UMJETNI SUSTAVI PROIZVODNJE: METODE I IZBOR - ZNANOST - 2026

Sustavi umjetne proizvodnje su procesi koji se koriste u naftnim bušotinama za povećanje tlaka u rezervoaru i tako potiču izlijevanje nafte na površinu.

Kad prirodna impulsna energija rezervoara nije dovoljno jaka da bi ulje gurnula na površinu, koristi se umjetni sustav za dobivanje više materijala.

Izvor: pixabay.com

Dok neke bušotine sadrže dovoljan pritisak da se ulje uspne na površinu bez ikakve stimulacije, većina ih ne zahtijeva umjetni sustav.

Od otprilike 1 milijuna naftnih i plinskih bušotina proizvedenih u svijetu, samo 5% prirodno teče, što gotovo sve svjetske proizvodnje nafte i plina ovisi o učinkovitom radu umjetnih proizvodnih sustava.

Čak i za one bušotine koje u početku imaju prirodni protok na površinu, taj se pritisak s vremenom smanjuje. Za njih je također potrebna upotreba umjetnog sustava.

metode

Iako postoji nekoliko metoda za postizanje umjetne proizvodnje, dvije su glavne vrste umjetnih sustava pumpni sustavi i sustavi za dizanje plina.

Na primjer, u Sjedinjenim Državama 82% bušotina koristi mehaničke klackalice, 10% koristi plinsko dizanje, 4% koristi električne potopne pumpe i 2% koristi hidraulične pumpe.

Crpni sustavi

Mehanički sustav crpljenja

Ovaj sustav koristi opremu na površini i ispod nje kako bi povećao pritisak i gurnuo ugljikovodike prema zemlji. Mehaničke pumpe su dobro poznate strijele koje se mogu vidjeti u kopnenim naftnim bušotinama.

Na površini se klackalica ljulja naprijed-natrag. Povezana je s lancem šipki koji se nazivaju usisnim šipkama, koji uranjaju u bunar.

Sisaljke su povezane na pumpu sisaljke koja je ugrađena u sklopu cijevi u blizini dna bušotine.

Dok klackalica oscilira, ovo upravlja lancem štapa, sisaljkom i pumpom za usisavanje, radeći na sličan način kao i klipovi u cilindru.

Crpka sisaljke podiže ulje s dna bušotine na površinu. Općenito, crpne jedinice pokreću se elektronički ili pomoću benzinskog motora, koji se naziva glavni pokretač.

Da bi sustav pumpanja pravilno funkcionirao, koristi se reduktor brzine koji osigurava da se pumpa stabilno kreće.

Hidraulički sustav crpljenja

Ovaj crpni sustav koristi hidrauličku pumpu s dna bušotine, umjesto sisaljki, da bi ulje izvuklo na površinu. Proizvodnja je prisiljena na klipove, uzrokujući pritisak i klipove da dižu tekućine na površinu.

Slično kao i fizika koja se primjenjuje na vodene kotače koji pokreću drevne mlinove, prirodna energija se koristi unutar bušotine kako bi se proizvodnja donijela na površinu.

Hidrauličke crpke obično se sastoje od dva klipa, jednog na drugom, spojenog štapom koji se kreće gore i dolje unutar crpke.

I površinske hidrauličke pumpe i podzemne hidraulične pumpe pokreću se čistom naftom, prethodno izvučenom iz bušotine.

Crpka na površini šalje čisto ulje kroz cijevi do hidrauličke pumpe instalirane pod zemljom, u donjem dijelu lančanog cjevovoda. Tekućina u rezervoaru se šalje na površinu drugim paralelnim lancem cijevi.

Električni podvodni crpni sustav

Električni potopni crpni sustavi koriste centrifugalnu pumpu ispod razine spremnika. Priključena na dugački elektromotor, crpka je sastavljena od nekoliko propelera ili lopatica koji pomiču tekućinu unutar bušotine.

Cijeli sustav instaliran je na dnu lančanog cjevovoda. Električni kabel vodi duljinu bušotine i spaja crpku na izvor električne energije na površini.

Električna potopna crpka primjenjuje umjetnu proizvodnju okretanjem rotora na osovini pumpe, koji vrše pritisak na okolne tekućine, prisiljavajući ih da se podignu na površinu.

Električne potopne crpke su masovni proizvođači i mogu dnevno prikupiti više od 25 000 barela tekućine.

Sustav za dizanje plina

Kao umjetni proizvodni sustav u nastajanju, plinsko dizalo ubrizgava komprimirani plin u bušotinu da bi vratio tlak i na taj način ga proizveo. Čak i kada bunar protječe bez umjetnog dizanja, često se koristi prirodni oblik dizanja plina.

Ubrizgani plin, uglavnom dušik, smanjuje tlak na dnu jažice smanjujući viskoznost tekućina u jažici. To zauzvrat čini da se tekućine lakše ispuštaju na površinu. Tipično, plin koji se ubrizgava je isti reciklirani plin koji se stvara u naftnoj bušotini.

Iako ima vrlo malo jedinica na površini, ovaj je sustav optimalan izbor za primjene na moru. Komprimirani plin iz bušotine ubrizgava se u prsten cijevi, ulazi u bunar kroz brojne pristupne točke, nazvane ventile za dizanje plina.

Kako plin ulazi u cijev u tim različitim fazama, stvara mjehuriće, oslobađa tekućinu i smanjuje pritisak.

Odabir umjetnog proizvodnog sustava

Da bi se iz bilo koje naftne ili plinske bušotine maksimalno razvio potencijal, mora se odabrati najučinkovitiji sustav umjetne proizvodnje. Povijesno korišteni kriteriji za odabir umjetnog sustava za određeni bunar u industriji uvelike variraju:

- Iskustvo s operatorom.

- Koji su umjetni sustavi dostupni za instalacije u određenim dijelovima svijeta.

- Umjetni sustav koji djeluje u susjednim ili sličnim izvorima.

- Odredite koji će se sustavi implementirati željenom brzinom i iz potrebne dubine.

- Ocijenite popise prednosti i nedostataka.

- Ekspertski sustavi za odbacivanje i odabir sustava.

- Procjena početnih troškova, operativnih troškova, proizvodnih kapaciteta itd. s korištenjem ekonomije kao selekcijskog alata, općenito na temelju sadašnje vrijednosti.

U većini slučajeva, sustav umjetne proizvodnje koji je postigao najbolje rezultate na sličnim poljima služi kao kriterij odabira. Pored toga, dostupna oprema i usluge mogu lako odrediti koji će se umjetni sustav proizvodnje primijeniti.

Međutim, kad bi dio scenarija zahtijevao značajne troškove za održavanje visoke stope proizvodnje u bušotinama, razborito je razmotriti većinu dostupnih metoda procjene i odabira.

Reference

1. Rigzone (2019). Kako djeluje umjetno dizanje? Preuzeto sa: rigzone.com.
2. UNAM (2019.). Osnove sustava umjetne proizvodnje. Preuzeto sa: ptolomeo.unam.mx:8080.
3. Schlumberger (2019). Umjetno dizanje. Preuzeto sa: slb.com.
4. Petrowiki (2019). Umjetno dizanje. Preuzeto sa: petrowiki.org.
5. Wikipedija, besplatna enciklopedija (2019). Umjetno dizanje. Preuzeto sa: en.wikipedia.org.