Мұнай өндірудің газлифттік әдісі: сипаттамасы және сипаттамасы

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Мұнай және газ кен орындарында көмірсутектерді өндірудің әуе көтеру әдістерінің тобын отандық өнеркәсіп ағынды ұңғымаларды игеруге балама ретінде бұрыннан қолданып келеді. Бұл технология белгілі бір қолдану шарттарында айтарлықтай экономикалық және техникалық артықшылықтар береді, сонымен қатар қосымша ресурстарды қосуды талап етеді. Көп жағдайда оңтайлы шешім мұнай өндірудің газ-лифттік әдісі болып табылады, онда белсенді көтеру ортасы ретінде газ қоспасы қолданылады. Мұндай шешім жоғары өнімділіктің арқасында өзін ақтайды, сонымен қатар қауіпсіздік тұрғысынан қосымша ұйымдастырушылық талаптарды қояды. Осы себепті әдісті негізінен жеткілікті ресурстық базасы бар ірі ұйымдар пайдаланады.

Мұнай өндірудің газлифттік әдісінің жалпы сипаттамасы

Әуе көтеру принциптері, яғни жер асты кен орнының ұңғыма қорын көтеру технологиясы алғаш рет 18 ғасырдың аяғында қолданыла бастады. Бұл әдіс идеясының пайда болуы тау-кен технологияларының қарқынды дамуына байланысты болды, бірақ ұзақ уақыт бойы оны толық пайдалану жеткілікті дамыған компрессорлық жабдықтың болмауымен шектелді. Мұнай өндірудің газлифттік әдісінің авторы неміс инженері Карл Лошер болып табылады, ол ауа қоспаларының энергиясын пайдаланып ресурстарды көтерудің жалпы схемасын ұсынды. Болашақта техника бірнеше рет оңтайландырылды, жаңартылды және жұмыстың белгілі бір аспектілерінде жетілдірілді. Әуе көлігін өнеркәсіптік ауқымда практикалық қолдану оны техникалық іске асырудың теориялық негізін құрумен тек 20 ғасырда басталды. Мұнай кен орындарында газлифтті пайдаланудың алғашқы тәжірибесі 1985 жылдан басталады.

Біздің заманымызда газлифт технологиясын қолдану негізінен жоғары дебитті ұңғымаларда өзін ақтайды. Сондай-ақ, жоғары қоспалар жағдайында газлифт ресурсты жер бетіне көтерудің ең үнемді шешімі болып табылады. Бұл, ең алдымен, массаларды көтеруді қиындататын тұздар, шайырлар және парафиндер бар мұнай қоспаларына қатысты. Әуе тасымалымен салыстыруға келетін болсақ, мұнай өндірудің газлифттік әдісі сұйықтықтарды жасанды көтерудің жалпы технологиясының жалғасы деп айта аламыз. Классикалық аэролифтте белсенді орта ретінде ауа қоспасы пайдаланылса ғана, газлифт құрамында көміртегі бар заттарды пайдаланады. Осы себепті, негізгі операциялық бірітехнологияның сипаттамалары газдың меншікті шығынын ескереді. Газлифтті пайдалану құнын есептеу кезінде газ қоспаларын ұстауға және жеткізуге арналған энергия шығындары жобалардың жалпы құнының шамамен 30% құрайды.

Мұнай өндірудің газлифттік әдісін қолдану аясы

Тұңғиық қысымы жоғары өнімділігі жоғары ұңғыма – газлифтті енгізу үшін мақсатты орын. Мұндай кен орындары негізінен әуе тасымалдауды ұйымдастыру үшін қолайлы орта болып табылады. Бірақ мұнай өндірудің ағынды әдістерін шектеу тәжірибесі сонымен қатар газлифт ұңғымада жұмыс істеудің жалғыз мүмкін әдісі болатын бірқатар шарттарды анықтайды. Кем дегенде, динамикалық теңгерімсіз гидравликалық орталарға барынша бейімделген мұнай өндірудің газлифттік әдісінің жалпы сипаттамасы оны қанықтыру қысымы төмен ұңғымаларда және техникалық қамтамасыз ету үшін жету қиын орнату шарттары бар құм ұңғымаларында қолдануға мүмкіндік береді.. Мысалы, газлифт жүйесін су басу жағдайында, батпақты жерлерде немесе су басу қаупі бар жерлерде пайдалануға болады. Айтпақшы, қысым көрсеткіштерін компрессорлық жабдықтың көмегімен жасанды түрде теңестіруге болады - көтерілу ұңғыма газының энергетикалық көрсеткіштеріне байланысты болса да, оны ағымдағы қажеттіліктерге толығымен реттеуге болады.

Екінші жағынан, өндірістік процесті механикаландыру деңгейі жоғары техникалық және газ материалдарын орталықтандырылған жабдықтау болмаса, онда дәстүрлі фонтан схемасын қолданған дұрыс.тау-кен. Әуе көлігіндегідей, мұнай өндірудің газлифттік әдісі ағынды әдіс технологиясының жалғасы болып табылады, бірақ кеңейтілген нұсқада. Бұл өндірістік инфрақұрылымның технологиялық кеңеюі бұл әдісті пайдалану қысқа мерзімге есептелген шағын ұңғымаларға қолдануға мүмкіндік бермейді.

Технологиялық өндіріс процесі

Ұңғыманың игерілуінен кейін жер бетінде ұштың құрылымдық негізі қалыптасады, ол кейінірек негізгі жұмыс процестерін ұйымдастыруға арналған платформа қызметін атқарады. Ұңғыма оқпанының тауашасында қор ағынының реттегіші қызметін атқаратын камералары мен өтпелі клапандары бар жабық туннель ұйымдастырылған. Өндірілген сұйықтықтың арна бойымен қозғалуы төменгі саңылаудағы газдандырылған ортамен қамтамасыз етілетін негізгі операциялық процесс болып табылады. Газдандыруды қамтамасыз ету үшін белсенді қоспаны беруге арналған саптамасы бар камера оқшауланған контур бойымен арнаға параллель түсіріледі. Іс жүзінде мұнай өндірудің газлифттік әдісінің принципі газдың мақсатты ресурстың сұйық ортасына өтуіне дейін төмендейді, содан кейін көтеру процесі жүруі керек. Газ-ауа қоспаларымен байыту сұйықтықтың көтерілуін қамтамасыз етпейтінін ескеру маңызды. Бұл операция үшін арнайы сорғылар қолданылады. Көтеру күші газдандыру дәрежесіне де, сорғының қуатына да байланысты, екеуін де реттеуге болады. Тізбектегі қысым көрсеткіштерін кешенді басқару үшін бетінде орналасқан компрессорлық қондырғы қолданылады.

Өндіріс қарқындылығыресурсты қолмен механика немесе электронды сенсорлары бар автоматты жүйелер арқылы басқаруға болады. Жұмыс параметрлері қабылдаушы жабдықтың мүмкіндіктеріне сәйкес белгіленеді. Мұнай өндірудің газлифттік әдісінің ерекшелігі ресурсты өндіруден кейінгі арнайы өңдеу болып табылады. Сұйықтық газ қоспасымен бірге көтерілетіндіктен, арнайы бөлу қажет, содан кейін тазартылған мұнай арнайы шұңқырға жіберіледі. Оның үстіне, газлифт суспензияның жоғары ластануы бар орталарда жиі қолданылатындықтан, ресурс уақытша сақтау ыдысына түсер алдында көп сатылы дөрекі сүзу қажет болуы мүмкін.

Қолданбалы жабдық

Техникалық инфрақұрылымның барлығы екі құрал-жабдық тобынан құралған – әмбебап құрылғылар мен ұңғымаларға техникалық қызмет көрсету процестерін ұйымдастыруға арналған құрылғылар және газлифтті пайдалану кезінде қолданылатын арнайы қондырғылар. Бірінші топқа сорғы циркуляциялық жабдықты, қаптамалық жабдықты, монтаждауды, сорғыға арналған металл құбырларды және т.б. Әдетте, мұнай өндірудің ағынды және газлифттік әдістері шамалы құрылымдық айырмашылықтары бар осы жабдыққа салынған.

Мұнайды газбен көтеруді жүзеге асыруға арналған арнайы техникалық элементтерге келетін болсақ, олар мыналарды қамтиды:

• Компрессор. Сығылған ауаны айдау арқылы оңтайлы қысымды ұстауға арналған қондырғы. Көбінесе өнеркәсіптік жоғары қуатты қондырғылар пайдаланылады,жұмыс мәнінің параметрлерін кең ауқымда реттеуге қабілетті.
• Газ көтеру камерасы. Ол газ-ауа қоспаларының ағынын бағыттау, бөлу және жеткізудің негізгі процестері өтетін газлифттік мұнай өндіру инфрақұрылымының өзегі деп айтуға болады. Бұл тармақтық құбырлары мен шығыс арналары бар металл конструкция, оның жұмысы өшіру клапандарымен реттеледі.
• Клапандар. Бұл жүйеде клапан сұйық ортаның айналымын блоктау функциясын ғана емес, сонымен қатар ағынды реттегіш ретінде де әрекет етеді. Газ көтеру клапандары ұңғыма оқпанының әртүрлі деңгейлерінде қолданылады, бұл өндіру жылдамдығын дәлірек басқаруға мүмкіндік береді. Мұндай клапандардың негізгі конструкциялық ерекшелігі қысым көрсеткіштерін жоғары дәлдікпен жазып алатын және басқару аймағындағы әсер ету күшіне байланысты олардың күйін өзгертетін сезімтал элементтердің болуы деп атауға болады.

Газлифт

Бұл жағдайда лифт ұғымы ұңғымаға батқан газлифтінің күрделі инфрақұрылымын көрсетеді. Оның тұжырымдамасы екі арнаны қамтиды - газды айдау және мақсатты сұйықтық ресурсын көтеру үшін. Екі арна да металл құбырлар арқылы ұйымдастырылған, бірақ олар бір-біріне параллель қосылуы қажет емес. Сонымен қатар, кейде газбен жабдықтау құбырының бұрыштық бағыты қарастырылады, ол сорғы қондырғысын қосу ерекшеліктерімен анықталады. Құбырларды орналастыру конфигурациясы мұнай өндірудің газлифттік әдісі ұйымдастырылған жағдайларға байланысты. Төмендегі фото заманауи технологияны көрсетеді.диаметрі 90-нан 140 мм-ге дейінгі бір тізбекте біріктірілген айдау және қалпына келтіру тізбегін пайдалану. Бұл жағдайда арналар бағытының конфигурациясына қарамастан, аяқ киімнің жоғарғы бөлігінен де, басынан да, мүмкіндігінше, құрылымды қатаң бекіту қамтамасыз етіледі. Құбырларда құм мен басқа бөгде бөлшектерді шығаруға арналған технологиялық тесіктер (перфорация) болуы мүмкін.

Газлифт компрессорсыз жұмыс істеу

Газды беру және қысым көрсеткіштерін реттеу, негізінен, компрессорлық жабдықтың қолдауымен жүзеге асырылуы міндетті емес. Егер газ және мұнай кен орындары бір жұмыс орнында орналасса, онда ұңғымалық газлифт компрессорсыз өз энергетикалық тірегінде ұйымдастырылуы мүмкін. Бірақ бұл жағдайда да ағынды және газлифттік мұнай өндіру технологиялары әртүрлі болады, өйткені сырттан сығылған ауамен реттеуді алып тастау табиғи газдан қысым көрсеткіштерін бақылауды жоққа шығармайды. Оның үстіне мұндай жағдайларда ұңғыманы кептіру және ресурсты алдын ала тазалауды жүргізуге болады, бұл технологиялық процестің құнын төмендетеді.

Газ көтеру процесін басқару элементтері

Біріншіден, газлифт маңызды өнімділік көрсеткіштерін бақылауда ұстауға мүмкіндік беретін өлшеу құралдарының кең ауқымын пайдалануды қажет ететінін атап өткен жөн. Оларға қысым, температура, ылғалдылық және газ ағыны жатады. Газлифттік әдісте мұнай өндіруді тікелей басқару жоғарыда аталған клапандардың көмегімен жүзеге асырылады жәнебетінде генераторлардан қоректенетін жетек жүйесі бар өшіру клапандары. Неғұрлым жетілдірілген зауыттар газдандыру параметрлерін және ресурстарды қалпына келтіру жылдамдығын реттей отырып, операторлардың қатысуынсыз автоматты басқарудың бақылауымен жұмыс істейді.

Технологияның артықшылықтары

Техникалық енгізу тұрғысынан әдіс біршама еңбекқор және қымбат, бірақ оны пайдалануды негіздейтін бірқатар оң қасиеттерге ие:

• Жоғары өнімділік.
• Сыртқы жұмыс жағдайлары мен ұңғыма параметрлеріне құрылымдық реттеудің кең мүмкіндіктері.
• Тау-кен процесінің сенімділігі мен қауіпсіздігі.
• Икемділік. Бұл қасиет мұнай өндірудің газлифттік әдісінің артықшылықтары мен кемшіліктерін көрсетеді, олар оны қолданудың әртүрлі аспектілерінде көрінеді. Мысалы, білікті оператордың көзқарасы бойынша басқару процесінің өзі өте қарапайым және іс жүзінде физикалық күш салуды қажет етпейді. Бірақ техникалық қызмет көрсету қызметкерлері күрделі техникамен айналысады, оған техникалық қызмет көрсету көп еңбек пен шығынды қажет етеді.
• Маңызды жабдықтың көпшілігі жер бетінде орналасқан.
• Әдістің әмбебаптығы.

Технологияның кемшіліктері

Алайда, егер операциялық факторлардың жиынтығын, сондай-ақ экологиялық және экономикалық аспектілерді ескерсек, бұл әдісті барлық өрістер үшін оңтайлы қолайлы деп атауға болмайды. Газлифт әдісін қолданудың жағымсыз жақтарынамұнай өндіру мыналарды қамтиды:

• Энергия ресурстарының жоғары шығындары. Әңгіме өнеркәсіптік көлемдегі газды айдау және компрессорлармен сорғы жабдығының функцияларын қамтамасыз ететін генераторлар үшін отынның құны туралы болып отыр.
• Инвестициялар өндірілген мұнай мен газ материалдарының құнына сәйкес келмеуі мүмкін, әсіресе қосымша технологиялық тазалау және бөлу процестерінің құнын ескере отырып.
• Ірі кен орындары игерілген сайын өндіріс көлемі азайып келеді, ал ұйымдастырушылық және техникалық қамтамасыз ету деңгейі өзгеріссіз қалуы керек.

Қорытынды

Мұнай және газ өндіруші компаниялардың тәжірибесі көрсеткендей, кен орындарын игеру және пайдалану жобалары шығындарының жартысына жуығы қосымша жұмыс процестерін қолдау арқылы техникалық инфрақұрылымды ұйымдастыруға түседі. Саланың даму тенденциялары мұндай оқиғаларды құрылымдық оңтайландыруға қарай ілгерілеуі керек сияқты, бірақ газлифт әдісі керісінше дәлелдейді. Мұнай өндірудің газлифттік әдісінің авторы Карл Лохер ұсынғандай, көтеру кезінде қосалқы энергия көздерін қосу жұмыс операциясының энергия шығынын азайтады, бірақ тұтастай алғанда оқиғаны ұйымдастыру емес. Қалай болғанда да, көтергіш жолға арналған жабдық газдандыру арнасын қосу түріндегі артықшылықтарды қамтамасыз етпейді, бірақ өндірістік процестің параметрлерін бақылауда көбірек мүмкіндіктер ашады. Және бұл артықшылық дәл осы әдіс ретінде газлифтті дамыту перспективасы болып табыладыбірнеше игеру су қоймаларын бір жоғары қуатты өндірістік нысанға біріктіру мүмкіндіктерін кеңейте алады.