- Methoden
- Pumpsysteme
- Mechanisches Pumpsystem
- Hydraulisches Pumpsystem
- Elektrisches Tauchpumpensystem
- Gasliftsystem
- Auswahl eines künstlichen Produktionssystems
- Verweise
Die künstlichen Produktionssysteme sind Verfahren, die in Ölquellen eingesetzt werden, um den Druck im Reservoir zu erhöhen und so das Aufsteigen des Öls an die Oberfläche zu fördern.
Wenn die natürliche Impulsenergie des Reservoirs nicht stark genug ist, um das Öl an die Oberfläche zu drücken, wird ein künstliches System verwendet, um mehr Material zu erhalten.
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Während einige Brunnen genug Druck enthalten, damit das Öl ohne Stimulation an die Oberfläche steigt, tun die meisten dies nicht und erfordern ein künstliches System.
Von den rund 1 Million weltweit produzierten Öl- und Gasbohrungen fließen nur 5% auf natürliche Weise, sodass fast die gesamte Öl- und Gasförderung der Welt von einem effizienten Betrieb künstlicher Produktionssysteme abhängt.
Selbst für diejenigen Brunnen, die anfänglich einen natürlichen Fluss zur Oberfläche haben, wird dieser Druck mit der Zeit abgebaut. Für sie ist auch die Verwendung eines künstlichen Systems erforderlich.
Methoden
Obwohl es verschiedene Methoden gibt, um eine künstliche Produktion zu erreichen, sind die beiden Haupttypen künstlicher Systeme Pumpensysteme und Gasliftsysteme.
In den USA verwenden beispielsweise 82% der Bohrlöcher mechanische Wippen, 10% Gaslift, 4% elektrische Tauchpumpen und 2% Hydraulikpumpen.
Pumpsysteme
Mechanisches Pumpsystem
Dieses System verwendet Geräte an der Oberfläche und darunter, um den Druck zu erhöhen und Kohlenwasserstoffe in Richtung Boden zu drücken. Mechanische Pumpen sind die bekannten Kipphebel in Onshore-Ölquellen.
An der Oberfläche schwingt die Wippe hin und her. Es ist mit einer Kette von Stangen verbunden, die als Saugstangen bezeichnet werden und in den Brunnen sinken.
Die Saugstangen sind mit der Saugstangenpumpe verbunden, die als Teil der Rohre nahe dem Boden des Bohrlochs installiert wird.
Wenn die Wippe schwingt, betätigt dies die Stangenkette, die Saugstange und die Saugstangenpumpe und arbeitet ähnlich wie Kolben in einem Zylinder.
Die Saugstangenpumpe hebt das Öl vom Boden des Bohrlochs an die Oberfläche. Im Allgemeinen werden die Pumpeinheiten elektronisch oder mittels eines Benzinmotors angetrieben, der als Antriebsmaschine bezeichnet wird.
Damit das Pumpsystem ordnungsgemäß funktioniert, wird ein Drehzahlminderer verwendet, um sicherzustellen, dass sich die Pumpeneinheit gleichmäßig bewegt.
Hydraulisches Pumpsystem
Dieses Pumpsystem setzt anstelle von Saugstangen eine Hydraulikpumpe vom Boden des Bohrlochs ein, um das Öl an die Oberfläche zu bringen. Die Produktion wird gegen die Kolben gedrückt, wodurch der Druck und die Kolben die Flüssigkeiten an die Oberfläche heben.
Ähnlich wie bei den Wasserrädern, die alte Mühlen antreiben, wird im Bohrloch natürliche Energie verwendet, um die Produktion an die Oberfläche zu bringen.
Hydraulikpumpen bestehen im Allgemeinen aus zwei übereinanderliegenden Kolben, die durch eine Stange verbunden sind, die sich innerhalb der Pumpe auf und ab bewegt.
Sowohl Oberflächenhydraulikpumpen als auch unterirdische Hydraulikpumpen werden mit sauberem Öl angetrieben, das zuvor aus dem Bohrloch gefördert wurde.
Die Pumpe an der Oberfläche fördert das saubere Öl durch die Rohre zur unterirdisch installierten Hydraulikpumpe im untersten Teil der Rohrkette. Die Reservoirflüssigkeiten werden durch eine zweite parallele Rohrkette an die Oberfläche geleitet.
Elektrisches Tauchpumpensystem
Elektrische Tauchpumpensysteme verwenden eine Kreiselpumpe unterhalb des Füllstands der Reservoirflüssigkeiten. Die an einen langen Elektromotor angeschlossene Pumpe besteht aus mehreren Laufrädern oder Schaufeln, die Flüssigkeiten im Bohrloch bewegen.
Das gesamte System ist am unteren Ende der Rohrkette installiert. Ein elektrisches Kabel verläuft über die gesamte Länge des Bohrlochs und verbindet die Pumpe mit einer Stromquelle an der Oberfläche.
Die elektrische Tauchpumpe erzeugt eine künstliche Produktion, indem sie die Laufräder auf der Pumpenwelle dreht, die Druck auf die umgebenden Flüssigkeiten ausüben und sie zwingen, an die Oberfläche zu steigen.
Elektrische Tauchpumpen sind Massenproduzenten und können mehr als 25.000 Barrel Flüssigkeiten pro Tag fördern.
Gasliftsystem
Als aufstrebendes künstliches Produktionssystem injiziert Gas Lift komprimiertes Gas in das Bohrloch, um den Druck wiederherzustellen und es zu produzieren. Selbst wenn ein Brunnen ohne künstlichen Auftrieb fließt, wird häufig eine natürliche Form des Gasaufzugs verwendet.
Das injizierte Gas, hauptsächlich Stickstoff, verringert den Druck am Boden des Bohrlochs, indem es die Viskosität der Flüssigkeiten im Bohrloch verringert. Dies wiederum lässt Flüssigkeiten leichter an die Oberfläche fließen. Typischerweise ist das eingespritzte Gas das gleiche recycelte Gas, das in der Ölquelle erzeugt wird.
Obwohl es nur sehr wenige Einheiten an der Oberfläche hat, ist dieses System die optimale Wahl für Offshore-Anwendungen. Im Bohrloch wird komprimiertes Gas in den Rohrring injiziert und gelangt über zahlreiche Zugangspunkte, sogenannte Gasliftventile, in das Bohrloch.
Wenn Gas in diesen verschiedenen Stadien in das Rohr eintritt, bildet es Blasen, entlastet Flüssigkeiten und verringert den Druck.
Auswahl eines künstlichen Produktionssystems
Um das maximale Entwicklungspotential einer Öl- oder Gasquelle zu erzielen, muss das effizienteste künstliche Produktionssystem ausgewählt werden. Die Kriterien, die in der Vergangenheit zur Auswahl des künstlichen Systems für eine bestimmte Bohrung verwendet wurden, sind in der Branche sehr unterschiedlich:
- Bedienererfahrung.
- Welche künstlichen Systeme stehen für Installationen in bestimmten Regionen der Welt zur Verfügung?
- Das künstliche System, das in den angrenzenden oder ähnlichen Brunnen arbeitet.
- Bestimmen Sie, welche Systeme mit der gewünschten Geschwindigkeit und aus den erforderlichen Tiefen implementiert werden.
- Bewerten Sie Listen mit Vor- und Nachteilen.
- Expertensysteme zum Verwerfen und Auswählen von Systemen.
- Bewertung der Anfangskosten, Betriebskosten, Produktionskapazitäten usw. mit der Verwendung der Wirtschaft als Auswahlinstrument, im Allgemeinen auf der Grundlage des Barwerts.
In den meisten Fällen dient das künstliche Produktionssystem, das in ähnlichen Bereichen am besten funktioniert hat, als Auswahlkriterium. Darüber hinaus können die verfügbaren Geräte und Dienstleistungen leicht bestimmen, welches künstliche Produktionssystem angewendet wird.
Wenn jedoch ein Teil des Szenarios erhebliche Kosten erfordern würde, um hohe Produktionsraten in den Bohrlöchern aufrechtzuerhalten, ist es ratsam, die meisten verfügbaren Bewertungs- und Auswahlmethoden in Betracht zu ziehen.
Verweise
- Rigzone (2019). Wie funktioniert künstlicher Aufzug? Entnommen aus: rigzone.com.
- UNAM (2019). Grundlagen künstlicher Produktionssysteme. Entnommen aus: ptolomeo.unam.mx:8080.
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- Petrowiki (2019). Künstlicher Aufzug. Entnommen aus: petrowiki.org.
- Wikipedia, die freie Enzyklopädie (2019). Künstlicher Aufzug. Entnommen aus: en.wikipedia.org.