanja plinskih dvižnih ventilov

V normalnem stanju ventil ohranja izstopne odprtine komore, pri čemer je nenehno pod pritiskom mešanice plina in tekočine določene vrednosti. Ko obremenitev meha naraste na nastavljeno vrednost, se ventil samodejno odpre. Sprosti maso delovnega sredstva v tekočino in vzdržuje ta način, dokler obremenitev spet ne pade na predvideno raven. Tudi delovanje ventilov med delovanjem plinskih naftnih vrtin je mogoče regulirati s tlakom vbrizganega plina z zadnje strani. V takem sistemu se uporablja neuravnotežena shema krmiljenih zapornih ventilov.

Sklep

Uporaba tradicionalne metode proizvodnje tekočih vrtin velja za najboljšo rešitev v večini primerov razvoja polja. Njegova tehnična organizacija ne zahteva priključitve zapletene opreme, vendar je v pogojih sistematične proizvodnje pri velikih nahajališčih ta sistem neracionalen. Po drugi strani pa proizvodnja v plinskih vrtinah s periodičnim delovanjem kaže tehnično in ekonomsko učinkovitost na področjih, kjer pride do zmanjšanja stopnje proizvodnje na ravni manj kot 50 ton na dan. Upravičenost uporabe te metode je posledicanaprednejši sistem za regulacijo proizvodnje z nadzorovanjem intenzivnosti pridobivanja virov. Sposobnost nadzora pretokov zahteva velike tehnične in energetske naložbe, vendar se tudi ob povečanih organizacijskih stroških izkaže, da so vrtine plinskega dvigala učinkovitejše.