E-materiały do kształcenia zawodowego

E‑book do e‑materiału Prace w odwiertach eksploatacyjnych

Eksploatacja otworowa złóż – Górnik eksploatacji otworowej , Technik górnictwa otworowego

bg‑gold

Obróbka odwiertu pompowanego

E‑BOOK

1

Spis treści

Metody wydobywania kopalin odwiertami pompowanymi

Dopływ ropy naftowej ze złoża do odwiertu eksploatacyjnego możliwy jest dzięki różnicy ciśnień istniejącej między ciśnieniem złożowym a ciśnieniem dennym dynamicznym ; dokonuje się zatem w wyniku działania energii złożowej. Energia ta pozwala pokonać opory przepływu ropy naftowej w skałach strefy przyodwiertowej – porowatych lub szczelinowatych. Natomiast proces wydźwignięcia ropy na powierzchnię z dna odwiertu może być zrealizowany zarówno przez energię złożową, jak i przez energię przetransportowaną z powierzchni do urządzenia wydobywczego.

W pierwszym przypadku jest to eksploatacja samoczynna ropy naftowej, w drugim natomiast – jedna z kilku metod mechanicznego wydobywania ropy naftowej. W zależności od tego, w jakim okresie eksploatuje się złoże, stosuje się różne metody wydobywania ropy naftowej w tym samym odwiercie. Najczęściej tuż po odwierceniu odwiertu dochodzi do samoczynnej eksploatacji ropy naftowej, jeśli energia złożowa jest na tyle duża, by wydźwignąć ropę na powierzchnię. Jednak gdy wartość energii złożowej od początku jest niewielka, tuż po udostępnieniu złoża korzysta się z metod mechanicznych wydobycia (np. za pomocą pomp wgłębnych). Z tych metod korzysta się również w kolejnych etapach, gdy energia złożowa maleje.

Metody wydobywania ropy naftowej za pomocą odwiertów eksploatacyjnych można podzielić na:

  • Eksploatację samoczynną.

  • Metody mechaniczne:

    1. Eksploatację za pomocą pomp wgłębnych:

      • pompy z silnikiem na powierzchni:

        1. tłokowe żerdziowe,

        2. wibracyjne,

        3. śrubowe;

      • pompy z silnikiem w odwiercie:

        1. odśrodkowe z silnikiem elektrycznym:

          • wirowe odśrodkowe z silnikiem elektrycznym,

          • wirowe odśrodkowe z napędem hydraulicznym,

          • śrubowe z zanurzonym silnikiem elektrycznym,

          • śrubowe napędzane silnikiem hydraulicznym,

        2. hydrotłokowe;

    2. Eksploatację za pomocą sprężonego gazu:

      • gazodźwig sprężarkowy,

      • gazodźwig sprężarkowy z komorą wymiany (pompa wyporowa),

      • gazodźwig nurnikowy;

    3. Metody górnicze (eksploatacja ropy z piasków bitumicznych);

    4. Tłoczkowanie.

    Podczas wydobywania ropy naftowej przez pompowanie największe znaczenie mają pompy wgłębne tłokowe żerdziowe, które napędzane są umieszczonym na powierzchni silnikiem elektrycznym. Napęd z silnika przekazywany jest za pomocą żurawia pompowego lub układu kieratowego do pompy a następnie umieszczany w rurach wydobywczych przez przewód pompowy.

    Pomp wgłębnych używa się do wydobywania ropy naftowej z odwiertów płytszych oraz odwiertów znajdujących się na większych głębokościach.

RXuYbwlAXFvHS1
Ilustracja przedstawia biało granatowy schemat odwiertu z pompą wgłębną tłokową żerdziową. Ropa za pomocą tego urządzenia zostaje wydobyta poprzez stworzenie różnicy ciśnień. Pompy takie jak na schemacie są napędzane silnikiem elektrycznym. U samego dołu schematu znajduje się złoże ropy naftowej. Jest ono przedstawione jako poziomy prostokąt. Według legendy przypisany ma numer 1. W środku tego prostokąta aż do samej powierzchni znajduje się kolejny prostokąt w orientacji pionowej. U dołu pionowego prostokąta znajduje się kotwica rur wydobywczych. Oznaczona jest ona numerem 2. Jest to mały granatowy prostokąt tuż nad złożem. Od kotwicy do samej góry odwiertu znajduje się mniejszy biały prostokąt. Postokąt przedstawia rury wydobywcze. Oznaczony jest on numerem 4. W rurach wydobywczych znajduje się element oznaczony numerem 3. Jest to pompa wgłębna. Na schemacie pompa wgłębna przedstawiona jest jako zaokrąglony prostokąt ze szczękami. Szczęki na rysunku przypominają szczęki kombinerek. W zaokrąglonym prostokącie znajduje się taki sam kształt odpowiednio zmniejszony. Tuż nad powierzchnią gruntu znajduje się głowica odwiertu. Oznaczona jest ona numerem 5. Na schemacie jest to pionowy prostokąt lekko pogrubiony w górnej części. Z jego lewej strony wystaje prostokątna rura z zaworem u góry. Element ten ma przypisany numer 6. Numer 6 według legendy opisany jest jako odpływ ropy. Pompa wgłębna połączona jest z łbem wahacza za pomocą przewodu pompowego. przewód narysowany jest jako prosta linia o numerze 7. Głównym elementem schematy znajdującym się na powierzchni jest żuraw. U samej góry znajduje się wahacz żurawia. Zakończony jest on tak zwanym końskim łbem. Wahacz oznaczony jest numerem 12. Z lewej strony wahacza znajduje się jego łeb. W środkowej części wahacza znajduje się jego połączenie z ramą nośną w kształcie dużej litery A. Prawa strona wahacza połączona jest z elementem numer 11. Według legendy są to pociągacze. Pociągacze na schemacie są narysowano jako łożysko razem z prostokątem w kolorze biało granatowym. U dołu pociągaczy znajdują się dwa trójkąty z numerem 10. Są to przeciwwagi żurawia. Przymocowane są do krótkiego ramienia wychodzącego z mechanizmu żurawia. Mechanizm przedstawiony jest jako zaokrąglony prostokąt umiejscowiony na skrzyni w kształcie trapezu. Po lewej stronie od skrzyni znajduje się rama nośna. Na prawo widać element z numerem 9. Jest to silnik napędowy. Składa się on z małego prostokąta przy podstawie, koła oraz pofalowanego prostokąta. Ostatni prostokąt skierowany jest w lewy górny róg. Rama nośna oraz skrzynia w kształcie trapezu opisana jest numerem 8. Jest to żuraw pompowy. Pod schematem znajduje się legenda. 
Schemat odwiertu z pompą wgłębną tłokową żerdziową
1 – złoże ropy naftowej,
2 – kotwica rur wydobywczych,
3 – pompa wgłębna,
4 – rury wydobywcze,
5 – głowica odwiertu,
6 – odpływ ropy,
7 – przewód pompowy,
8 – żuraw pompowy,
9 – silnik napędowy,
10 – przeciwwaga żurawia,
11 – pociągacze,
12 – wahacz żurawia zakończony tzw. końskim łbem.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

Powiązane materiały multimedialne

Metodologia wykonania prac obróbczych, to jest: zapuszczania albo wyciągania kolumny rur wydobywczych i żerdzi pompowych, wymiana zużytej pompy wgłębnej