İçindekiler:
Çeşme Yöntemi - Bir Mevduattaki İç Enerjinin Kullanılması
Rezervuar koşullarında petrol üretiminin itici gücü nedir?
Bir kuyu ne kadar süre su üretebilir?
Bu makalede, petrol çıkarmanın başlıca yöntemlerini kısaca anlatacağım. Petrol, gözenekli kaya katmanlarında (akümülatörlerde) bulunur. Petrol, bu akümülatörlerde birikir. İkinci ön koşul, akümülatörlerin geçirimsiz bir petrol ve gaz contasıyla kaplı olmasıdır; aksi takdirde gaz buharlaşır ve petrol sonunda bitüme dönüşür.
Petrol çıkarmak için bir kuyu açılması gerekir. Kuyu, petrol üreten tabakaya girer ve asıl eğlence burada başlar: Petrolün bir şekilde yüzeye çıkarılması gerekir.
Petrol Dünya'da nasıl ortaya çıkar? (Bölüm 1)
Petrol çıkarma (kuyu çıkarma) için üç ana yöntem vardır: çeşme ve mekanize (pompa tabanlı). Bazen, pompa kullanmayan ve harici enerji enjeksiyonu gerektiren gazlı çıkarma yöntemi de kullanılır. Bu nedenle, gazlı çıkarma, çeşme ve mekanize çıkarma yöntemleri arasında bir geçiş yöntemi olarak düşünülebilir.
Çeşme Yöntemi - Bir Mevduattaki İç Enerjinin Kullanılması:
Bir petrol sahası yeni geliştirildiğinde, içindeki petrol genellikle yüksek basınç altındadır. Formasyon içindeki basınca formasyon basıncı, kuyu içindeki basınca ise kuyu dibi basıncı denir. Genellikle, kapalı bir kuyuda bu değerler tutarlıdır. Normal çalışan bir kuyuda, formasyon bir çöküntü yaşar; kuyu dibi basıncı, formasyon basıncından düşüktür. Tersine, kapalı bir kuyuda, formasyon bir çöküntü yaşar; kuyu dibi basıncı, formasyon basıncından daha yüksektir. Formasyon basıncı yeterince yüksekse, atmosfer basıncının direncini aşabilir ve petrolü dışarı atabilir. Bu durumda bir petrol çeşmesi oluşur.
Rezervuar koşullarında petrol üretiminin itici gücü nedir?
1. Depo kapağı modeli:
Özellikle antiklinal (kubbe biçimli) yatakların tepesinde gazla dolu bir bölge, yani gaz kapağı bulunur.
Hepimizin bildiği gibi, gaz oldukça sıkıştırılabilir. Bir petrol kuyusu çalıştırıldığında gaz genleşmeye başlar ve bu, petrolü kuyu deliğinden yüzeye iten itici güçtür.
Bu durumda petrol sahası, örtü kayaçtaki doğal gazın erken kaçmasını önleyecek şekilde üretilir; ulusal rezerv dengesine dahil edilir ve petrol üretimi sonrasında geri kazanılır.
2. Çözünmüş gaz modeli:
Petrol, gaz kapağının yanı sıra çözünmüş gaz da içerir. Yüksek basınç, çözünmüş gaz miktarını artırır. Standart koşullar altında çözünmüş gaz hacminin petrol hacmine veya kütlesine oranına gaz fraksiyonu (GF) denir. Örneğin, GF ton başına 50 metreküp ise, bu, her ton petrolde (standart koşullar altında) 50 metreküp gazın çözündüğü anlamına gelir.
Basınç düştüğünde, gaz kabarcıklar halinde yükselmeye başlar ve yağı da beraberinde taşır. Önemli olan, kabarcık sayısının yeterli ve büyük olmasıdır; aksi takdirde yalnızca gaz kabarcıkları yükselir ve sıvı yükselmez.
Petrolle birlikte üretilen doğal gaza ilişkili gaz denir. İlişkili gaz, normal doğal gaza benzer, ancak daha yüksek konsantrasyonlardadır. Daha spesifik olarak, daha fazla sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG, daha yüksek propan ve bütan içeriğine sahip geniş bir hafif hidrokarbon fraksiyonu) ve kondensat (pentan ve daha yüksek hidrokarbonlar) içerir. İlişkili gaz, petrokimya endüstrisi için değerli bir hammadde ve gaz motorlarında yakıt olarak kullanılan propan-bütan karışımlarının kaynağıdır.
3. Su Basıncı Modu:
Bu modda, petrolün üretim kuyusunun dibine itilmesinin temel itici gücü, marjinal su basıncıdır. Su, yatağın dibinde, oluşumundan kalan artık su olarak veya eriyik su ve yağmur suyu gibi kaynaklardan elde edilen ve yüzeye bağlı sürekli bir marjinal su kaynağı olarak bulunur.
Bu, en verimli petrol sahası işletme modudur ve etkili kullanımı, formasyondan büyük miktarlarda petrol çıkarılmasını sağlar. Ancak, uzun vadeli işletme yalnızca tek bir koşulla mümkündür: Enjeksiyon kuyuları sistemi (formasyon basıncını koruyan bir sistem) aracılığıyla sürekli harici su enjeksiyonu; aksi takdirde, enerji kaynağı hızla tükenecektir.
4. Elastik Su Basıncı:
Bu modda, petrolün yer değiştirmesi, petrolün kendisinin, rezervuarı çevreleyen suyun ve formasyon yapısının elastik genleşmesi nedeniyle meydana gelir. Bu, üstteki kayanın etkisi altında petrolün, sıvının ve kaya yapısının az da olsa sıkıştırıldığı anlamına gelir. Sıvının ve formasyonun elastikiyeti çok düşüktür. Ancak, hidrolik sistem büyük ve formasyon basıncı yüksek olduğunda, sıvı genleşmesi ve gözenek (kırık) hacminin azalması nedeniyle büyük miktarlarda sıvı formasyondan kuyuya yer değiştirebilir. Sıvının ve formasyonun elastik özellikleri, sırasıyla sıvının ve formasyonun sıkıştırılabilirlik katsayılarıyla karakterize edilir. Bir de yerçekimi modu vardır, ancak bu, petrolü kaldırmak için yeterli enerji sağlamaz.
Bir kuyu ne kadar süre fışkırmaya devam edebilir?
Bu tamamen petrol sahasına ve çıkarma yöntemine bağlıdır. Genellikle saha ne kadar gençse, o kadar çok kuyusu vardır. Ancak enerji aylar hatta yıllar içinde hızla tükenir ve bu da her zaman daha pahalı olan mekanize çıkarma yöntemlerinin kullanılmasını zorunlu kılar. Kazakistan'daki Tengiz petrol sahası gibi en az 21 yıl (1991-2010) boyunca akan istisnalar da vardır. Petrol hala akıyor olabilir, ancak uzun zamandır bu konuda herhangi bir bilgi göremiyoruz.
Eski sahalardaki yeni kuyular da "fışkıran kuyular" gibi davranır. Ancak, bunlar genellikle ana üretim boru hattına bağlı değildir çünkü boru hattı genellikle 20-25 atmosfer civarında basınçlıdır. "Fışkıran kuyu" bu basıncı üretmez, bu yüzden petrol buradan akmaz.
Bu durumlarda, gazı sıvıdan ayırmak, yağı bir kapta toplamak ve ardından yakmak için bir gaz ayırıcı yerleştirilir. Bu kesinlikle acımasız bir kaynak israfıdır, ancak bazı durumlarda ilgili gazı yakıp ceza ödemek, onu toplayıp kullanmaktan daha ucuzdur.
Fışkıran kuyu kuruduğunda ne olur?
Şimdi geriye tek bir şey kalmıştı: Derin kuyu petrol emme çubuğu pompasına geçmek. Ancak bazı durumlarda, doğrudan bir pompa sistemine geçmek sorunlu olabilir. Örneğin, doğal gaz ve petrol sahalarında. Derin kuyu petrol emme çubuğu pompaları, öncelikle pistonlu ve santrifüjlü pozitif deplasmanlı pompalardır. Gaz katsayısı yüksekse, pompa havayla dolar veya daha doğrusu havalandırılır. Bu, çalışma odasının gazla dolması ve pompanın kurumasına ve hızla yanmasına neden olması anlamına gelir.
Bunu önlemek için, pompa ünitesine serbest gazı uzaklaştırmak üzere bir gaz ayırıcı monte edilir. Diğer bir yöntem ise, oluşum sıvısındaki gaz kalıntılarını parçalayarak homojen bir gaz-sıvı karışımı oluşturmak ve ardından dalgıç santrifüj pompanın girişine iletmek üzere tasarlanmış bir dağıtıcı kullanmaktır.
Ancak gaz içeriği yüksekse bu yöntem etkili değildir. Bu nedenle, bu gibi durumlarda gaz kaldırma yöntemi kullanılır. Bu yöntem, pompayı indirme ihtiyacını ortadan kaldırır ve formasyondaki çözünmüş gazın iç enerjisini daha etkili bir şekilde kullanır. Gaz, yüzeyden bir dizi boru hattı aracılığıyla pompanın tabanına pompalanır ve burada sıvıyla karışır. Enjekte edilen gaz, formasyon sıvısından salınan gazla karışarak, kuyunun tabanındaki mevcut basıncın, sıvıyı yükseltici aracılığıyla yüzeye çıkarmaya yetecek yoğunlukta bir gaz-sıvı karışımı oluşturur.
Aşağıdaki bölümde derin kuyu petrol emme çubuğu pompasının çalışma prensipleri incelenecektir.
Eğer ilginizi çektiyse lütfen beğenin ve abone olun.