Tải bản đầy đủ
3 Phương pháp khai thác dầu bằng bơm ly tâm điện chìm

3 Phương pháp khai thác dầu bằng bơm ly tâm điện chìm

Tải bản đầy đủ

Hình 2.3: Phương pháp khai thác bằng bơm ly tâm điện chìm
Bộ phận bảo vệ và động cơ điện là các chi tiết riêng biệt được nối thành một
khối liên kết.Trong trường hợp cần phải nâng chất lỏng khai thác từ các giếng sâu ta có
thể nối nhiều cấp máy bơm lại với nhau và có thể lên tới 400 cấp.Chất lỏng được máy
16

bơm hút vào sau đó đi qua các cấp của máy bơm với một áp lực bằng sức cản thủy lực.
Máy bơm điện ly tâm ngầm khác với các loại máy bơm khác ở chỗ sử dụng khối lượng
kim loại ít, có dải cột áp và lưu lượng làm việc rộng và có hệ số hiệu dụng cao. Máy
bơm điện ly tâm ngầm có khả năng bơm đẩy một khối lượng lớn chất lỏng và thời gian
giữa hai chu kỳ sửa chữa lớn. Nếu so sánh bơm điện ly tâm ngầm với máy bơm cần
kéo thì khả năng bơm chất lỏng của bơm điện ly tâm ngầm lớn hơn 8 lần so với bơm
cần kéo, với sản lượng tương ứng là 114,7 tấn/ngđêm và 14,1 tấn/ngđêm.
Tất cả máy bơm đều có đặc trưng làm việc ở dạng đường cong quan hệ giữa cột
áp và lưu lượng H(Q); hiệu suất và lưu lượng η(Q); công suất động cơ và lưu lượng
N(Q). Thông thường thì các mối quan hệ này cho trong khoảng giá trị làm việc của lưu
lượng hoặc trong dải rộng (hình 2.4).
Mỗi một máy bơm điện ly tâm ngầm có thể làm việc khi khoá van xả ở miệng
giếng (điểm А: Q = 0; H = H max) và khi không có đối áp trên miệng ra của máy bơm
(điểm В: Q = Qmax; H = 0). Công có ích của máy bơm tỷ lệ thuận với lưu lượng và cột
áp nên trong cả hai trường hợp trên thì công có ích và hiệu suất làm việc của máy bơm
đều bằng 0. Ở các quan hệ Q và H, giả sử tổn hao ma sát là nhỏ nhất thì hiệu suất làm
việc của máy bơm đạt 0,5 – 0,6. Thông thường máy bơm làm việc với lưu lượng chất
lỏng ít, đường kính nhỏ và số cấp nhiều thì hiệu suất rất thấp.Lưu lượng khai thác được
và công suất tương ứng với hiệu suất lớn nhất được gọi là chế độ làm việc tối ưu của
máy bơm.
Ở gần giá trị lớn nhất trong quan hệ hiệu suất và lưu lượng η(Q) giảm nhẹ, vì
thế ở các chế độ làm việc của máy bơm trong khoảng cho phép chỉ sai khác so với giá
trị tối ưu một vài giá trị nhỏ. Giới hạn sự chênh lệch phụ thuộc vào đặc trưng cụ thể
của máy bơm và phải tương ứng với sự giảm hiệu suất của máy bơm (từ 3-5%).Điều
này quy định vùng làm việc của máy bơm (vùng gạch chéo trên hình 2.4).

17

Hình 2.4: Đường cong đặc trưng của máy bơm điện ly tâm ngầm

2.3.2 Ưu điểm
 Có thể khai thác với lưu lượng lớn.
 Có thể áp dụng cho các giếng khai thác đơn lẻ, chi phí đầu tư ban đầu
thấp.
 Thích hợp cho các giếng có độ ngập nước cao, yếu tố khí thấp, các giếng
trong giai đoạn khai thác thứ cấp.
 Nguồn năng lượng cung cấp cho máy bơm linh hoạt ( điện có sẵn hoặc từ
động cơ diezel ).
 Theo dõi và vận hành dễ dàng.
 Có thể khai thác sau khi khoan xong.
2.3.3 Nhược điểm
 Kém hiệu quả trong các giếng có yếu tố khí cao, nhiệt độ vỉa lớn, hệ số
sản phẩm thấp, hàm lượng vật cứng và parafin cao ( thực tế không áp
dụng khai thác được cho giếng có lưu lượng 21m 3/ng.đ và giếng có độ
sâu >= 2500m).
 Bị hạn chế bởi độ nghiêng của giếng.
 Không tận dụng được năng lượng của khí đồng hành.
 Khó khăn trong việc lắp đặt thiết bị an toàn sâu.

18



Do bị hạn chế bởi đường kính ống chống khai thác nên không thể áp

dụng cho các giếng có lưu lượng lớn hơn 700m3/ng.đ tại độ sâu 2400m
cho máy bơm có trục nhỏ và không quá 1100m 3/ng.đ cho máy bơm có
trục lớn từ các giếng có đường kính ống chống khai thác 168mm.
 Lưu lượng giảm nhanh theo chiều sâu lắp đặt, thường khai thác với chiều
sâu nhỏ hơn 4000m.
 Khó tiến hành khảo sát, đo địa vật lý giếng ở các vùng dưới máy bơm,
khó khăm trong việc xử lý vùng cận đáy giếng.
 Khó điều chỉnh lưu lượng khai thác.
2.3.4 Phạm vi ứng dụng
Phương pháp này tương đối phổ biến vì cấu trúc thiết bị và hệ thống khai thác
đơn giản, máy làm việc dễ dàng, có khả năng thu được lượng dầu tương đối lớn đến
hàng trăm tấn ngày đêm. Loại máy bơm này rất thuận lợi khi khai thác dầu ở những vỉa
có tỷ số khí dầu thấp, nhiệt độ vỉa dưới 2500F.Đặc biệt hiệu quả trong những giếng khai
thác nước, giếng dầu có độ ngậm nước cao và giếng dầu chưa bão hoà nước.
Ngày nay với sự phát triển của kỹ thuật, hệ thống bơm ly tâm điện chìm được sử
dụng trong những giếng có nhiệt độ lên tới 350 0F, khắc phục những giếng có tỷ lệ khí
dầu cao, bằng cách lắp đặt các thiết bị tách khí đặc biệt. Các chất ăn mòn gây hư hỏng
như H2S, CO2 có thể khắc phục nhờ các vật liệu đặc biệt phủ bên ngoài.
2.4 Khai thác dầu bằng phương pháp Gaslift
2.4.1 Bản chất của phương pháp
Khai thác dầu bằng phương pháp gaslift dựa trên nguyên tắc bơm khí nén cao áp
vào vùng không gian vành xuyến giữa ống khai thác và ống chống khai thác, nhằm đưa
khí cao áp đi vào trong ống khai thác qua van gaslift với mục đích làm giảm tỷ trọng
của sản phẩm khai thác, dẫn đến giảm áp suất đáy và tạo nên độ chênh áp cần thiết để
sản phẩm chuyển động từ vỉa vào giếng. Đồng thời do sự thay đổi nhiệt độ và áp suất
trong ống khai thác làm cho khí giản nở góp phần đẩy dầu đi lên, nhờ đó mà dòng sản
phẩm được nâng lên mặt đất và vận chuyển đến hệ thống thu gom, xử lý.

19

Hình 2.5: Phương pháp khai thác bằng gaslift
2.4.2 Ưu điểm
 Có thể đưa giếng vào khai thác khi khai thác tự phun không hiệu quả.
 Cấu trúc đơn giản, có thể áp dụng cho giếng có độ sâu, dộ nghiêng lớn.
 Khai thác với lưu lượng lớn, dễ dàng điều chỉnh lưu lượng khai thác, có
thể chuyển đổi linh hoạt giữa các chế độ khai thác khi áp suất vỉa và lưu
lượng khai thác giảm.
 Khai thác với giếng có yếu tố khí lớn, áp suất bão hòa cao.
20