Các thiết bị sau đây có thể được sử dụng để đưa sản phẩm dòng sản phẩm từ đáy giếng lên miệng giếng như: bơm cần kéo, bơm cần hút, bơm pittong thủy lực, bơm phun tia, bơm điện ly tâm ngầm và máy nén khí. Ngoài ra còn sử dụng phương pháp khai thác bơm ép vỉa ( nước)
Cơ sở lựa chọn
Điều kiện địa chất, điều kiện khí hậu, thời tiết và vị trí khai thác.
Tính chất của lưu chất.
Tình trạng kỹ thuật và công nghệ của công ty, vốn đầu tư.
Hiệu quả kinh tế và kỹ thuật của các phương pháp khai thác.
Nguồn năng lượng sử dụng cho phương pháp khai thác
2.5.2.1
Phương pháp khai thác bằng bơm li tâm điện chìm
Năng lượng bổ sung cung cấp bơm li tâm điện chìm dưới dạng điện năng được cung cấp từ bề mặt theo hệ thống cáp điện 3 pha làm quay động cơ điện gắn ở phần dưới của bơm đặt trong giếng.
Nguyên lí hoạt động của tổ hợp máy bơm điện chìm dựa trên sự biến đổi các dạng năng lượng trong quá trình chất lỏng qua nhanh một trục. Động cơ điện quay làm cho các cánh dẫn của máy bơm quay theo, lực ly tâm Điều kiện khai thác
Nguyên lý truyền động
Điện Thủy lực Khí nén
Ly tâm Xoắn Gaslift
Ngoài khơi Khá Khá Khá
Sa mạc Trung bình Khá Khá
Thành phố đông dân Khá Khá Khá
Một giếng riêng lẻ Trung bình Trung bình Xấu
Một nhóm giếng Khá Khá Tốt
Độ sau giếng lớn Khá Khá Tốt
Áp suất vỉa thấp Khá Khá Trung bình
Nhiệt độ vỉa cao Xấu Xấu khá
Sản phẩm có độ nhớt cao Xấu Tốt Trung bình
Sản phẩm có độ ăn mòn cao Xấu Trung bình khá
Sản phẩm chứa cát Xấu Trung bình khá
Xuất hiện lắng đọng muối Trung bình Trung bình Xấu
Xuất hiện nhũ tương Trung bình Trung bình
Yếu tố khí dầu cao Xấu Trung bình
Thay đổi sản lượng linh hoạt và
chuyển sang khai thác định kỳ Xấu Trung bình Tốt (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tiến hành khảo sát giếng Xấu Xấu Tốt
Giếng khoan nghiêng và ngang Trung bình Trung bình Tốt
Sửa giếng bằng tời Xấu Xấu Tốt
xuất hiện và xảy ra quá trình chuyển hóa năng lượng có vận tốc lớn sang dạng năng lượng có áp suất cao. Nhờ vậy sản phẩm từ đáy giếng đi vào miệng máy máy bơm và đẩy lên bề mặt đến hệ thống thu gom và xử lý.
Ưu điểm:
Khai thác những giếng có lưu lượng từ 50 ÷ 8000 tấn/ngày đêm, rất thích hợp đối với giếng có tỷ số khí lỏng thấp, độ sâu vỉa sản phẩm lớn ( có thể đến 4000 m).
Có thể sử dụng trong môi trường có nhiều chất nhiễm bẩn và hóa chất nhờ chọn vật liệu chế tạo bơm đặc biệt.
Thích hợp khai thác giếng có độ sâu lớn và
độ ngậm nước của sản phẩm cao.
Hiệu suất toàn hệ thống cao (khoảng 70%).
Có thể đo nhiệt độ và áp suất đáy giếng nhờ các cảm biến.
Vận hành đơn giản, thích hợp cho việc khai thác trên biển và các giếng đơn lẻ.
Dễ dạng phát hiện và xử lý trường hợp ăn mòn và rỉ sắt.
Bơm có sẵn có nhiều kích cỡ khác nhau, đáp ứng mọi yêu cầu.
Giá thành khai thác trên một đơn vị sản phẩm thấp đối với giếng có lưu lượng lớn.
Nhược điểm:
Chỉ sử dụng năng lượng điện.
Tuổi thọ hệ thống giảm đáng kể nếu hàm lượng pha rắn trong sản phẩm cao và góc nghiêng của giếng lớn
Khả năng hư hỏng cao và mất nhiều thời gian sửa chữa và lắp đặt.
Chú ý an toàn điện và điện áp cao.
Hiệu quả thấp đối với giếng nông có sản lượng thấp, đặc biệt sản phẩm có chứa nhiều khí
Khó điều chỉnh tốc độ phù hợp với lưu lượng giếng.
Hệ thống bị giới hạn bởi độ sâu của giếng ( do giá thành cáp quá cao và kích thước ống chống
2.5.2.2 Phương pháp khai thác bằng bơm phun tia
Tổ hợp máy bơm phun tia dựa trên sự biến đổi các dạng năng lượng : từ áp suất cao (thế năng) sang vận tốc cao (động năng) và ngược lại. Dòng chất lỏng công tác (áp suất cao khoảng 200atm) được bơm xuống từ miệng giếng theo cột ống khai thác đi qua rãnh dẫn đến đầu phun tia. Áp dụng cho những giếng có lưu lượng trung bình khoảng 100m3, độ sâu từ 1500 ÷ 2500m, độ nghiêng trung bình của thân giếng khoảng 200 ÷ 300
Ưu điểm:
Dễ dàng thay đổi tốc độ khai thác cho phù hợp với trữ lượng của giếng.
Hệ thống khép kín hạn chế sự ăn mòn.
Thích hợp cho khai thác ngoài khơi ( chiếm ít diện tích sử dụng) và khai thác đồng thời nhiều tầng sản phẩm.
Có thể sử dụng các giếng có áp suất tương đối thấp. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nhược điểm:
Tính toán thiết kế khá phức tạp.
Không áp dụng được khi sản phẩm khai thác có hàm lượng pha rắn cao.
Chi phí vận hành cao.
Dễ xảy ra sự cố và gây hư hỏng thiết bị. 2.5.2.3 Phương pháp khai thác bằng bơm cần hút
Pha đi lên: Năng lượng truyền lên mặt đất thông qua hệ thống truyền xung lực kéo pittong đi lên, áp suất dưới pittong giảm và lúc này do áp suất của cột chất lỏng ngoài vành xuyến đẩy vào nên van hút mở, sự xuất hiện chênh lệch áp suất làm chất lỏng khai thác từ ngoài chảy vào máy bơm. Trong khi đó van đẩy sẽ đóng lại do ứng suất của cột chất lỏng nằm trên pittong.
Pha đi lên: Năng lượng lúc này là do năng lượng của chính toàn bộ hệ thống cần truyền và chất lỏng chứa trong cột ống khai thác đẩy pittong chuyển động đến điểm cuối cùng của xi lanh máy bơm. Lúc này van hút đóng và van đẩy mở Hình 2 - 25 Bơm cần hút
Ưu điểm:
Hệ thống hoạt động đáng tin cậy, vận hành đơn giản, ít gặp sự cố.
Cấu tạo tương đối đơn giản, dễ tháo lắp.
Nhược điểm:
Phải lắp đặt ở trung tâm giếng.
Xuất hiện lực ma sát trong giếng nghiêng.
Rất nhạy với dầu có nhiều paraffin 2.5.2.4 Phương pháp khai thác
bằng gaslift
Là phương pháp bơm khí cao áp (khí đồng hành, khí mỏ) từ giàn hoặc từ tàu FPSO vào giếng hòa trộn với chất lỏng trong giếng để giảm tỷ trọng, tăng áp suất vỉa chứa và đưa chúng lên bề mặt. Phương pháp khai thác
Hình 2 - 26 Sơ đồ khai thác bằng hệ thống gaslift
Ưu điểm:
Có thể khai thác sản phẩm có chứa cát hay tạp chất, nhiệt độ vỉa cao, yếu tố dầu khí lớn và dầu chứa paraffin.
Khai thác với lưu lượng lớn ( 50000 thùng/ngày đêm ở chế độ gaslift liên tục) và độ sâu lớn.
Ít bị ảnh hưởng của các chất ăn mòn đến sự hoạt động của các thiết bị so với phương pháp khai thác cơ học khác.
Độ nghiêng và độ sâu của giếng ít ảnh hưởng đến hiệu quả khai thác.
Dễ dàng truyền áp xuống đáy giếng nhờ các van gaslift.
Không đòi hỏi thêm nguồn năng lượng bổ sung (điện) trong quá trình khai thác dầu.
Có thể chuyển đổi linh hoạt giữa các chế độ khai thác ( từ chế độ liên lục sang định kỳ) khi áp suất vỉa và lưu lượng khai thác giảm.
Có thể khai thác và vận hành nhiều giếng nhờ hệ thống gaslift trung tâm.
Nhược điểm:
Chi phí đầu tư ban đầu cho việc lắp đặt các thiết bị lắp đặt gaslift lớn hơn so với các phương pháp khai thác cơ học khác, đặc biết là các giếng sâu. Ngoài ra cần xây lắp hệ thống đường ống dẫn gaslift đến giếng
Dễ bị hiện tượng hydrat. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Mức độ nguy hiểm cao vì sử dụng khí nén cao áp, đòi hỏi độ bền và độ kín đường ống cao.
Ống chống khai thác cần phải chịu được áp suất nén cao.
Hiệu quả thấp đối với vỉa có áp suất nhỏ, hệ số sản phẩm thấp, giếng đơn lẻ và dầu có độ nhớt cao.