Добыча нефти насосами – виды, принцип действия, особенности. Насосный способ добычи нефти.

Наиболее распространенным является использование всасывающих насосов, принцип работы которых основан на действии цилиндра, всасывающего клапана и поршня, перекачивающих нефть за счет механической передачи движущей энергии.

Какими бывают винтовые насосы для добычи нефти

Эксперты в нефтяной промышленности провели различные анализы для определения целесообразности добычи нефти и нефтепродуктов. По результатам этих исследований было установлено, что рациональная эффективность этих процессов высока только при организации комплексного способа добычи и переработки природных ресурсов. Кроме того, было установлено, что на этапах разведки и концентрации разработки определенных месторождений нефти и битума используемые до сих пор методы, сводившиеся к сжиганию в залежах и процессу усиленного окисления при низких температурах, неприемлемы. Это связано со снижением качества и себестоимости добычи нефти. Существуют нефтяные скважины, в которых разрабатываемые пласты подвергаются термической обработке паром, и существует высокий процент сырья, которое извлекается без термической обработки, что снижает потенциал дальнейшей переработки этих материалов. Даже начинающий читатель поймет, что мировая нефтяная промышленность остро нуждается в разработке новых технологий и концепций для эффективной добычи природных ресурсов и повышения их ценности для потребителя. Разработчики со всего мира активно работают над совершенствованием существующих технологий для выполнения этой задачи, например, над улучшением самого паронагревательного оборудования для достижения максимального охвата перекачиваемого термически обработанного сырья.

Штанговый винтовой насос для добычи легкой нефти

В настоящее время уже успешно используются одно- и двухкомпонентные пропеллерные насосы, которые хорошо подходят для рассматриваемого проекта. Их структура довольно проста, а технические характеристики уникальны, поэтому данная технология может быть использована в нефтедобыче с высокой эффективностью. Винтовые погружные насосы очень популярны во всем мире, что побуждает инженеров разрабатывать более совершенные и новые технологические особенности в этой области, так как винтовые устройства очень перспективны.

Погружные винтовые насосы

Это устройство представляет собой механизм, который в рамках своей конструкции создает давление жидкости под давлением, давление создается за счет перемещения обрабатываемого вещества роторными болтами. Эти болты изготовлены из высокопрочного металла и вращаются вокруг вала статора в определенной форме. Этот тип вакуумного устройства является вариантом устройства с вращающимися зубьями, которое отличается от оригинала меньшим количеством зубьев и большим углом наклона зубьев. Благодаря своей популярности, многие производители занимаются выпуском именно такого типа насосов для нефтяных скважин, что обуславливает широкий диапазон производительности данного оборудования, которая может составлять от 0,5 до 1000 мЗв в сутки, а также способность создавать давление в диапазоне 6-30 МПа.

Принцип инсталляции насоса для глубинной добычи нефти

История винтовых насосов для перекачки жидкостей с высокой вязкостью берет свое начало в конце 1920-х годов. Популярность насоса выросла практически в одночасье, его стали использовать в пищевой, химической, целлюлозной, металлургической, текстильной и табачной промышленности. Первым разработчиком винтового насоса был французский инженер Муано, который запатентовал новый принцип гидравлической машины, названный им «инкапсуляция», и который полностью устранял необходимость в клапанах и роторах.

В семидесятых годах винтовой насос был впервые использован в нефтяной скважине. Это была канадская нефтяная станция, где это устройство успешно подняло со дна тяжелую нефть с большим количеством мелкого песка. С тех пор мир признал рациональность винтовых насосов, и они используются в нефтедобыче по всему миру. Сегодня их можно найти в более чем 45 000 нефтяных скважин, включая более половины всех нефтяных скважин в России. Кроме того, слегка модифицированные винтовые насосы хорошо зарекомендовали себя при добыче метана из угольных месторождений и более легких фракций нефти.

Устройство и принцип действия

Установка стандартного винтового насоса

Основным элементом, перемещающим жидкость внутри корпуса насоса, является спиральный ротор, который имеет определенный шаг в зависимости от мощности агрегата. Эта секция вращается между раздвоенным статором, который также является спиральным, но расстояние между витками в два раза больше, чем у ротора. На следующем рисунке ротор обозначен A, статор — B, а весь насос — C.

Винт имеет простую, гладкую резьбу с довольно большой разницей между отношением размера винта к длине и глубине винта. Внутри насоса имеется обойма, в которую вставляется винт и которая имеет сопоставимый внутренний проход для винта с такой же геометрией, шаг обоймы в два раза больше шага винта устройства.

Принцип действия основан на образовании между шнеком и сепаратором по всей длине замкнутых полостей, которые перемещаются от всасывающего отверстия к нагнетательному и принимают перекачиваемую жидкость. Начало процесса откачки синхронизируется с имеющимися полостями и зоной забора системы. По мере движения жидкости параллельно оси насоса к выходу объем жидкости увеличивается и заполняет все свободное пространство рабочих полостей до полного закрытия. В выходном отверстии объем полостей и выходное пространство сообщаются друг с другом, уменьшая объем и вытесняя жидкость в выходной патрубок.

Добыча нефти насосами – виды, принцип действия, особенности

share this article on newsvine

Откачка нефти — это еще один метод механического извлечения нефти на поверхность после того, как давление в пласте упало ниже давления в скважине. Около 87% всех нефтяных скважин в нашей стране эксплуатируются этим методом.

Штанговые глубинные насосы (ШГН, — ред.)

Насосный агрегат является одним из самых важных рабочих компонентов буровой установки. Этот элемент буровой установки приводит в действие насос, расположенный в скважине. Принцип его работы аналогичен принципу работы поршневого блока. Он преобразует возвратно-поступательное движение в поток нефти от забоя до устья скважины.

Насосный агрегат приводится в действие электродвигателем через ремень. Он соединен с поршневым насосом в скважине через систему штанг. При движении насоса вверх открывается всасывающий клапан, и масло поступает внутрь. Движение вниз закрывает всасывающий клапан и открывает напорный клапан, который находится в верхней части насоса. Нефть поступает через клапан в трубопровод. Затем цикл повторяется, и нефть постепенно поднимается на поверхность.

Погружные электрические насосы (ПЭН, — ред.)

Основными вариантами являются электроцентробежные насосы (ЭЦН) и электровинтовые насосы (ЭВН). ЭЦН используются, когда необходимо всасывать большое количество нефти, а ЭЦН используются, когда необходимо всасывать вязкую нефть.

В обоих случаях насос приводится в действие электродвигателем, расположенным в скважине. Питание подается через специальный кабель.

Тот факт, что ЭЦН более эффективны при больших расходах, повышает их конкурентоспособность по сравнению с системами всасывания или газлифта.

Этот вид производства, как и любой другой, не застрахован от образования смоляных и парафиновых отложений. Этому противодействуют специальные скребки или напыление специального покрытия на внутреннюю поверхность трубы.

Насос ЭЦН может иметь от 80 до 400 ступеней. Поэтому чем больше ступеней, тем выше производительность насоса. Электродвигатель, расположенный над насосом, полностью герметичен и гидравлически защищен от попадания пластовых жидкостей внутрь агрегата. Токоведущий кабель имеет круглую форму на кончике и слегка приплюснутую возле насоса. Двигатель имеет скорость вращения до 3000 об/мин и работает при частоте 50 Гц.

На поверхности скважины находится трансформатор, который повышает напряжение до 400-2000 В. Трансформатор подключен к источнику питания. Также имеется станция управления, возле которой регистрируются основные условия работы насоса. Его также можно использовать для ручного или автоматического отключения блока ESP.

Чтобы предотвратить вытекание жидкости при остановке насоса, в вытяжной башне устанавливается обратный клапан. Также имеется дренажный клапан для слива имеющейся жидкости из скважины.

Если вы нашли ошибку, выделите участок текста и нажмите Ctrl+Enter.

Способы добычи нефти (часть 2)

Продолжая тему статьи о методах добычи нефти, нельзя не упомянуть о методах интенсификации и методах, связанных с использованием насосного оборудования.

Метод интенсификации добычи нефти

Этот метод заключается в газификации пласта, когда извлечение нефти крайне затруднено. Методы повышения нефтеотдачи в основном используются, когда нефтяные пласты находятся очень глубоко; в пласт проникают различные газообразные вещества, чаще используются углеводороды. Показатели добычи во многом зависят от компонентов газа, используемых для стимуляции: Этан, пропан и бутан повышают эффективность метода. В основе этого метода лежит концепция смешиваемости. При высоком давлении, которое искусственно создается для рабочего газа, происходит смешивание между газом и пластовой жидкостью, и смешиваемая нефть вытесняется из пласта на поверхность благодаря своим физическим свойствам. Интенсификация добычи нефти имеет свои особые преимущества.

Преимущества метода стимуляции:

  • возможность добычи нефти из труднодоступных мест;
  • высокое значение коэффициента нефтеотдачи;
  • возможность «довытеснения» остаточной нефти;
  • большие значения коэффициента вытеснения при низких значениях коэффициента охвата;
  • возможность сбыта неутизириуемых ресурсов (углеводородов).
  • при некоторых факторах (например, наличии в почве глин) данный метод становится неэффективным;
  • высокие затраты;
  • сложность поддерживания высокого давления.
Оцените статью
Uhistory.ru
Добавить комментарий