- mètodes
- Sistemes de bombament
- Sistema de bombeig mecànic
- Sistema de bombeig hidràulic
- Sistema de bombeig submergible elèctric
- Sistema d'elevació per gas
- Selecció d'un sistema artificial de producció
- referències
Els sistemes artificials de producció són els processos utilitzats en els pous petrolífers per augmentar la pressió dins de l'reservori i així poder incitar que el petroli pugi a la superfície.
Quan l'energia natural d'impuls de l'reservori no és prou fort com per empènyer el petroli cap a la superfície, s'empra un sistema artificial per obtenir major quantitat de material.
Font: pixabay.com
Mentre que alguns pous contenen suficient pressió perquè el petroli pugi a la superfície sense haver de realitzar cap estimulació, la majoria no ho fa, per la qual cosa es requereix un sistema artificial.
De el milió aproximat de pous de petroli i gas produïts al món, només un 5% flueix naturalment, fent que gairebé tota la producció mundial de petroli i gas depengui d'operacions eficients de sistemes artificials de producció.
Fins i tot per aquells pous que inicialment tenen un flux natural cap a la superfície, aquesta pressió es va esgotant amb el temps. Per als mateixos també es requereix l'ús d'un sistema artificial.
mètodes
Encara que existeixen diversos mètodes per aconseguir la producció artificial, els dos tipus principals de sistemes artificials són els sistemes de bombament i els d'elevació per gas.
Per exemple, als Estats Units el 82% dels pous empra balancins mecànics, el 10% fa servir elevació per gas, el 4% utilitza bombes submergibles elèctriques i el 2% fa servir bombes hidràuliques.
Sistemes de bombament
Sistema de bombeig mecànic
Aquest sistema utilitza equips en la superfície i sota d'ella per augmentar la pressió i empènyer els hidrocarburs cap a terra. Les bombes mecàniques són els coneguts balancins que es veuen en els pous petroliers terrestres.
Sobre la superfície, el balancí oscil·la cap a endavant i cap enrere. Està connectat a una cadena de varetes trucades varetes de bombament, que s'enfonsen en el pou.
Les varetes de bombament estan connectades a la bomba de vareta de bombament, que s'instal·la com a part de les canonades a prop de el fons de el pou.
A mesura que el balancí oscil·la, això fa funcionar la cadena de varetes, la vareta de bombament i la bomba de vareta de bombament, funcionant de manera similar als pistons dins d'un cilindre.
La bomba de vareta de bombament eleva el petroli des del fons de el pou fins a la superfície. En general, les unitats de bombament són alimentades electrònicament o per mitjà d'un motor a gasolina, anomenat motor primari.
Perquè el sistema de bombament funcioni correctament, s'empra un reductor de velocitat per garantir que la unitat de la bomba es mogui de manera constant.
Sistema de bombeig hidràulic
Aquest sistema de bombament s'aplica una bomba hidràulica des del fons de pou, en lloc de varetes de bombament, per pujar el petroli a la superfície. La producció és forçada contra els pistons, provocant que la pressió i els pistons elevin els fluids a la superfície.
De manera similar a la física aplicada a les rodes hidràuliques que impulsen els molins antics, s'utilitza l'energia natural dins el pou per elevar la producció a la superfície.
Les bombes hidràuliques generalment estan compostes per dos pistons, un a sobre de l'altre, connectats per una barra que es mou cap amunt i cap avall dins de la bomba.
Tant les bombes hidràuliques superficials com les bombes hidràuliques subterrànies són impulsades per petroli net, extret prèviament de el pou.
La bomba a la superfície envia el petroli net a través de les canonades a la bomba hidràulica instal·lada subterràniament a la part més baixa de la cadena de canonades. Els fluids de l'dipòsit són enviats a la superfície per una segona cadena paral·lela de canonades.
Sistema de bombeig submergible elèctric
Els sistemes de bombament submergibles elèctrics empren una bomba centrífuga per sota el nivell dels fluids de l'reservori. Connectada a un llarg motor elèctric, la bomba està composta per diversos impulsors, o fulles, que mouen els fluids dins de el pou.
Tot el sistema està instal·lat a la part inferior de la cadena de canonades. Un cable elèctric recorre la longitud de el pou i connecta la bomba a una font d'electricitat a la superfície.
La bomba submergible elèctrica s'aplica una producció artificial fent girar els impulsors en l'eix de la bomba, que exerceixen pressió sobre els fluids circumdants, forçant-los a pujar a la superfície.
Les bombes submergibles elèctriques són productores en massa, i poden aixecar més de 25.000 barrils de fluids per dia.
Sistema d'elevació per gas
Com a sistema emergent de producció artificial, l'elevació per gas s'injecta gas comprimit al pou per restablir la pressió, fent-ho així produir. Fins i tot quan un pou flueix sense sustentació artificial, moltes vegades utilitza una forma natural d'elevació per gas.
El gas injectat, principalment nitrogen, redueix la pressió en el fons de el pou a l'disminuir la viscositat dels fluids en el pou. Això, al seu torn, fa que els fluids flueixin més fàcilment a la superfície. Típicament, el gas que s'injecta és el mateix gas reciclat que es produeix al pou petrolier.
Encara que té molt poques unitats a la superfície, aquest sistema és l'opció òptima per aplicar-la en alta mar. En el fons de el pou, el gas comprimit s'injecta en l'anell de l'tub, entrant a el pou per nombrosos punts d'accés, denominats vàlvules d'elevació per gas.
A mesura que el gas ingressa a l'tub en aquestes diferents etapes, forma bombolles, alleuja els fluids i disminueix la pressió.
Selecció d'un sistema artificial de producció
Per obtenir el màxim potencial de el desenvolupament de qualsevol pou de petroli o gas, s'ha de seleccionar el sistema artificial de producció més eficient. Els criteris utilitzats històricament per seleccionar el sistema artificial per a un pou en particular varien àmpliament en la indústria:
- Experiència de l'operador.
- Quins sistemes artificials estan disponibles per a les instal·lacions en certes àrees de l'món.
- El sistema artificial que està operant en els pous contigus o similars.
- Determinar quins sistemes s'implantaran a la velocitat desitjada i des de les profunditats requerides.
- Avaluar llistes d'avantatges i desavantatges.
- Sistemes experts per descartar i seleccionar sistemes.
- Avaluació dels costos inicials, costos operatius, capacitats de producció, etc. amb l'ús de l'economia com a eina de selecció, generalment sobre la base de la valor present.
En la majoria dels casos, serveix com a criteri de selecció el sistema artificial de producció que ha funcionat millor en camps similars. A més, els equips i serveis disponibles poden determinar fàcilment quin sistema artificial de producció s'aplicarà.
No obstant això, quan part de l'escenari requeriria de costos significatius per mantenir altes taxes de producció en els pous, és prudent considerar la majoria dels mètodes disponibles d'avaluació i selecció.
referències
- Rigzone (2019). How Does Artificial Lift Work? Pres de: rigzone.com.
- UNAM (2019). Fonaments dels Sistemes Artificials de Producció. Pres de: ptolomeo.unam.mx:8080.
- Schlumberger (2019). Artificial Lift. Pres de: slb.com.
- Petrowiki (2019). Artificial Lift. Pres de: petrowiki.org.
- WikiLingue the free encyclopedia (2019). Artificial Lift. Pres de: en.wikipedia.org.