Gasliftmethode voor olieproductie: beschrijving en kenmerken

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

De groep luchttransportmethoden voor de productie van koolwaterstoffen in olie- en gasvelden wordt al lang door de binnenlandse industrie gebruikt als alternatief voor de ontwikkeling van stromende bronnen. Deze technologie biedt, onder bepaalde toepassingsomstandigheden, aanzienlijke economische en technische voordelen, maar vereist ook de aansluiting van extra middelen. De optimale oplossing is in de meeste gevallen de gasliftmethode van olieproductie, waarbij een gasmengsel als actief hijsmedium wordt gebruikt. Een dergelijke oplossing rechtvaardigt zichzelf vanwege de hoge prestaties, maar stelt ook aanvullende organisatorische eisen op het gebied van beveiliging. Om deze reden wordt de methode vooral gebruikt door grote organisaties met voldoende middelen.

Algemene kenmerken van de gasliftmethode voor olieproductie

De principes van luchttransport, dat wil zeggen de technologie om de bronnen van een ondergrondse afzetting op te heffen, werden voor het eerst gebruikt aan het einde van de 18e eeuw. De opkomst van het idee van deze methode was te wijten aan de snelle ontwikkeling van mijntechnologieën, maar het volledige gebruik ervan werd lange tijd beperkt door het ontbreken van voldoende ontwikkelde compressorapparatuur. De auteur van de gasliftmethode voor olieproductie is de Duitse ingenieur Karl Loscher, die een algemeen schema naar voren bracht voor het verhogen van hulpbronnen met behulp van de energie van luchtmengsels. In de toekomst werd de techniek herhaaldelijk geoptimaliseerd, gemoderniseerd en verbeterd in bepaalde aspecten van de operatie. Het praktische gebruik van een luchtbrug op industriële schaal met het creëren van een theoretische basis voor de technische implementatie begon pas in de 20e eeuw. In olievelden gaat de eerste ervaring met het gebruik van gaslift terug tot 1985.

In onze tijd rechtvaardigt het gebruik van gaslifttechnologie zich vooral in putten met hoge stroomsnelheden. Ook in omstandigheden met een hoog onzuiverheidsgeh alte is gaslift de meest economische oplossing om de hulpbron naar de oppervlakte te tillen. Dit geldt vooral voor oliemengsels die zouten, harsen en paraffinen bevatten, waardoor het moeilijk is om massa's op te tillen. Wat betreft de vergelijking met de luchtbrug als zodanig, kunnen we zeggen dat de gasliftmethode van olieproductie een voortzetting is van de algemene technologie van kunstmatig optillen van vloeistoffen. Alleen als in een klassieke airlift een luchtmengsel als actief medium wordt gebruikt, gebruikt een gaslift koolstofhoudende stoffen. Om deze reden is een van de belangrijkste operationelekenmerken van de technologie houden rekening met het specifieke gasverbruik. Bij de berekening van de kosten van het gebruik van een gaslift bedragen de energiekosten voor het onderhoud en de levering van gasmengsels ongeveer 30% van de totale kosten van projecten.

Toepassingsgebied van de gasliftmethode voor olieproductie

Een hoogproductieve put met een hoge bodemdruk is een doelplaats voor de introductie van gaslift. Dergelijke afzettingen zijn in principe een gunstige omgeving voor de organisatie van luchttransport. Maar de praktijk van het beperken van stromende methoden van olieproductie bepa alt ook een aantal omstandigheden waaronder gaslift de enige mogelijke methode wordt om aan een put te werken. Het algemene kenmerk van de gasliftmethode voor olieproductie, aangezien deze het meest geschikt is voor dynamisch ongebalanceerde hydraulische omgevingen, maakt het in ieder geval mogelijk om deze te gebruiken in bodemgaten met een lage verzadigingsdruk en in zandputten met moeilijk bereikbare installatieomstandigheden voor technische ondersteuning. Een gasliftsysteem kan bijvoorbeeld worden toegepast bij overstromingen, in drassige gebieden of bij overstromingsgevaar. Drukindicatoren kunnen trouwens kunstmatig worden vereffend door middel van compressorapparatuur - hoewel de stijging afhangt van de energie-indicatoren van het brongas, kan deze behoorlijk worden aangepast aan de huidige behoeften.

Aan de andere kant, als er geen gecentraliseerde levering van technische en gasmaterialen is met een hoge mate van mechanisatie van het productieproces, is het beter om het traditionele fonteinschema te gebruikenmijnbouw. Net als in het geval van de luchtbrug, is de gasliftmethode van olieproductie een voortzetting van de technologie van de stromende methode, maar in een verbeterde versie. Het is de technologische uitbreiding van de productie-infrastructuur die het niet mogelijk maakt om deze methode toe te passen op kleine putten, waarvan de werking voor korte perioden wordt berekend.

Technologisch productieproces

Na de ontwikkeling van de put wordt de structurele basis van de punt gevormd op het oppervlak, dat later fungeert als een platform voor het organiseren van de belangrijkste werkprocessen. In de nis van de boorput is een gesloten tunnel georganiseerd met kamers en overgangskleppen die fungeren als een regelaar voor de bronstroom. De beweging van de geproduceerde vloeistof door het kanaal is het belangrijkste operationele proces, dat wordt ondersteund door het vergaste medium in het onderste gat. Om te zorgen voor vergassing, wordt een kamer met een mondstuk voor het toevoeren van het actieve mengsel parallel aan het kanaal langs een geïsoleerd circuit neergelaten. In feite wordt het principe van de gasliftmethode van olieproductie teruggebracht tot de richting van gas in het vloeibare medium van de doelbron, waarna het hijsproces moet plaatsvinden. Het is belangrijk op te merken dat verrijking met gas-luchtmengsels op zich niet zorgt voor vloeistofstijging. Voor deze bewerking worden speciale pompen gebruikt. De hefkracht is afhankelijk van zowel de mate van vergassing als het vermogen van de pomp, beide instelbaar. Voor een complexe regeling van drukindicatoren in het circuit wordt een compressoreenheid aan de oppervlakte gebruikt.

Productie-intensiteitresource kan worden gecontroleerd door handmatige mechanica of automatische systemen met elektronische sensoren. De bedrijfsparameters worden ingesteld volgens de mogelijkheden van de ontvangende apparatuur. Een kenmerk van de gasliftmethode voor olieproductie is een speciale behandeling na de winning van de hulpbron. Omdat de vloeistof samen met het gasmengsel stijgt, is een speciale scheiding vereist, waarna de reeds gezuiverde olie naar een speciale opvangbak wordt gestuurd. Bovendien, aangezien gaslift vaak wordt gebruikt in omgevingen met een hoge slurryverontreiniging, kan meertraps grove filtratie nodig zijn voordat de hulpbron de tijdelijke opslagtank binnengaat.

Toegepaste apparatuur

De gehele technische infrastructuur wordt gevormd door twee groepen apparatuur: universele apparaten en apparaten voor het organiseren van putonderhoudsprocessen en speciale installaties die worden gebruikt bij de werking van de gaslift. De eerste groep kan bestaan uit pompcirculatieapparatuur, behuizingsapparatuur, bevestigingsmateriaal, metalen buizen voor pompen, enz. In de regel zijn zowel stromende als gasliftmethoden voor olieproductie op deze apparatuur gebouwd met kleine structurele verschillen.

Wat betreft de speciale technische elementen voor het realiseren van het oppompen van olie op gas, deze omvatten het volgende:

• Compressor. Installatie voor behoud van optimale druk door injectie van perslucht. Er worden voornamelijk industriële high-power units gebruikt,in staat om de parameters van de werkwaarde in een breed bereik aan te passen.
• Gasliftkamer. Het kan worden gezegd dat het de kern is van de infrastructuur voor gasliftolieproductie, waarin de belangrijkste processen van het sturen van de stroom, distributie en toevoer van gas-luchtmengsels plaatsvinden. Dit is een metalen constructie met aftakleidingen en uitlaatkanalen, waarvan de werking wordt geregeld door afsluiters.
• Kleppen. In dit systeem vervult de klep niet alleen de functie van het blokkeren van de circulatie van het vloeibare medium, maar fungeert ook als een stroomregelaar. Gasliftkleppen worden gebruikt op verschillende niveaus van de boorput, wat een nauwkeurigere regeling van de productiesnelheid mogelijk maakt. Het belangrijkste ontwerpkenmerk van dergelijke kleppen kan de aanwezigheid worden genoemd van gevoelige elementen die drukindicatoren met hoge nauwkeurigheid registreren en hun toestand veranderen afhankelijk van de kracht van de impact in het regelgebied.

Gaslift

In dit geval weerspiegelt het concept van een lift de complexe infrastructuur van een gaslift die in een put is ondergedompeld. Het concept bevat twee kanalen - voor gasinjectie en voor het optillen van de beoogde vloeibare hulpbron. Beide kanalen zijn georganiseerd met behulp van metalen buizen, maar ze hoeven niet parallel met elkaar te worden verbonden. Bovendien is soms een hoekrichting van de gastoevoerleiding voorzien, die wordt bepaald door de bijzonderheden van het aansluiten van de pompeenheid. De configuratie van pijpplaatsing hangt af van de omstandigheden waaronder de gasliftmethode van olieproductie is georganiseerd. De onderstaande foto illustreert moderne technologie.het gebruik van een gecombineerde injectie- en recuperatiestreng in één circuit met een diameter van 90 tot 140 mm. In dit geval wordt, ongeacht de configuratie van de richting van de kanalen, zowel vanaf het bovenste deel aan het hoofd als in het onderste gebied van de schoen, indien mogelijk, een stijve fixatie van de structuur verschaft. De leidingen kunnen ook technologische gaten (perforatie) hebben voor het vrijkomen van zand en andere vreemde deeltjes.

Gasliftwerking zonder compressor

De levering van gas en de regeling van drukindicatoren hoeft in principe niet te gebeuren met ondersteuning van compressorapparatuur. Als gas- en olievelden zich binnen dezelfde bedrijfslocatie bevinden, kan de gaslift in het boorgat worden georganiseerd op zijn eigen energieondersteuning zonder een compressor. Maar zelfs in dit geval zullen de technologieën van stromende en gasliftolieproductie uiteenlopen, aangezien de uitsluiting van regulering door perslucht van buitenaf de controle van drukindicatoren van aardgas niet uitsluit. Bovendien is het onder dergelijke omstandigheden mogelijk om onder in het boorgat te drogen en de bron vooraf te reinigen, wat de kosten van het technologische proces verlaagt.

Gaslift proces controles

Allereerst is het de moeite waard om te benadrukken dat gaslift het gebruik van een breed scala aan meetapparatuur vereist waarmee u belangrijke prestatie-indicatoren onder controle kunt houden. Deze omvatten druk, temperatuur, vochtigheid en gasstroom. De directe controle van de olieproductie in de gasliftmethode wordt uitgevoerd met behulp van de bovengenoemde kleppen enafsluitkleppen met aandrijfsystemen aangedreven door generatoren aan de oppervlakte. Meer geavanceerde fabrieken werken onder controle van automatische controles, zonder de deelname van operators, waarbij de parameters van vergassing en de snelheid van terugwinning van hulpbronnen worden aangepast.

Voordelen van technologie

In termen van technische implementatie is de methode nogal arbeidsintensief en kostbaar, maar ze heeft een aantal positieve eigenschappen die het gebruik ervan rechtvaardigen:

• Hoge prestaties.
• Brede mogelijkheden voor structurele aanpassing aan externe bedrijfsomstandigheden en putparameters.
• Betrouwbaarheid en veiligheid van het mijnbouwproces.
• Flexibiliteit. Deze eigenschap weerspiegelt zowel de voor- als nadelen van de gasliftmethode van olieproductie, die tot uiting komen in verschillende aspecten van de toepassing ervan. Vanuit het oogpunt van een gekwalificeerde operator is het besturingsproces zelf bijvoorbeeld vrij eenvoudig en vereist het praktisch geen fysieke inspanning. Maar onderhoudspersoneel heeft te maken met complexe machines die veel arbeid en kosten vereisen om te onderhouden.
• De meeste kritieke apparatuur bevindt zich aan de oppervlakte.
• Universaliteit van de methode.

Technische gebreken

Deze methode kan echter niet optimaal geschikt worden genoemd voor alle gebieden, als we rekening houden met het geheel van operationele factoren, evenals met milieu- en economische aspecten. Naar de negatieve aspecten van het gebruik van de gasliftmethodeolieproductie omvat:

• Hoge kosten van energiebronnen. We hebben het over de injectie van gas in industriële volumes en de brandstofkosten voor generatoren die de functies van pompapparatuur met compressoren vervullen.
• Investering komt mogelijk niet overeen met de waarde van teruggewonnen olie- en gasmaterialen - vooral gezien de kosten van extra procesreinigings- en scheidingsprocessen.
• Aangezien grote deposito's worden uitgebuit, nemen de productievolumes af, terwijl het niveau van organisatorische en technische ondersteuning hetzelfde zou moeten blijven.

Conclusie

De ervaring van olie- en gasproducerende bedrijven leert dat ongeveer de helft van de kosten van projecten voor de ontwikkeling en exploitatie van velden v alt op de organisatie van technische infrastructuur met ondersteuning voor aanvullende workflows. Het lijkt erop dat trends in de ontwikkeling van de sector vooruitgang zouden moeten brengen in de richting van de structurele optimalisatie van dergelijke evenementen, maar de gasliftmethode bewijst het tegenovergestelde. Zoals Karl Locher, de auteur van de gasliftmethode voor olieproductie, suggereerde, vermindert het aansluiten van hulpenergiebronnen tijdens het hijsen het energieverbruik van de werkende operatie, maar niet de organisatie van het evenement als geheel. De apparatuur voor de liftstring biedt in ieder geval niet zozeer voordelen in de vorm van het aansluiten van een vergassingskanaal, maar biedt meer mogelijkheden om de parameters van het productieproces te beheersen. En dit voordeel is precies het vooruitzicht om gaslift te ontwikkelen als een manier waarop:kan de mogelijkheden uitbreiden om verschillende ontwikkelingsreservoirs te combineren tot één productiefaciliteit met hoge capaciteit.