Wydobywanie ropy z odwiertu za pomocą sprężonego gazu (gazodźwig)

1. Wstęp teoretyczny

Urządzeniami wydobywczymi, w których wykorzystuje się energię rozprężającego się

gazu dostarczonego z zewnątrz do wykonania pracy wydźwignięcia ropy na powierzchnię są:

1. gazodźwigi,

2. pompy wyporowe.

Ze względu na konstrukcję gazodźwigi dzielimy na:

- jednokolumnowe,

- dwukolumnowe.

Zarówno w gazodźwigu jednokolumnowym, jak i dwukolumnowym można zastosować centralny lub pierścieniowy system doprowadzania sprężonego medium roboczego.

Podstawową zaletą gazodźwigu jest możność wydobycia dużej ilości płynu (nawet do kilkuset m³/dobę) z dużej głębokości. Rury wydobywcze podlegają jedynie obciążeniom statycznym pochodzącym od własnego ciężaru, co zezwala na ich zapuszczenie do dużej głębokości. Ujemną cechą gazodźwigu jest duże jednostkowe zużycie gazu rosnące bardzo szybko przy wzroście głębokości wydobywania cieczy. Niekorzystne jest również łatwe tworzenie się trwałej emulsji przy eksploatacji odwiertów zawodnionych, wymagające przeciwdziałania przez stosowanie dodatków deemulgatorów do medium roboczego.

2. Opis urządzenia laboratoryjnego

W zbiorniku utrzymywany jest stały poziom cieczy (wody), dopływającej przewodem i odpływającej rurką przelewową. Dopływ wody regulowany jest zaworem. Rura wydobywcza o średnicy d zanurzona jest pod poziom cieczy na głębokość h. Całkowita długość rury wydobywczej wynosi L. Do dolnego końca rury wydobywczej przewodem doprowadzany jest sprężony gaz (powietrze) - medium robocze. Ciśnienie dopływającego gazu u dolnego końca rury wydobywczej wynosi P₂. Mieszanina cieczy i gazu przepływa przewodem do separatora, gdzie następuje rozdział składników mieszaniny. Powietrze przewodem odprowadzane jest do atmosfery. Jego wydatek przepływu V mierzymy gazomierzem lub rotametrem. Należy również mierzyć wydatek przepływu cieczy (wody) q za pomocą menzurki i stopera.

SCHEMAT APARATURY LABORATORYJNEJ

3. Prezentacja wyników

Tabela 1. Wyniki pomiarów i obliczeń

Lp	V			Q
		hv [cm]	Vrz [l/min]	Vrz ⋅10^-5 [m^3/s]	Vq [l]	Vq [m^3]	t [s]	Q = ⋅10^-5 [m^3/s]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	1 2 3,5 5 6,5 8 11 12 14,5 15,5	4,8 5,7 7,0 9,7 12,6 15,3 18,6 21,9 26,1 28,0	8 9,66 11,83 16,33 21,0 25,5 31,0 36,5 43,66 46,83	0 2 2 2 2 2 2 2 2 2	0 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002	0 172,4 103,2 45,3 30,0 27,8 24,9 26,0 32,0 33,5	0 1,16 1,93 4,41 6,66 7,19 8,03 7,69 6,25 5,97

4. Wnioski

Wykonanie ćwiczenia nie należało do specjalnie skomplikowanych, gdyż
w rzeczywistości byliśmy tylko obserwatorami. Chciałbym zwrócić tutaj uwagę, że nasze pomiary nie mogą być brane jako dokładne min. z powodu dużych wahań rotametru podczas wskazywania wydatku powietrza. Kolejnym czynnikiem bardzo ujemnie wpływającym na dokładność naszych pomiarów był pomiar czasu oraz objętości. Jak widać jest tutaj dość znaczna ilość czynników wpływających na zwiększenie błędu naszego pomiaru. Jednak pomimo tego wykres nasz w znacznym stopniu przypomina tradycyjną krzywą charakterystyczną gazodźwigu. Udało się nam również w miarę dokładnie uchwycić punkt maksymalnej wydajności gazodźwigu.

3

---