Gaslyftningsmetod för oljeproduktion: beskrivning och egenskaper

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Gruppen av lufttransportmetoder för kolväteproduktion i olje- och gasfält har länge använts av den inhemska industrin som ett alternativ till strömmande brunnsutveckling. Denna teknik, under vissa tillämpningsförhållanden, ger betydande ekonomiska och tekniska fördelar, men kräver också anslutning av ytterligare resurser. Den optimala lösningen i de flesta fall är gaslyftmetoden för oljeproduktion, där en gasblandning används som ett aktivt lyftmedium. En sådan lösning motiverar sig själv på grund av hög prestanda, men ställer också ytterligare organisatoriska krav när det gäller säkerhet. Av denna anledning används metoden mest av stora organisationer med tillräcklig resursbas.

Allmänna egenskaper hos gaslyftmetoden för oljeproduktion

Principerna för lufttransport, det vill säga tekniken för att lyfta brunnsresurserna i en underjordisk fyndighet, användes först i slutet av 1700-talet. Uppkomsten av idén om denna metod berodde på den snabba utvecklingen av gruvteknik, men under lång tid begränsades dess fulla användning av bristen på tillräckligt utvecklad kompressorutrustning. Författaren till gaslyftmetoden för oljeproduktion är den tyske ingenjören Karl Loscher, som lade fram ett allmänt schema för att öka resurser med hjälp av energin från luftblandningar. I framtiden optimerades, moderniserades och förbättrades tekniken upprepade gånger i vissa aspekter av driften. Den praktiska användningen av en luftbro i industriell skala med skapandet av en teoretisk grund för dess tekniska genomförande började först på 1900-talet. På oljefält går den första erfarenheten av att använda gaslyft tillbaka till 1985.

I vår tid motiverar användningen av gaslyftsteknik sig främst i brunnar med höga flödeshastigheter. Dessutom, under förhållanden med hög föroreningsh alt, är gaslyft den mest ekonomiska lösningen för att lyfta resursen till ytan. Det gäller framför allt oljeblandningar som innehåller s alter, hartser och paraffiner som gör det svårt att lyfta massor. När det gäller jämförelsen med luftliften som sådan kan vi säga att gaslyftmetoden för oljeproduktion är en fortsättning på den allmänna tekniken för artificiell lyft av vätskor. Endast om en luftblandning används som ett aktivt medium i en klassisk luftlift, så använder en gaslyft kolh altiga ämnen. Av denna anledning, en av de viktigaste operativaTeknikens egenskaper tar hänsyn till den specifika gasförbrukningen. Vid beräkningen av kostnaden för att använda en gashiss är energikostnaderna för underhåll och leverans av gasblandningar cirka 30 % av den totala kostnaden för projekt.

Tillämpningsområde för gaslyftmetoden för oljeproduktion

En högavkastande brunn med högt bottenhålstryck är en målplats för införandet av gaslyft. Sådana avlagringar är en gynnsam miljö för organisationen av lufttransport i princip. Men bruket att begränsa flödande metoder för oljeproduktion bestämmer också ett antal förhållanden under vilka gaslyft blir den enda möjliga metoden att arbeta på en brunn. Åtminstone gör den allmänna egenskapen hos gaslyftmetoden för oljeproduktion som den mest anpassade till dynamiskt obalanserade hydrauliska miljöer att den kan användas i bottenhål med lågt mättnadstryck och i sandbrunnar med svåråtkomliga installationsförhållanden för tekniskt stöd. Ett gaslyftssystem kan till exempel användas i översvämningsförhållanden, i sumpiga områden eller där det finns risk för översvämning. Tryckindikatorer, förresten, kan utjämnas på konstgjord väg med hjälp av kompressorutrustning - även om ökningen beror på brunnsgasenergiindikatorerna, kan den anpassas ganska till nuvarande behov.

Å andra sidan, om det inte finns något centraliserat utbud av tekniskt och gasmaterial med en hög mekaniseringsnivå av produktionsprocessen, är det bättre att använda det traditionella fontänschematbrytning. Liksom i fallet med luftliften är gaslyftmetoden för oljeproduktion en fortsättning på tekniken för den flytande metoden, men i en utökad version. Det är den tekniska expansionen av produktionsinfrastrukturen som inte tillåter tillämpning av denna metod på små brunnar, vars drift beräknas för korta perioder.

Teknologisk produktionsprocess

Efter utvecklingen av brunnen bildas spetsens strukturella bas på ytan, som senare fungerar som en plattform för att organisera de huvudsakliga arbetsprocesserna. I borrhålets nisch är en stängd tunnel organiserad med kammare och övergångsventiler som fungerar som en resursflödesregulator. Förflyttningen av den producerade vätskan uppför kanalen är den huvudsakliga operativa processen, som stöds av det förgasade mediet i bottenhålet. För att säkerställa förgasning sänks en kammare med ett munstycke för tillförsel av den aktiva blandningen ner parallellt med kanalen längs en isolerad krets. Egentligen reduceras principen för gaslyftmetoden för oljeproduktion till riktningen av gas in i målresursens flytande medium, varefter lyftprocessen måste äga rum. Det är viktigt att notera att anrikning med gas-luftblandningar i sig inte säkerställer att vätskan stiger. För denna operation används speciella pumpar. Lyftkraften beror på både graden av förgasning och pumpens effekt, som båda kan justeras. För komplex styrning av tryckindikatorer i kretsen används en kompressorenhet placerad på ytan.

Produktionsintensitetresurs kan styras av manuell mekanik eller automatiska system med elektroniska sensorer. Driftsparametrarna ställs in i enlighet med kapaciteten hos den mottagande utrustningen. En egenskap hos gaslyftmetoden för oljeproduktion är en speciell behandling efter utvinningen av resursen. Eftersom vätskan stiger tillsammans med gasblandningen krävs en speciell separation, varefter den redan renade oljan skickas till en speciell sump. Dessutom, eftersom gaslyft ofta används i miljöer med hög slamkontamination, kan flerstegs grovfiltrering krävas innan resursen kommer in i den tillfälliga lagringstanken.

Tillämpad utrustning

Hela den tekniska infrastrukturen består av två grupper av utrustning - universella anordningar och anordningar för att organisera brunnsunderhållsprocesser och speciella installationer som används vid drift av gashissar. Den första gruppen kan inkludera pumpcirkulationsutrustning, höljesutrustning, monteringsbeslag, metallrör för pumpning, etc. Som regel bygger både flödes- och gaslyftmetoder för oljeproduktion på denna utrustning med mindre strukturella skillnader.

När det gäller de speciella tekniska elementen för att förverkliga lyftet av olja på gaskraft, inkluderar de följande:

• Kompressor. Installation för upprätthållande av optim alt tryck genom insprutning av tryckluft. Mestadels används industriella högeffektsenheter,kan justera parametrarna för arbetsvärdet inom ett brett intervall.
• Gaslyftkammare. Man kan säga att det är kärnan i infrastrukturen för gas-lift-oljeproduktion, där huvudprocesserna för att styra flödet, distributionen och tillförseln av gas-luftblandningar äger rum. Detta är en metallkonstruktion med grenrör och utloppskanaler, vars funktion regleras av avstängningsventiler.
• Ventiler. I detta system utför ventilen inte bara funktionen att blockera cirkulationen av det flytande mediet, utan fungerar också som en flödesregulator. Gaslyftventiler används på olika nivåer av borrhålet, vilket möjliggör mer exakt kontroll av produktionshastigheten. Den huvudsakliga designfunktionen hos sådana ventiler kan kallas närvaron av känsliga element som registrerar tryckindikatorer med hög noggrannhet och ändrar deras tillstånd beroende på kraften av stöten i kontrollområdet.

Gaslyft

I det här fallet speglar konceptet med hiss den komplexa infrastrukturen hos en gashiss nedsänkt i en brunn. Dess koncept innehåller två kanaler - för gasinjektion och för att lyfta målvätskeresursen. Båda kanalerna är organiserade med metallrör, men de behöver inte förenas med varandra parallellt. Dessutom tillhandahålls ibland en vinkelriktning för gastillförselröret, vilket bestäms av detaljerna för att ansluta pumpenheten. Konfigurationen av rörplacering beror på de förhållanden under vilka gaslyftmetoden för oljeproduktion är organiserad. Bilden nedan illustrerar modern teknik.användningen av en kombinerad injektions- och återvinningssträng i en krets med en diameter på 90 till 140 mm. I detta fall, oavsett konfigurationen av kanalernas riktning, både från den övre delen vid huvudet och i den nedre delen av skon, om möjligt, tillhandahålls en stel fixering av strukturen. Rören kan också ha tekniska hål (perforering) för utsläpp av sand och andra främmande partiklar.

Gaslyftsdrift utan kompressor

Tillförsel av gas och reglering av tryckindikatorer behöver i princip inte utföras med stöd av kompressorutrustning. Om gas- och oljefält är belägna inom samma driftsplats, kan gaslyft nere i borrhålet organiseras på eget energistöd utan kompressor. Men även i det här fallet kommer teknikerna för flödande och gaslyftande oljeproduktion att skilja sig åt, eftersom uteslutningen av reglering av tryckluft från utsidan inte utesluter kontrollen av tryckindikatorer från naturgas. Under sådana förhållanden är det dessutom möjligt att utföra torkning i borrhålet och preliminär rengöring av resursen, vilket minskar kostnaderna för den tekniska processen.

Gaslyftprocesskontroller

Först och främst är det värt att betona att gaslyft kräver användning av ett brett utbud av mätanordningar som gör att du kan hålla viktiga prestandaindikatorer under kontroll. Dessa inkluderar tryck, temperatur, luftfuktighet och gasflöde. Den direkta styrningen av oljeproduktionen i gaslyftmetoden utförs med hjälp av ovan nämnda ventiler ochavstängningsventiler med drivsystem som drivs av generatorer på ytan. Mer avancerade anläggningar fungerar under kontroll av automatiska kontroller, utan medverkan av operatörer, och justerar parametrarna för förgasning och återvinningshastigheten för resurser.

teknikens fördelar

När det gäller teknisk implementering är metoden ganska mödosam och kostsam, men den har ett antal positiva egenskaper som motiverar användningen:

• Hög prestanda.
• Bretta möjligheter för strukturell anpassning till externa driftsförhållanden och brunnsparametrar.
• Tillförlitlighet och säkerhet i gruvprocessen.
• Flexibilitet. Denna egenskap återspeglar både fördelarna och nackdelarna med gaslyftmetoden för oljeproduktion, som manifesteras i olika aspekter av dess tillämpning. Till exempel, från en kvalificerad operatörs synvinkel, är själva kontrollprocessen ganska enkel och kräver praktiskt taget ingen fysisk ansträngning. Men underhållspersonal har att göra med komplexa maskiner som kräver mycket arbete och kostnader att underhålla.
• Det mesta av den kritiska utrustningen finns på ytan.
• Metodens universalitet.

Flaws of technology

Denna metod kan dock inte kallas optim alt lämpad för alla områden, om vi tar hänsyn till helheten av operativa faktorer, såväl som miljömässiga och ekonomiska aspekter. Till de negativa aspekterna av att använda gaslyftmetodenoljeproduktion inkluderar:

• Höga kostnader för energiresurser. Vi talar om insprutning av gas i industriella volymer och kostnaden för bränsle för generatorer som tillhandahåller funktionerna för pumputrustning med kompressorer.
• Investeringarna kanske inte matchar värdet av återvunnen olje- och gasmaterial – särskilt med tanke på kostnaden för ytterligare processrening och separationsprocesser.
• När stora fyndigheter exploateras, minskar produktionsvolymerna, samtidigt som nivån på organisatoriskt och tekniskt stöd bör förbli densamma.

Slutsats

Erfarenheterna från olje- och gasproducerande företag visar att ungefär hälften av kostnaderna för projekt för utveckling och drift av fält faller på organisationen av teknisk infrastruktur med stöd för ytterligare arbetsflöden. Det verkar som om utvecklingstrender i branschen borde leda framsteg mot strukturell optimering av sådana händelser, men gaslyftmetoden bevisar motsatsen. Som Karl Locher, författaren till gaslyftmetoden för oljeproduktion, föreslog, minskar anslutningen av extra energikällor under lyftning energiförbrukningen för arbetsoperationen, men inte organisationen av evenemanget som helhet. Utrustningen för lyftsträngen ger i alla fall inte så mycket fördelar i form av att ansluta en förgasningskanal, utan öppnar för fler möjligheter att styra parametrarna för produktionsprocessen. Och denna fördel är just möjligheten att utveckla gaslyft som ett sätt attkan utöka möjligheterna att kombinera flera utvecklingsreservoarer till en produktionsanläggning med hög kapacitet.