بهره برداری نفت

 بهره برداری نفت

عنوان

مقدمه                                                                                                    

سوابق و چگونگی پیدایش نفت                                                                      

فصل اول

انواع مخازن نفتی                                                                                      

چاههای بهره برداری نفت                                                                           

طریقه باز وبند شیر ایمنی سطحی                                                                

طریقه باز كردن چاه                                                                                

فصل دوم

عملیات تفكیك گاز از نفت                                                                        

انواع مختلف دستگاههای جداكننده نفت وگاز                                                 

نم گیر                                                                                                

سیستم های كنترل كننده                                                                        

 كنتر سطح مایع                                                                                    

كنترل فشار                                                                                          

وسایل فشار سنج وكنترل                                                                          

تقلیل دهنده فشار                                                                                  

كنترل كننده فشار                                                                                 

كنترل كننده سطح مایع                                                                         

طریقه باز كردن چاه و بكار انداختن دستگاه تفكیك                                        

جداكننده سر چاه                                                                                  

جداكننده سر چاه و تلمبه های تقویتی                                                       

صافی دوتایی                                                                                      

تلمبه افقی                                                                                          

دستگاههای تفكیك سر چاه                                                                    

دستگاه كنترل كننده  فشار جداكننده                                                        

طریقه بكار انداختن جداكننده وتلمبه ها                                                     

اختلاف سطح                                                                                      

پیش آمدن اشكال در عمل تفكیك                                                         

راه پیشگیری از كری ترو                                                                     

تعیین ظرفیت تفكیك یك جداكننده                                                      

برج تفكیك هیدروژن سولفوره وطرز كار                                                   

بررسی اشكالات در لوله اصلی انتقال جریان                                               

بنك ها (واحد تفكیك)                                                                        

طریقه بكار انداختن یك واحد بهره برداری                                                  

مخزن نوسان گیر                                                                               

فصل سوم

 وسایل انتقال و كنترل                                                                         

لوله جریان                                                                                        

طبقه بندی لوله های جریان بر حسب فشار                                                

افت فشار در لوله های جریان                                                                 

تاثیر تعویض چك                                                                                

افتتاح لوله ورودی نفت در جایگاه تفكیك                                                  

آماده كردن لوله جریان چاه جهت استفاده و عاری كردن

بررسی های لازم و طریقه باز كردن                                                           

طریقه عاری كردن ظروف و لوله ها از هوا                                                   

عاری كردن ظروف  تفكیك از هوا                                                            

عاری كردن لوله های جریان از هوا                                                          

عاری كردن لوله های اصلی انتقال نفت                                                     

چند راهه و لوله های ارتباط مشترك                                                        

شیر ایمنی سطحی                                                                              

شیر خودكار                                                                                      

طریقه تعویض محدود كننده جریان در شیر كامرون                                       

شیر یكطرفه                                                                                      

لوله تخلیه                                                                                        

شیر رها كننده فشار                                                                             

شیر مخصوص سوزاندن نفت چاه

شیرهای نمونه گیری                                                                                                                                       

دستگاه نمونه گیر خودكار 

فصل چهارم

توربین گازی

ساختمان توربین احتراقی گازی

كمپوسور

محفظه احتراق   

 مقدمه

نفت:

بشر از قرن ها پیش به وجود نفت پی برده بود و این ماده روغنی شكل از دیر بازمورد استفاده پیشینیان بوده است . نفت  را oil یا  petroleum وروغن سنگ می نامند هم اكنون  بیش  از  دوسوم  انرژی جهان از نفت  تامین می شود همچنین بیش از نیمی از تركیبات آلی شناخته شده از فرآورده های نفتی بدست می آیند. نفت مخلوطی از ئیدروكربورهای  مختلف  مانند نیتروژن و اكسیژن و گوگرد می باشد.

همان گونه كه  مطلع اید نفت  منشاء آلی دارد و از بقایای  موجودات  كوچك دریایی بنام پلانكتون بوجود آمده است . نفت تشكیل یافته بعلت مایع بودن از خلال سنگ ها و در زیر یك طبقه غیر قابل نفوذ در بالاترین قسمت یك چین خوردگی كه تاقدیس نامیده می شود ذخیره می گردد .

اكتشاف نفت:

چون نفت در اعماق زمین وجود دارد برای حفر  كردن  چاه و  دسترسی به آن هزینه هنگفتی لازم است و باید قبلا با وسایلی عملی تا آنجا كه ممكن  است از وجود لایه های نفتگیر در زمین اطمینان حاصل كرد در این راه از نقشه برداری  هوایی و بررسی های دقیق زمین شناسی و دیرین شناسی كمك  می گیرند  با مطالعه سطح زمین و چین  خوردگیهای آن و هم چنین مطالعه روی  فسیلهای موجود  پیش بینی های  ارزنده ای  درباره   لایه های  زیر  زمینی یك  منطقه  صورت می گیرد به كمك   بررسیهای  ژئوفیزیكی  به  وسیله ثقل سنجی ولرزه نگاری نیز می توان با اطمینان بیشتری ساختمان  تحت العرض زمین را روشن كرد .تا نفت گیر ها رگه در زیر لایه های  سطحی   پنهان هستند  معلوم  كرد .

اساس لرزه نگاری به این  ترتیب  است  كه  برای  اكتشاف  منابع نفت  بوسیله انفجار دینامیت در زمین ولرزه مصنوعی ایجاد می كنند امواج حاصل از انفجار در زمین پائین رفته و پس از بررخورد با طبقات مختلف زمین منعكس میشوندطح زمین باز می گردد و دستگاه لرزه نگاری آنها را ثبت می كند با   تغییر و مطالعه خطوط روی چارت بوجود لایه نفوذ ناپذیر caprock و  در   نتیجه  به وجود منابع نفت در آن ناحیه پی می برند .

  سوابق و چگونگی پیدایش نفت

صنعت نفت در جهان تاریخی بسیار كهن دارد قدیمیترین  تمدن كه   تا بحال شناخته شده در دره های نیل و دجله و   فرات و در چین  بوده  است .  اسناد تاریخی و كاوشهای باستان شناسان نشان می دهد كه مردم مزبور ازكهن ترین

روزگاران نفت را می شناختند چهار هزار سال قبل از میلاد مسیح مردم دجله و فرات قیر را بعنوان ملاط ساختمانها بكار می بردند و هم چنین در آن زمان قیر برای جلوگیری از نفوذ  آب   و اندود  كردن  قایق  و  كشتی  و هم چنین برای سوخت و ملعجه برخی از  بیماریها بكار  می رفته از جمله موارد استفاده مصرف طبی بیماریهای جلدی رمانتیسم و  سایر  بیماریها بوده است در ایران كاوشهای باستان شناسان معلوم  داشته  كه ساكنین كشور ما از 5تا6 هزار سال پیش قیر را بعنوان ملاط در ساختمانها  و  یا  برای  نصب  و  بهم  چسباندن  جواهرات و ظروف سفالین و اندود كردن كشتیها و غیره بكار می برند .

اولین چاه در دنیا در شهر تیستو از ایالات پنسوالیوانیای آمریكا توسط شخصی بنام (ادوین دریك )در سال 1859 حفر شد كه قبل از آن صنعت نفت در هیچ كشوری وجود نداشته و عمیق ترین چاه در دنیا چاهی در لویزینا(آمریكا ) اس                                                                

كه 6500 متر عمق دارد .   امروزه بزرگ ترین منابع نفتی جهان در خاورمیانه                                                                                                                        ایالات متحده آمریكاو افریقای شمالی و شوروی است. در سال  1908 نفت درخاورمیانه برای اولین بار در ایران و در ایران ودر  شهر مسجد  سلیمان  كشف شد وبعد از آن در بعضی  از كشورهای  خاورمیانه  مقداری  نفت كشف شد در سال 1932 در جزیره بحرین اكتشاف نفت شروع شد و  بعد از آن  كاوش  در اطراف منطقه خلیج فارس آغاز گردید كه امروزه خاورمیانه بزرگ ترین منطقه نفتی جهان است و بیش ترین نفت  در  خاورمیانه  از  چهار  كشور  عربستان كویت و ایران وعراق تولید می شود.

بیش ترین منابع نفت و گاز ایران در كوهپایه های زاگرس و فلات  قاره خلیج فارس در تله های طاقدیسی و در مخازن سنگ آهك  هستند كه   پوششی از انیدریت و گچ دارند . در دیگر نقاط ایران منابع گاز در خراسان    (سرخس )و در نزدیكی كاشان (سراجه ) و نفت در دشت مغان و نزدیكی قم  (البرز) وجود دارد همانطوری كه قبلا گفته شد نفت در جایی یافت  می شود    كه لایه غیر قابل نفوذ یا نفت گیر وجود داشته باشد و تا كنون  بشر با  این  همه  پیشرفت علمی و تكنیكی خود نتوانسته ادعا نماید كه  درچه  منطقه ای از  زمین یافت می شود فقط در جستجوی لایه سخت یا imperevous  rock  می بایست مراحلی انجام دهد ولی وجود نفت زیرا این لایه سخت را فقط عملیات حفاری می تواند روشن نماید لذا قبل از عملیات حفاری اقداماتی را جهت شناسایی منطقه بشرح ذیل انجام می دهند .

عكسبرداری هوائی  photograph  the land air craft

بوسیله هواپیمای مخصوصی از مناطق مورد نظر عكسبرداری می نمایند  و با دستگاهی به نام استرسكوپ (sterescope) آن عكس ها را مورد  مطالعه قرار  می دهند  و به  این  طریق  كلیه پستی  و بلندیهای  سطحی   زمین را مشخص می نمایند و یكی از ویژگی هایی  كه این  روش دارد این است كه از كلیه پستی و بلندی های سطحی جنگل عبور می كند و سطح زمین را كاملا عكسبرداری        می نماید .

فصل اول

انواع مخازن نفتی

بطو كلی  وضعیت قرار گرفتن گاز و نفت و آب شور در لایه های مختلف زمین

به چهار صورت می باشد .

الف) نفت گیر طاقدیسی anticline pil trap  

ب)لایه ای stratigraphic  trap

ج)شكسته یا گسلی fault   oil trap

د)گنبد نمكی   salt dome trap

صرف نظر از شكل خاصی كه نفتگیر ها دارند تا زمانیكه نفت وآب در لایه های رسوبی sedimentry  می باشد هیچ گونه فصل مشتركی در آنها وجود ندارند ولی پس از مها جرت و قرار گرفتن در تله نفتها به نسبت وزن مخصوصشان از همدیگر جدا می شوند و آب نمك چون سنگین تر است در پائین و نفت  وگاز به ترتیب در بالا قرار می گیرد .

انواع چاههای قابل بهره برداری كه شامل چاههای نفتی(producing oil)

و چاههای گازی gas  weils است .

1-چاههای تحقیقاتی كه شامل چاههای زیر است:

الف) چاه گازی آزمایشی gas observation well

ب)چاه گاز و نفت آزمایشی gas &oil observation

ج)چاه نفت و آب آزمایشیoil & water

د)چاه آبی آزمایشی ware observation

2)چاههای متروكه abandant      welis

3) چاههای غیر قابل بهره برداری از نظر اقتصادیnon  eommercial    wells

چاههای بهره برداری نفتی

الف) وسائلی كه روی  این  چاهها  نصب شده است به ترتیب از پائین به بالا عبارتند از :

1-                                   شیرهای جانبی  annulus valve

2-                                   شیر اصلی تحتانی  bottom main valve

3-       شیراصلی فوقانی top main valve

4-       شیر ایمنی سطحی surface  safety valve

5-      لوله منحرف كننده swept bend

6-       شیر عمقی dipping valap

7-       تله سنگ stone trap

8-       شیر بهره برداری production valve

9-      شیر مخصوص سوزاندن نفتهای زائد burning  valve

10-   فشار سنج وثبت كننده فشار pressure gauge& pressure recorder

11-   شیر نمونه گیری sampling valve

ب:  شرح و طرز كار وسائل روی چاه

1-شیرهای جانبی annulus valves – side valves

ازاین شیرهاجهت خواندن و تخلیه فشار احتمالی موجود درفضای بین لوله های

جداری چاه gasing  استفاده می شود .

2- شیر اصلی تحتانی bottom  main valve

این شیرها هیج گاه در حالت عادی و بدون مجوز نباید بسته شود و اجازه باز و

بند كردن آن با مدیر كل بهره برداری  مناطق  نفت خیز  می باشد زیرا اگر این شیر بسته شود و بعلتی دیگر باز نشود  می توان  گفت كه دیگر چاه مزبور قابل استفاده نسیت مگر  با تحمل مخارج زیاد كه در این صورت باید اداره حفاری با كشتن چاه و تعویض شیر مربوطه چاه را دوباره قابل بهره برداری نماید .

3-سیراصلی فوقانی  stone trap

این شیر روی شیر اصلی تحتانی قرار دارد و مورد استفاده آن بیشتر برای بستن و باز كردن چاه می باشد در  مواقعی  كه  لوله  چاه  از  بالای شیر اصلی فوقانی تاثیر بهره برداری صدمه ببیند از این  شیر  برای بستن  چاه استفاده می شود و بهمین خاطر است كه دسته این شیر و شیر اصلی  تحتانی  بیرون از محوطه ها

چاه قرار داده شده است كه در مواقع خطر بتوان برای بستن چاه از آنها استفاده

كرد . این گونه شیرها را  remote valves می گویند .

نكته : اكثر چاهها فاقد این دسته در بیرون از محوطه چاه می باشند .

       4- شیر ایمنی سطحی  surface safety  valve

شیر ایمنی سطحی روی بعضی از چاهها بعد از شیر اصلی  فوقانی قرار  دارد و در برخی دیگر بعد از لوله انحراف دهنده نفت و گاز  قرار   گرفته . شیر ایمنی سطحی برای چاههائی كه عمل  تفكیك روی  آنها انجام  نمی شود . در موارد زیر عمل می نمایند .

در صورتی كه فشار لوله جریان  نفت  از  چاه به  كارخانه به  علت  تولید گاز فراوان بیش از حد تنظیم گردد . به طور خودكار بسته   می شود   و مانع آن می شود كه فشار بیشتری به لوله جریان نفت وارد  آید  و باعث  صدمه شود.

5-لوله انحراف دهنده جریان نفت swept bend

این لوله فقط برای انحراف جریان خروجی نفت است بطوری كه چندان اثری

 روی فشار و یا مقدار نفت بهره برداری چاه ایجاد نكند واز ضربات مستقیم به 

جداره داخلی لوله و صدمه دیدن ان جلوگیری میكند.

6-شیر عمیق چاه dipping valve

شیر مزبور  روی لوله  انحراف  دهنده  نفت قرارداد  واین شیر را بیشتر اداره مهندسی نفت برای آزمایشهای مختلف  درون   چاهها مورد استفاده قرار دهد.         

7-تله سنگ

تله سنگ وسیله ای است برای گرفتن سنگهای كوچك كه همراه نفت از چاه به طرف كارخانه در جریان است.تله سنگ بعد از لوله انحراف دهنده نفت قرار گرفته ولوله جریان نفت درست در وسط آن می باشد ودر امتداد تله سنگ شیر سوزاندن مواد زائدقرار دارد.

8- شیر بهره برداری  production 

این شیر روی لوله جریان نفت در  سر  چاه  قرار دارد .  در  مواقع  عادی برای بستن چاه باید از شیر بهره برداری استفاده شود البته  از  شیر  ایمنی سطحی نیز می توان چاه را بست ولی در  موقع باز كردن برای آنكه فشار  هر دو طرف شیر ایمنی سطحی یكی شود بایدحتما شیر ایمنی  بهره برداری  بسته شود از این جهت برای باز كردن چاه باید وقت و انرژی بیشتری صرف كرد .

 9-شیر مخصوص سوزاندن نفت در سر چاه burning valve