Zariadenie na prevádzku vrtov plynovým výťahom

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Produkciu zdrojov ropy a zemného plynu plynovým výťahom možno považovať za progresívnejšiu alternatívu k tradičnej metóde rozvoja tečúcich vrtov. Vyznačuje sa prvkami pasívnej ťažby cieľových materiálov, ktorá je uľahčená energiou plynu. Táto vlastnosť plynovej prevádzky vrtov určuje špecifiká technickej organizácie výrobného procesu, čo sa priamo odráža v charakteristikách použitých zariadení.

Princípy výroby v plynových výťahových vrtoch

Technológia zahŕňa vyzdvihnutie formačnej vody alebo ropy z kanála v dôsledku nadmerného tlaku vo vrte, ktorý vytvárajú plyny. Zároveň je potrebné napojiť aj aktívne zmesi - najmä pridružený plyn stlačený kompresorom. V niektorých ložiskách pôsobí ako aktívna látka aj vzduch pod prirodzeným tlakom. Kompresor je voliteľný. Jeho úvod do technológieproces do značnej miery závisí od požiadaviek na objemy výroby a kapacity použitého zariadenia. V každom prípade je hlavným funkčným princípom metódy plynového výťahu prevádzky vrtu zabezpečiť proces splyňovania kvapalného zdroja. Tlak v studni sa bude znižovať so zvyšujúcim sa splyňovaním, takže na zvýšenie tlaku môže byť potrebné umelé (kompresorové) stlačenie zmesi. Objem prítoku na hladinu priamo závisí od aktuálnych parametrov plynového výťahu, ktoré je možné upraviť pracovným zariadením.

Odlišnosti od prevádzky tečúcich vrtov

Vo všeobecnosti je plynový zdvih rovnaký plynulý výrobný spôsob, ale s dodatočným stimulátorom prietoku. Aktívny plyn je smerovaný z povrchu pozdĺž vrtu do topánky, kde dochádza k obohacovaciemu efektu, čím sa znižuje úsilie potrebné na zdvihnutie zdroja. Je zrejmé, že takéto riešenie potrebuje pripojiť ďalšie kapacity - vrátane funkcie čerpacieho zariadenia. Okrem toho sa v niektorých konfiguráciách vyžaduje aj usporiadanie samostatného kanála na prívod plynu. Existujú však aj základné faktory, pri ktorých je nemožné prevádzkovať studňu plynule. Metóda výroby plynovým výťahom je ne alternatívnou náhradou za prietokovú metódu v nasledujúcich prípadoch:

• Keď je teplota kvapaliny vysoká.
• Keď je obsah plynu vo vyťaženom zdroji vysoký.
• Ak je v tvári piesok.
• V prítomnosti usadenín soli a parafínu.

Inými slovami, všetkokomplikuje prevádzku čerpacieho zariadenia pri údržbe studní v rôznej miere a spôsobuje potrebu dodatočnej stimulácie stúpania kvapalného zdroja.

Technológia na použitie zmesí plynu a vzduchu

Zavedenie vzduchu do studne s kvapalinou prispieva k vytvoreniu stabilnej emulzie, ale to nestačí na následné operácie so zdrojom. Povrchovo aktívne látky sa zvyčajne pridávajú v kombinácii na zahrievanie a udržiavanie kalu. Počas separačného procesu, už na povrchu po odstránení roztoku, sa vytvárajú podmienky na zabránenie požiaru, pretože emulzie plyn-vzduch sú vysoko horľavé. Čo sa týka plynovej zložky, najčastejšie sa používajú uhľovodíkové zmesi. Toto rozhodnutie je opodstatnené z ekonomického a technologického hľadiska. Faktom je, že prevádzka vrtov s uhľovodíkovými inklúziami plynovým výťahom vyžaduje menej zdrojov na zabezpečenie procesov stratifikácie a separácie. Na povrchu sa samotná obohatená kvapalina rozdeľuje na upravený čistý olej a plyn, čo sa vysvetľuje nevýznamným obsahom kyslíka v kompozícii. Použitý uhľovodík sa následne zhromažďuje v špeciálnej rezerve a likviduje. V závislosti od kvality tohto plynu sa môže použiť na výrobu nestabilného benzínu.

Dizajn použitého zariadenia

Infraštrukturálny základ prevádzky studní tvoria prstencové zariadenia, priamo potrubia a čerpadlá. Tento systém poskytujemožnosť prúdenia tekutiny vo vnútri hlavne a jej ďalšie stúpanie. Zdvihnutý stĺpec kvapaliny je regulovaný uzatváracími ventilmi s ventilmi v niekoľkých úrovniach. Ovládaním tohto zariadenia môže operátor znížiť alebo zvýšiť výkon prietoku v závislosti od aktuálnych parametrov splyňovania zdroja, ktoré prirodzene ovplyvňujú intenzitu zdvíhania. Pri prevádzke prietokových a plynových vrtov možno využiť aj zariadenia na meranie výkonových ukazovateľov. Predovšetkým tlakomery slúžia na zisťovanie tlaku a multifunkčné zariadenia na zaznamenávanie hydrostatických a teplotných ukazovateľov. Vo väčšej miere je prítomnosť týchto zariadení diktovaná bezpečnostnými úvahami, ale znalosť hodnoty tlaku je nevyhnutná ako faktor v regulačnom procese. V systémoch s automatickým riadením môžu tlakomery ovplyvniť zmenu parametrov pohybu prúdenia bez účasti obsluhy. Takáto schéma sa používa v podmienkach high-tech priemyselného rozvoja ložísk, kde sú povinné aj výrobné záznamy.

Príprava vybavenia na prácu

Rúry a ventily s pridruženým zariadením môžu pracovať v procese, ktorý je v zásade schopný prevádzky v podmienkach projektovaného tlaku. Napríklad ventily podľa výsledkov predbežného výpočtu prechádzajú špeciálnymi skúškami na stojanoch, kde sa hodnotí presnosť ich chodu a odolnosť voči mechanickému zaťaženiu. Všetky technologické zariadenia sú podrobované hydraulickým skúškam so záťažou, pri ktorej budú prevádzkované plynové vrty so špecifickými požiadavkamivlastnosti. V tejto fáze prípravy je hlavným parametrom testu tesnosť zariadenia.

Organizácia operačného procesu

Po úspešnom testovaní sa zariadenie odošle do vrtu. Na prírube hlavy stĺpa je upevnený priečnik montážneho kovania. Ďalej sú do kufra ponorené nasledujúce komponenty technickej infraštruktúry:

• Balík s bradavkou.
• Priama bradavka.
• Spodná kamera (kompletne s ventilmi).
• Izolačné ventily.

V záverečnej fáze sa inštalujú zemné armatúry so zariadením na testovanie tlaku a zariadením na separáciu a odstraňovanie plynov. Po pripojení čerpadla sa uvedie do prevádzky vrt plynového výťahu s následnou dodávkou pracovného prostriedku. Od tohto momentu začína neustále sledovanie stavu ventilov a tlaku v komorách studní. Keď kvapalina vystúpi k prvému pracovnému ventilu, zariadenie sa automaticky prepne do stabilného výrobného režimu.

Dierková kamera a jej druhy

Toto funkčné zariadenie je zváraná konštrukcia obsahujúca bradavku, košeľu, vodiace prvky a vrecko. Jeho základom je oválna rúra s okienkom, ku ktorému je privarená kapsa. V tej istej časti sú aj vodidlá pre prepad. Vsuvka, ktorá je umiestnená vo vnútri horného konca plášťa, je navrhnutá tak, aby fixovala smer plynového zdviháka pomocou ventilu. ATv prevádzkovom systéme plynového výťahu sa komora nachádza pod potrubím - je bodovo umiestnená pod aktuálnu hladinu kvapaliny. V praxi sa používajú kamery rôznych typov, ktoré sa líšia svojim dizajnom, spôsobom inštalácie a prítomnosťou dodatočného regulačného vybavenia.

Prevádzka hĺbkovej kamery

Pred vstupom do pracovného procesu je kamera skontrolovaná a kontrolovaná na tesnosť vstupov. V niektorých konfiguráciách je toto zariadenie vopred vybavené vrtnými rúrami cez závitové spojenia. Na prívod plynu cez komoru sú k bočným otvorom na tele pripojené špeciálne odbočné potrubia s ventilmi. Počas prevádzky zariadení pre plynové vrty sa pomocou inštalovaných dýz a vlnovcov prevzdušňuje ropný zdroj už na úrovni dna na požadovaný koeficient. Keď kvapalina stúpa, rýchlosť dodávky plynu sa môže meniť nastavením polohy ventilov. V prípade havárie alebo po úplnom zastavení splyňovania oleja sa do vreciek komory namontuje slepá zátka.

Usporiadanie plynového zdvíhacieho ventilu

V tomto prípade ventil funguje ako centrálny riadiaci článok, ktorý zabezpečuje funkciu regulácie procesu obohacovania kvapaliny plynom. Dizajn tohto prvku je pomerne jednoduchý - jeho základ tvorí kombinácia predstavec-sedadlo a zapínanie. Pri metóde plynového výťahu prevádzkovania ropných vrtov možno použiť aj spätný ventil. Totoúprava obsahuje v prevedení puzdro a uzatváraciu špičku určenú na úplné zastavenie prietoku. Na rozdiel od zátky spätný ventil nemení svoju polohu a v závislosti od aktuálnej potreby ho možno otvoriť, aby sa obrátil tok tekutiny.

Princíp činnosti plynových zdvíhacích ventilov

V normálnom stave ventil udržuje výstupné otvory komory, pričom je neustále pod tlakom zmesi plynu a kvapaliny určitej hodnoty. Keď zaťaženie mechu stúpne na nastavenú hodnotu, ventil sa automaticky otvorí. Uvoľňuje hmotnosť pracovného činidla do kvapaliny a udržiava tento režim, kým zaťaženie opäť neklesne na zamýšľanú úroveň. Taktiež funkcia ventilov pri prevádzke ropných vrtov s plynovým výťahom môže byť regulovaná tlakom vstrekovacieho plynu zo zadnej strany. V takomto systéme sa používa nevyvážená schéma riadených uzatváracích ventilov.

Záver

Používanie tradičnej metódy výroby tečúcich vrtov sa považuje za najlepšie riešenie vo väčšine prípadov vývoja v teréne. Jeho technická organizácia si nevyžaduje pripojenie zložitých zariadení, ale v podmienkach systematickej výroby na veľkých ložiskách je tento systém iracionálny. Produkcia v plynových vrtoch s periodickou prevádzkou zasa preukazuje technickú a ekonomickú efektívnosť v oblastiach, kde dochádza k poklesu ťažby na úrovni menej ako 50 ton za deň. Opodstatnenie použitia tejto metódy je spôsobenépokročilejší systém na reguláciu výroby riadením intenzity obnovy zdrojov. Schopnosť kontrolovať toky si vyžaduje veľké technické a energetické investície, ale aj pri zvýšených organizačných nákladoch sa plynové výťahové vrty ukazujú ako efektívnejšie.