Tải bản đầy đủ
1 Phương pháp khai thác dầu bằng máy bơm piston cần

1 Phương pháp khai thác dầu bằng máy bơm piston cần

Tải bản đầy đủ

Thiết bị bề mặt bao gồm động cơ, bộ phận chuyển đổi, đầu miệng giếng.Động
cơ được dùng để cung cấp chuyển động quay cho toàn bộ tổ hợp. Bộ phận chuyển đổi
chuyển hóa chuyển động quay của động cơ sang chuyển động tịnh tiến lên xuống .
Thanh cân bằng có chức năng trung chuyển năng lượng và thay đổi độ dài chuyển động
của tổ hợp máy bơm.

Hình 2.2: Phương pháp khai thác bằng piston cần
Tất cả các chi tiết được gia cố chắc chắn với một khung, gắn chặt trên nền bê
tông. Ngoài ra tất cả máy bơm cần kéo còn được trang bị thiết bị điều chỉnh bởi thiết bị
phanh hãm nhằm giữ cân bằng và tay quay ở vị trí cho trước bất kỳ. Điểm giao nhau
với tay quay có thểthay đổi khoảng cách tương đối so với tâm quay bởi sự hoán vị vị trí
của tay quay.

12

Máy bơm cần đẩy có xi lanh (buồng chứa sản phẩm) có độ dài từ 2m đến 4 m,
phía dưới có van ngược đóng vai trò như là van hút chất lỏng. Xi lanh treo trên cột ống
nâng, bên trong nó chứa pit tông có độ dài từ 1 đến 1,5 m. Pit tông có van ngược đóng
vai trò là van đẩy. Pit tông được nối trực tiếp với cần truyền lực. Khi pit tông chuyển
động lên, chất lỏng qua van hút và chảy vào xi lanh của máy bơm. Khi pit tông chuyển
động xuống dưới thì van hút đóng lại và van đẩy mở. Trong quá trình hút đẩy liên tục
như vậy chất lỏng khai thác sẽ nâng dần theo cột ống nâng lên miệng giếng và được
vận chuyển đến hệ thống thu gom.
2.1.2 Ưu điểm.







Hoạt động an toàn, gặp ít sự cố trong quá trình khai thác.
Cấu tạo đơn giản.
Dễ dàng thay đổi tốc đồ khai thác.
Chi phí tháo lắp, di chuyển thấp.
Quá trình vận hành đơn giản, hiệu quả.
Sử dụng được cho các giếng có lưu lượng nhỏ, khai thác tại nhiều tầng
sản phẩm, áp suất thấp, nhiệt độ thấp, dầu có độ nhớt cao.

2.1.3 Nhược điểm.
 Phải lắp đặt ở vị trí trung tâm giếng.
 Hệ thống bơm piston cần (nặng nề, cồng kềnh) không thích hợp khi
khai thác trên biển.
 Nhạy cảm với trường hợp dầu có nhiều parafin.
 Không thể sơn phủ lớp chống ăn mòn bên trong ống khai thác.
 Độ sâu thả bơm hạn chế bởi nồng dộ khí H2S.
2.1.4 Phạm vi ứng dụng.
Giải pháp này được áp dụng chủ yếu ở các mỏ của các nước thuộc Liên Xô cũ,
các mỏ ở Trung Cận Đông và các mỏ ở Mỹ. Các mỏ này, vỉa sản phẩm có độ sâu
không lớn, đang trong giai đoạn khai thác giữa và cuối đời của mỏ có áp suất đáy giếng
thấp dao động trong khoảng 10 ÷ 15 at. Bơm piston cần chỉ sử dụng hiệu quả trong
những giếng có lưu lượng khai thác ít hơn 70T/ngđ. Do điều kiện khai thác trên biển
bằng giàn cố định hay giàn vệ tinh có diện tích sử dụng nhỏ, nếu áp dụng phương pháp
này sẽ có nhiều điểm hạn chế so với các phương pháp cơ học khác.

13

2.2 Khai thác dầu bằng máy bơm thuỷ lực ngầm
2.2.1 Bản chất của phương pháp
Hiện nay trong công nghiệp khai thác dầu người ta sử dụng 2 loại máy bơm thuỷ
lực ngầm chính: Bơm đẩy thuỷ lực ngầm và bơm tia.
- Bơm đẩy thuỷ lực ngầm làm việc bằng động cơ piston thuỷ lực được nối với
piston của bản thân máy bơm. Dòng chất lỏng mang năng lượng (dầu hoặc nước) được
bơm xuống từ mặt đất theo không gian giữa cột ống khai thác và cột ống chống khai
thác, cung cấp năng lượng cho máy bơm, sau đó dòng chất lỏng mang năng lượng cùng
với dòng sản phẩm khai thác từ giếng được đẩy lên bề mặt.
- Bơm tia hoạt động nhờ vào sự biến đổi các dạng năng lượng từ áp suất sang
vận tốc và ngược lại. Dòng chất lỏng mang năng lượng cao (áp suất cao) được bơm
xuống giếng từ miệng giếng theo ống khai thác đến thiết bị chuyển hoá năng lượng. Ở
đó năng lượng, áp suất được biến thành năng lượng vận tốc. Dòng chất lỏng có vận tốc
lớn nhưng áp suất nhỏ này tiếp tục đẩy dòng sản phẩm khai thác cùng đi vào bộ phận
phân ly và sau đó cùng đi lên bề mặt theo khoảng không gian giữa ống chống khai thác
và ống khai thác.
2.2.2 Ưu điểm





Không cần lắp ở vị trí trung tâm giếng
Không bị ảnh hưởng khi quỹ đạo giếng cong
Dễ dàng thay đổi tốc độ phù hợp với lưu lượng của giếng
Có thể khai thác với áp suất tương đối thấp và dầu có độ nhớt tương đối

cao
 Có thể khai thác nhiều tầng sản phẩm một lúc và khai thác trên biển
 Hạn chế ăn mòn
 Các hóa phẩm chống lắng đọng, chống ăn mòn có thể bơm cùng với
dòng chất lỏng mang năng lượng.
2.2.3 Nhược điểm
 Lưu lượng khai thác phải tương đối lớn
 Khả năng hư hỏng tương đối cao, khi sửa chữa phải sử dụng thiết bị cơ





học chuyên dụng
Không áp dụng cho trường hợp sản phẩm có hàm lượng rắn cao
Chi phí vận thường cao hơn dự tính
Khó khăn trong việc xử lý phần rỉ sắt bên dưới paker
Áp suất vận hành trên bề mặt cao
14

 Đòi hỏi khả năng vận hành cao và chuyên sâu.
2.2.4 Phạm vi ứng dụng
Phương pháp khai thác cơ học này chủ yếu được áp dụng ở những vùng mỏ trên
đất liền và ngoài biển của Liên Xô cũ, các vùng mỏ trên đất liền và thềm lục địa của
Mỹ, vùng Biển Bắc. Giếng khai thác bằng bơm thuỷ lực ngầm có sản lượng vừa và
trung bình, thường đạt 100m3/ngđ. Các vùng, mỏ kể trên có độ sâu tầng sản phẩm từ
1500 ÷ 2500m.Thân giếng có độ nghiêng trung từ 200 ÷ 300.
2.3 Phương pháp khai thác dầu bằng bơm ly tâm điện chìm
2.3.1 Bản chất của phương pháp
Về nguyên lý, bơm ly tâm để bơm đẩy chất lỏng từ giếng lên bề mặt không khác
so với các máy bơm đẩy thông thường. Tuy nhiên do kích thước cột ống chống khai
thác nhỏ và cần có cột áp lớn nên đã làm hạn chế việc sử dụng các loại máy bơm đẩy
khác. Máy bơm điện ly tâm ngầm đã khắc phục được những nhược điểm trên.
Máy bơm điện ly tâm ngầm gồm nhiều cấp hoạt động theo nguyên tắc ly tâm.
Mỗi khối có thể có tới 120 cấp.Động cơ điện được cung cấp điện năng nhờ hệ thống
cáp dẫn từ trên miệng giếng xuống.Điện áp được chuyển đổi nhờ hệ thống thiết bị điều
khiển.Tổ hợp máy bơm điện được thả xuống giếng thấp hơn mực thủy động khoảng
150-300m.Chất lỏng được đẩy vào cột ống nâng.Cáp điện được kẹp chặt ở phía ngoài
cột ống nâng.

15