- วิธีการ
- ระบบสูบน้ำ
- ระบบสูบน้ำเชิงกล
- ระบบปั๊มไฮดรอลิก
- ระบบสูบน้ำใต้น้ำไฟฟ้า
- ระบบยกแก๊ส
- การเลือกระบบการผลิตประดิษฐ์
- อ้างอิง
ระบบการผลิตเทียมเป็นกระบวนการที่ใช้ในบ่อน้ำมันเพื่อเพิ่มแรงดันภายในอ่างเก็บน้ำและดังนั้นจึงขอแนะนำให้น้ำมันที่เพิ่มขึ้นไปยังพื้นผิว
เมื่อพลังงานแรงกระตุ้นตามธรรมชาติของแหล่งกักเก็บไม่แข็งแรงพอที่จะดันน้ำมันขึ้นสู่พื้นผิวระบบเทียมจะถูกใช้เพื่อให้ได้วัสดุมากขึ้น
ที่มา: pixabay.com
ในขณะที่บางบ่อมีแรงดันเพียงพอที่น้ำมันจะขึ้นสู่ผิวน้ำโดยไม่ต้องกระตุ้นใด ๆ แต่ส่วนใหญ่ไม่จำเป็นต้องใช้ระบบเทียม
จากบ่อน้ำมันและก๊าซที่ผลิตได้ประมาณ 1 ล้านบ่อทั่วโลกมีเพียง 5% เท่านั้นที่ไหลตามธรรมชาติทำให้การผลิตน้ำมันและก๊าซเกือบทั้งหมดของโลกขึ้นอยู่กับการดำเนินงานที่มีประสิทธิภาพของระบบการผลิตเทียม
แม้สำหรับหลุมเหล่านั้นที่เริ่มมีการไหลสู่ผิวน้ำตามธรรมชาติ แต่ความดันนั้นก็จะหมดลงเมื่อเวลาผ่านไป สำหรับพวกเขาจำเป็นต้องใช้ระบบเทียมเช่นกัน
วิธีการ
แม้ว่าจะมีหลายวิธีในการผลิตเทียม แต่ระบบเทียมสองประเภทหลักคือระบบปั๊มและระบบลิฟท์แก๊ส
ตัวอย่างเช่นในสหรัฐอเมริกา 82% ของบ่อใช้เครื่องโยกแบบกลไก 10% ใช้ลิฟท์แก๊ส 4% ใช้ปั๊มจุ่มไฟฟ้าและ 2% ใช้ปั๊มไฮดรอลิก
ระบบสูบน้ำ
ระบบสูบน้ำเชิงกล
ระบบนี้ใช้อุปกรณ์บนพื้นผิวและด้านล่างเพื่อเพิ่มความดันและดันไฮโดรคาร์บอนไปที่พื้น ปั๊มเชิงกลเป็นแขนโยกที่รู้จักกันดีซึ่งพบเห็นได้ในบ่อน้ำมันบนบก
บนผิวน้ำโยกโยกไปมา มันเชื่อมต่อกับโซ่ของแท่งที่เรียกว่าแท่งดูดซึ่งจมลงไปในบ่อน้ำ
แท่งดูดเชื่อมต่อกับปั๊มก้านดูดซึ่งติดตั้งเป็นส่วนหนึ่งของท่อใกล้ด้านล่างของบ่อ
ในขณะที่โยกโยกสิ่งนี้จะทำงานของโซ่ก้านก้านดูดและปั๊มก้านดูดซึ่งทำงานในลักษณะเดียวกับลูกสูบภายในกระบอกสูบ
ปั๊มก้านดูดจะยกน้ำมันจากด้านล่างของบ่อขึ้นสู่พื้นผิว โดยทั่วไปแล้วหน่วยสูบน้ำจะขับเคลื่อนด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์หรือโดยใช้เครื่องยนต์เบนซินที่เรียกว่า Prime mover
เพื่อให้ระบบสูบน้ำทำงานได้อย่างถูกต้องจะมีการใช้ตัวลดความเร็วเพื่อให้แน่ใจว่าชุดปั๊มเคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอ
ระบบปั๊มไฮดรอลิก
ระบบสูบน้ำนี้ใช้ปั๊มไฮดรอลิกจากด้านล่างของบ่อแทนที่จะใช้แท่งดูดเพื่อนำน้ำมันขึ้นสู่พื้นผิว การผลิตถูกบังคับกับลูกสูบทำให้แรงดันและลูกสูบยกของเหลวขึ้นสู่พื้นผิว
คล้ายกับฟิสิกส์ที่ใช้กับล้อน้ำที่ขับเคลื่อนโรงสีโบราณพลังงานธรรมชาติจะถูกใช้ภายในหลุมเพื่อนำการผลิตไปสู่พื้นผิว
โดยทั่วไปปั๊มไฮดรอลิกประกอบด้วยลูกสูบสองตัวโดยตัวหนึ่งอยู่ด้านบนของอีกตัวหนึ่งเชื่อมต่อกันด้วยแกนที่เลื่อนขึ้นและลงภายในปั๊ม
ปั๊มไฮดรอลิกแบบพื้นผิวและปั๊มไฮดรอลิกใต้ดินขับเคลื่อนด้วยน้ำมันสะอาดซึ่งก่อนหน้านี้สกัดจากบ่อ
ปั๊มบนพื้นผิวจะส่งน้ำมันสะอาดผ่านท่อไปยังปั๊มไฮดรอลิกที่ติดตั้งอยู่ใต้ดินที่ส่วนล่างสุดของห่วงโซ่ท่อ ของเหลวในอ่างเก็บน้ำจะถูกส่งไปยังพื้นผิวโดยท่อคู่ขนานที่สอง
ระบบสูบน้ำใต้น้ำไฟฟ้า
ระบบสูบน้ำแบบจุ่มไฟฟ้าใช้ปั๊มหอยโข่งต่ำกว่าระดับของของเหลวในอ่างเก็บน้ำ ปั๊มที่เชื่อมต่อกับมอเตอร์ไฟฟ้ายาวประกอบด้วยใบพัดหรือใบพัดหลายตัวที่เคลื่อนย้ายของเหลวภายในบ่อ
ระบบทั้งหมดถูกติดตั้งที่ด้านล่างของโซ่ท่อ สายไฟฟ้าวิ่งตามความยาวของบ่อและเชื่อมต่อปั๊มกับแหล่งกำเนิดไฟฟ้าบนพื้นผิว
ปั๊มจุ่มไฟฟ้าใช้การผลิตแบบประดิษฐ์โดยการหมุนใบพัดบนเพลาปั๊มซึ่งออกแรงดันของเหลวที่อยู่รอบ ๆ ทำให้พวกมันลอยขึ้นสู่ผิวน้ำ
ปั๊มจุ่มไฟฟ้าเป็นผู้ผลิตจำนวนมากและสามารถยกของเหลวได้มากกว่า 25,000 บาร์เรลต่อวัน
ระบบยกแก๊ส
ในฐานะที่เป็นระบบการผลิตเทียมที่เกิดขึ้นใหม่ลิฟท์แก๊สจะฉีดก๊าซที่ถูกบีบอัดเข้าไปในบ่อเพื่อคืนความดันจึงทำให้เกิดการผลิต แม้ว่าบ่อน้ำจะไหลโดยไม่มีลิฟท์เทียม แต่ก็มักจะใช้ลิฟท์ก๊าซธรรมชาติ
ก๊าซที่ฉีดเข้าไปซึ่งส่วนใหญ่เป็นไนโตรเจนจะช่วยลดความดันที่ก้นหลุมโดยการลดความหนืดของของเหลวในบ่อ ในทางกลับกันทำให้ของไหลไหลสู่พื้นผิวได้ง่ายขึ้น โดยปกติแล้วก๊าซที่ฉีดเข้าไปจะเป็นก๊าซรีไซเคิลชนิดเดียวกับที่ผลิตในบ่อน้ำมัน
แม้ว่าจะมียูนิตบนพื้นผิวน้อยมาก แต่ระบบนี้เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการใช้งานนอกชายฝั่ง Downhole ก๊าซที่ถูกบีบอัดจะถูกฉีดเข้าไปในวงแหวนของท่อเข้าสู่หลุมเจาะผ่านจุดเชื่อมต่อจำนวนมากเรียกว่าวาล์วยกก๊าซ
เมื่อก๊าซเข้าสู่ท่อในขั้นตอนต่างๆเหล่านี้จะก่อตัวเป็นฟองคลายของเหลวและลดความดัน
การเลือกระบบการผลิตประดิษฐ์
เพื่อให้ได้มาซึ่งศักยภาพในการพัฒนาสูงสุดจากบ่อน้ำมันหรือก๊าซใด ๆ ต้องเลือกระบบการผลิตเทียมที่มีประสิทธิภาพสูงสุด เกณฑ์ที่ใช้ในอดีตเพื่อเลือกระบบประดิษฐ์สำหรับหลุมเฉพาะนั้นแตกต่างกันไปในอุตสาหกรรม:
- ประสบการณ์ผู้ปฏิบัติงาน
- ระบบเทียมใดบ้างที่สามารถติดตั้งได้ในบางพื้นที่ของโลก
- ระบบเทียมที่ทำงานในบ่อที่ติดกันหรือคล้ายกัน
- กำหนดว่าจะใช้ระบบใดด้วยความเร็วที่ต้องการและจากระดับความลึกที่ต้องการ
- ประเมินรายการข้อดีและข้อเสีย
- ระบบผู้เชี่ยวชาญในการทิ้งและเลือกระบบ
- การประเมินต้นทุนเริ่มต้นต้นทุนการดำเนินงานกำลังการผลิต ฯลฯ ด้วยการใช้เศรษฐศาสตร์เป็นเครื่องมือในการเลือกโดยทั่วไปจะพิจารณาจากมูลค่าปัจจุบัน
ในกรณีส่วนใหญ่ระบบการผลิตเทียมที่ทำงานได้ดีที่สุดในสาขาที่คล้ายคลึงกันจะทำหน้าที่เป็นเกณฑ์ในการคัดเลือก นอกจากนี้อุปกรณ์และบริการที่มีอยู่สามารถกำหนดได้ง่ายว่าจะใช้ระบบการผลิตเทียมใด
อย่างไรก็ตามเมื่อส่วนหนึ่งของสถานการณ์จำเป็นต้องใช้ค่าใช้จ่ายจำนวนมากเพื่อรักษาอัตราการผลิตที่สูงในหลุมจึงควรพิจารณาวิธีการประเมินและการคัดเลือกส่วนใหญ่ที่มีอยู่อย่างรอบคอบ
อ้างอิง
- ริกโซน (2019). ลิฟท์เทียมทำงานอย่างไร? นำมาจาก: rigzone.com.
- UNAM (2019). พื้นฐานของระบบการผลิตประดิษฐ์ นำมาจาก: ptolomeo.unam.mx:8080.
- ชลัมเบอร์เกอร์ (2019). ลิฟท์เทียม. นำมาจาก: slb.com.
- Petrowiki (2019). ลิฟท์เทียม. นำมาจาก: petrowiki.org.
- Wikipedia สารานุกรมเสรี (2019) ลิฟท์เทียม. นำมาจาก: en.wikipedia.org.