Газ-лифтийн тос олборлох арга: тайлбар ба шинж чанар

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Газрын тос, байгалийн хийн ордуудад нүүрсустөрөгчийн олборлолтын агаарын тээвэрлэлтийн бүлгийн аргыг дотоодын үйлдвэрүүд урсдаг худгийн бүтээн байгуулалтаас өөр хувилбар болгон ашиглаж ирсэн. Энэхүү технологи нь хэрэглээний тодорхой нөхцөлд эдийн засаг, техникийн ихээхэн давуу талыг өгдөг боловч нэмэлт нөөцийг холбохыг шаарддаг. Ихэнх тохиолдолд хамгийн оновчтой шийдэл бол хийн хольцыг идэвхтэй өргөх хэрэгсэл болгон ашигладаг газрын тос үйлдвэрлэх хийн өргөх арга юм. Ийм шийдэл нь өндөр гүйцэтгэлийн улмаас өөрийгөө зөвтгөдөг боловч аюулгүй байдлын үүднээс зохион байгуулалтын нэмэлт шаардлагыг тавьдаг. Ийм учраас энэ аргыг хангалттай нөөцтэй томоохон байгууллагууд ихэвчлэн ашигладаг.

Газ өргөх аргын газрын тосны ерөнхий шинж чанар

Агаараар өргөх зарчмууд, өөрөөр хэлбэл далд ордын худгийн нөөцийг өргөх технологийг 18-р зууны сүүлчээр анх хэрэглэж байжээ. Энэ аргын санаа гарч ирсэн нь уул уурхайн технологи хурдацтай хөгжиж байгаатай холбоотой боловч хангалттай хөгжсөн компрессорын тоног төхөөрөмж дутмаг байснаас удаан хугацааны туршид түүний бүрэн хэрэглээ хязгаарлагдмал байв. Газрын тос үйлдвэрлэх хийн өргөх аргын зохиогч нь агаарын хольцын энергийг ашиглан нөөцийг нэмэгдүүлэх ерөнхий схемийг дэвшүүлсэн Германы инженер Карл Лошер юм. Ирээдүйд техникийг хэд хэдэн удаа оновчтой болгож, шинэчилж, үйл ажиллагааны тодорхой хэсэгт сайжруулсан. Агаарын тээврийн хэрэгслийг үйлдвэрлэлийн хэмжээнд практикт ашиглах нь зөвхөн 20-р зуунд л эхэлсэн. Газрын тосны ордуудад хийн өргөгчийг ашиглах анхны туршлага 1985 оноос эхэлсэн.

Бидний үед хийн лифтийн технологийг ашиглах нь ихэвчлэн өндөр урсгалтай худагт өөрийгөө зөвтгөдөг. Мөн хольц ихтэй нөхцөлд хийн лифт нь нөөцийг гадаргуу дээр гаргах хамгийн хэмнэлттэй шийдэл юм. Энэ нь үндсэндээ давс, давирхай, парафин агуулсан тосны хольцод хамаатай бөгөөд энэ нь массыг өргөхөд хүндрэл учруулдаг. Агаарын лифттэй харьцуулахдаа газрын тос үйлдвэрлэх хийн өргөх арга нь шингэнийг хиймэл өргөх ерөнхий технологийн үргэлжлэл гэж хэлж болно. Зөвхөн агаарын хольцыг сонгодог агаарын тээвэрлэлтэд идэвхтэй орчин болгон ашигладаг бол хийн өргөгч нь нүүрстөрөгч агуулсан бодисыг ашигладаг. Энэ шалтгааны улмаас гол үйл ажиллагааны нэгТехнологийн шинж чанарууд нь хийн тодорхой хэрэглээг харгалзан үздэг. Хийн лифт ашиглах зардлын тооцоонд хийн хольцын засвар үйлчилгээ, нийлүүлэлтийн эрчим хүчний зардал нь төслийн нийт зардлын 30 орчим хувийг эзэлдэг.

Газ өргөх аргын хэрэглээний хамрах хүрээ

Хий лифтийг нэвтрүүлэх зорилтот газар нь ёроолын өндөр даралттай, өндөр бүтээмжтэй худаг юм. Ийм ордууд нь зарчмын хувьд агаарын тээвэрлэлтийг зохион байгуулах таатай орчин юм. Гэхдээ газрын тос олборлох урсгалын аргыг хязгаарлах практик нь хийн лифт нь худаг дээр ажиллах цорын ганц боломжит арга болох хэд хэдэн нөхцлийг тодорхойлдог. Наад зах нь газрын тос олборлох хийн өргөх аргын ерөнхий шинж чанар нь динамик тэнцвэргүй гидравлик орчинд хамгийн их зохицсон тул түүнийг ханасан даралт багатай ёроолын нүхэнд, техникийн дэмжлэг үзүүлэхэд хэцүү суурилуулах нөхцөл бүхий элс худагт ашиглах боломжийг олгодог.. Жишээлбэл, хийн өргөх системийг үерийн нөхцөл, намгархаг газар, үерт автах эрсдэлтэй газар ашиглаж болно. Дашрамд хэлэхэд даралтын үзүүлэлтүүдийг компрессорын төхөөрөмжийн тусламжтайгаар зохиомлоор тэгшитгэх боломжтой - хэдийгээр өсөлт нь худгийн хийн эрчим хүчний үзүүлэлтээс хамаардаг боловч одоогийн хэрэгцээнд тохируулж болно.

Нөгөө талаар, хэрэв үйлдвэрлэлийн процессын өндөр түвшний механикжуулалт бүхий техникийн болон хийн материалын төвлөрсөн хангамж байхгүй бол уламжлалт усан оргилуурын схемийг ашиглах нь дээр.уул уурхайн. Агаарын өргөлтийн нэгэн адил газрын тос үйлдвэрлэх хийн өргөх арга нь урсдаг аргын технологийн үргэлжлэл боловч сайжруулсан хувилбар юм. Үйлдвэрлэлийн дэд бүтцийн технологийн өргөтгөл нь энэ аргыг богино хугацаанд тооцоолсон жижиг худагт ашиглахыг зөвшөөрдөггүй.

Үйлдвэрлэлийн технологийн процесс

Цооногийг хөгжүүлсний дараа гадаргуу дээр оройн бүтцийн суурь үүсдэг бөгөөд энэ нь хожим үндсэн ажлын процессыг зохион байгуулах тавцан болж өгдөг. Худагны нүхэнд нөөцийн урсгалын зохицуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг камер, шилжилтийн хавхлагууд бүхий хаалттай хонгилыг зохион байгуулдаг. Үүссэн шингэний суваг дээш хөдөлж байх нь доод нүхэнд хийжүүлсэн орчинд дэмжигддэг үндсэн үйл ажиллагааны процесс юм. Хийжилтийг хангахын тулд идэвхтэй хольцыг нийлүүлэх цорго бүхий камерыг тусгаарлагдсан хэлхээний дагуу сувагтай зэрэгцүүлэн буулгана. Үнэн хэрэгтээ газрын тос үйлдвэрлэх хийн өргөх аргын зарчмыг зорилтот нөөцийн шингэн орчинд хий дамжуулах чиглэлд бууруулж, дараа нь өргөх процесс явагдах ёстой. Хий-агаарын хольцоор баяжуулах нь шингэний өсөлтийг баталгаажуулдаггүй гэдгийг анхаарах нь чухал юм. Энэ үйл ажиллагааны хувьд тусгай насос ашигладаг. Өргөх хүч нь хийнжүүлэлтийн зэрэг болон шахуургын хүчнээс хамаардаг бөгөөд хоёуланг нь тохируулж болно. Хэлхээн дэх даралтын үзүүлэлтүүдийг нарийн хянахын тулд гадаргуу дээр байрлах компрессорын төхөөрөмжийг ашигладаг.

Үйлдвэрлэлийн эрчимнөөцийг гар механик эсвэл электрон мэдрэгч бүхий автомат системээр удирдаж болно. Ашиглалтын параметрүүдийг хүлээн авагч төхөөрөмжийн чадавхийн дагуу тогтоодог. Газрын тос үйлдвэрлэх хийн өргөх аргын онцлог нь нөөцийг олборлосны дараа тусгай боловсруулалт хийх явдал юм. Шингэн нь хийн хольцтой хамт өсдөг тул тусгай салгах шаардлагатай бөгөөд үүний дараа аль хэдийн цэвэршүүлсэн тосыг тусгай саванд илгээдэг. Түүнчлэн, хийн өргөгчийг ихэвчлэн зутан бохирдол ихтэй орчинд ашигладаг тул нөөцийг түр хадгалах саванд оруулахаас өмнө олон үе шаттай бүдүүн шүүлтүүр шаардлагатай байж болно.

Хэрэглээний төхөөрөмж

Техникийн дэд бүтцийг бүхэлд нь хоёр бүлэг тоног төхөөрөмжөөс бүрдүүлдэг - худгийн засвар үйлчилгээний процессыг зохион байгуулах бүх нийтийн төхөөрөмж, төхөөрөмж, хийн өргөлтийн үйл ажиллагаанд ашигладаг тусгай суурилуулалт. Эхний бүлэгт шахуургын эргэлтийн төхөөрөмж, яндангийн төхөөрөмж, холбох хэрэгсэл, шахах зориулалттай металл хоолой гэх мэт орно. Дүрмээр бол, газрын тос үйлдвэрлэх урсгал болон хийн өргөх аргыг хоёуланг нь бүтцийн ялгаа багатай энэ төхөөрөмж дээр бүтээдэг.

Хийн эрчим хүчээр газрын тос өргөх тусгай техникийн элементүүдийн хувьд дараахь зүйлийг агуулна:

• Компрессор. Шахсан агаар шахах замаар оновчтой даралтыг хадгалах суурилуулалт. Ихэнхдээ үйлдвэрлэлийн өндөр хүчин чадалтай төхөөрөмжийг ашигладаг.ажлын утгын параметрүүдийг өргөн хүрээнд тохируулах чадвартай.
• Хийн өргөх камер. Энэ нь хий-агаарын хольцын урсгал, хуваарилалт, нийлүүлэлтийг чиглүүлэх үндсэн үйл явц явагддаг хийн өргөгч тос үйлдвэрлэх дэд бүтцийн гол цөм гэж хэлж болно. Энэ нь салаа хоолой, гаралтын суваг бүхий металл хийц бөгөөд тэдгээрийн ажиллагааг хаалттай хавхлагаар зохицуулдаг.
• Хавхлагууд. Энэ системд хавхлага нь шингэн орчны эргэлтийг хаах үүргийг гүйцэтгэдэг төдийгүй урсгал зохицуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Хийн өргөх хавхлагыг худгийн цооногийн янз бүрийн түвшинд ашигладаг бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэлийн хурдыг илүү нарийн хянах боломжийг олгодог. Ийм хавхлагын дизайны гол онцлог нь даралтын үзүүлэлтүүдийг өндөр нарийвчлалтайгаар бүртгэж, хяналтын бүс дэх нөлөөллийн хүчнээс хамаарч төлөвийг нь өөрчилдөг мэдрэмтгий элементүүд байдаг гэж нэрлэж болно.

Хийн өргөгч

Энэ тохиолдолд лифт гэдэг ойлголт нь худагт живсэн хийн лифтийн цогц дэд бүтцийг тусгасан байдаг. Түүний үзэл баримтлал нь хий шахах, зорилтот шингэний нөөцийг өргөх гэсэн хоёр суваг агуулдаг. Хоёр суваг хоёулаа металл хоолой ашиглан зохион байгуулагдсан боловч тэдгээр нь хоорондоо зэрэгцэн нэгдэх шаардлагагүй. Түүнээс гадна заримдаа хийн хангамжийн хоолойн өнцгийн чиглэлийг өгдөг бөгөөд энэ нь шахуургын нэгжийг холбох онцлогоор тодорхойлогддог. Хоолойн байршлын тохиргоо нь газрын тос үйлдвэрлэх хийн өргөх аргыг зохион байгуулах нөхцлөөс хамаарна. Доорх зураг нь орчин үеийн технологийг харуулж байна.90-140 мм-ийн диаметртэй нэг хэлхээнд шахах болон сэргээх хосолсон утас ашиглах. Энэ тохиолдолд сувгийн чиглэлийн тохиргооноос үл хамааран гутлын дээд хэсэг болон гутлын доод хэсэгт аль алинд нь бүтцийг хатуу бэхэлгээгээр хангана. Хоолойнууд нь элс болон бусад гадны тоосонцорыг ялгаруулах технологийн цоорхойтой (цоолсон) байж болно.

Компрессоргүй хий өргөх ажиллагаа

Хийн хангамж, даралтын үзүүлэлтүүдийн зохицуулалтыг зарчмын хувьд компрессорын төхөөрөмжийн дэмжлэгтэйгээр хийх шаардлагагүй. Хэрэв хийн болон газрын тосны ордууд нэг үйл ажиллагааны талбайд байрладаг бол нүхний хийн өргөлтийг компрессоргүйгээр өөрийн эрчим хүчний дэмжлэгээр зохион байгуулж болно. Гэхдээ энэ тохиолдолд ч гэсэн урсдаг болон хийн өргөх тос үйлдвэрлэх технологи нь ялгаатай байх болно, учир нь гаднаас шахсан агаараар зохицуулалт хийхгүй байх нь байгалийн хийн даралтын үзүүлэлтүүдийн хяналтыг үгүйсгэхгүй. Түүгээр ч зогсохгүй ийм нөхцөлд нүхэнд хатаах, нөөцийг урьдчилан цэвэрлэх боломжтой бөгөөд энэ нь технологийн процессын зардлыг бууруулдаг.

Хийн өргөх процессын удирдлага

Юуны өмнө хийн лифт нь гүйцэтгэлийн чухал үзүүлэлтүүдийг хяналтанд байлгах боломжийг олгодог олон төрлийн хэмжих хэрэгслийг ашиглахыг шаарддаг гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Үүнд даралт, температур, чийгшил, хийн урсгал орно. Хийн өргөлтийн аргаар газрын тосны үйлдвэрлэлийн шууд хяналтыг дээр дурдсан хавхлагууд болонгадаргуу дээрх генераторуудаар тэжээгддэг хөтөч систем бүхий хаалттай хавхлагууд. Илүү дэвшилтэт үйлдвэрүүд нь автомат удирдлагын хяналтан дор, операторуудын оролцоогүйгээр, хийжүүлэх параметрүүд болон нөөцийг нөхөх хурдыг тохируулан ажилладаг.

Технологийн давуу тал

Техникийн хэрэгжилтийн хувьд энэ арга нь нэлээд хөдөлмөр, зардал ихтэй боловч хэрэглэхийг зөвтгөх хэд хэдэн эерэг шинж чанартай:

• Өндөр гүйцэтгэл.
• Гадаад ашиглалтын нөхцөл болон худгийн параметрүүдэд бүтцийн тохируулга хийх өргөн боломж.
• Уул уурхайн үйл явцын найдвартай, аюулгүй байдал.
• Уян хатан байдал. Энэхүү өмч нь газрын тос олборлох хийн өргөх аргын давуу болон сул талуудыг тусгасан бөгөөд энэ нь түүний хэрэглээний янз бүрийн тал дээр илэрдэг. Жишээлбэл, мэргэшсэн операторын үүднээс авч үзвэл хяналтын үйл явц нь өөрөө маш энгийн бөгөөд бие махбодийн хүчин чармайлт шаарддаггүй. Гэхдээ засвар үйлчилгээний ажилтнууд асар их хөдөлмөр, засвар үйлчилгээний зардал шаарддаг нарийн төвөгтэй машинтай ажилладаг.
• Чухал тоног төхөөрөмжийн ихэнх нь гадаргуу дээр байрладаг.
• Аргын түгээмэл байдал.

Технологийн дутагдал

Гэсэн хэдий ч, хэрэв бид үйл ажиллагааны хүчин зүйлүүд, түүнчлэн байгаль орчин, эдийн засгийн хүчин зүйлсийг харгалзан үзвэл энэ аргыг бүх салбарт оновчтой гэж нэрлэх боломжгүй юм. Хийн өргөлтийн аргыг ашиглах сөрөг талуудадгазрын тосны үйлдвэрлэл орно:

• Эрчим хүчний нөөцийн өртөг өндөр. Бид үйлдвэрлэлийн хэмжээгээр хий шахах, шахуургын төхөөрөмжийг компрессороор хангадаг генераторын түлшний зардлын талаар ярьж байна.
• Хөрөнгө оруулалт нь олборлосон газрын тос, байгалийн хийн материалын өртөгтэй таарахгүй байж магадгүй - ялангуяа нэмэлт процессын цэвэрлэгээ, салгах үйл явцын зардлыг харгалзан үзвэл.
• Том ордуудыг ашиглахын хэрээр үйлдвэрлэлийн хэмжээ буурч, харин зохион байгуулалт, техникийн дэмжлэгийн түвшин хэвээр байх ёстой.

Дүгнэлт

Газрын тос, байгалийн хийн олборлогч компаниудын туршлагаас харахад талбайн ашиглалт, ашиглалтын төслийн зардлын тал орчим хувь нь нэмэлт ажлын урсгалыг дэмжих техникийн дэд бүтцийг зохион байгуулахад зарцуулагддаг. Салбарын хөгжлийн чиг хандлага нь ийм үйл явдлуудын бүтцийн оновчлол руу ахиц дэвшил гаргах ёстой юм шиг санагдаж байгаа ч хийн өргөх арга нь эсрэгээр нотолж байна. Газрын тос үйлдвэрлэх хийн өргөх аргын зохиогч Карл Лочерын санал болгосноор өргөх явцад туслах эрчим хүчний эх үүсвэрийг холбох нь ажлын үйл ажиллагааны эрчим хүчний зарцуулалтыг бууруулдаг боловч үйл явдлын зохион байгуулалтыг бүхэлд нь биш юм. Ямар ч тохиолдолд өргөх хэлхээний тоног төхөөрөмж нь хийжүүлэх сувгийг холбох хэлбэрээр ашиг тусаа өгдөггүй, харин үйлдвэрлэлийн процессын параметрүүдийг хянах илүү их боломжийг нээж өгдөг. Мөн энэ давуу тал нь хийн лифтийг ийм байдлаар хөгжүүлэх хэтийн төлөв юмхэд хэдэн бүтээн байгуулалтын усан санг нэгтгэн нэг өндөр хүчин чадалтай үйлдвэрлэлийн байгууламж болгох боломжийг өргөжүүлж чадна.