석유 생산: 여과 및 효율적인 석유 생산

Ken Sutherland는 육상 및 해상 원유 생산에서 필터의 중요성을 살펴봅니다.

석유 생산은 기본적으로 매우 간단한 과정입니다. 석유를 함유한 암석층에 도달할 때까지 지각(육지 또는 바다 밑)에 구멍을 뚫고, 그 결과 석유는 뚫린 구멍을 통해 위로 올라갑니다. 표면. 그에 따른 "분출"은 잡지 독자나 영화 관람객에게 친숙한 광경입니다. 실제 공정은 이보다 훨씬 더 복잡하지만 석유 생산의 첫 번째 단계는 자연적인 압력으로 이렇게 간단하게 간주할 수 있습니다. 지하 구역은 생산의 1차 단계로 알려져 있는 석유를 표면으로 끌어올리기에 충분합니다. 결국 오일이 추출되면서 압력이 떨어지고 생산 속도가 떨어지기 시작합니다. 이 시점에서는 하향공 펌프를 사용하여 오일 배출을 증가시킵니다. 그러나 그러한 펌프(예: 친숙한 "끄덕거리는 당나귀")는 일반적으로 작동 시작 시 장착되어 사용되었을 수 있습니다. 석유 함유 지층이 깊을수록 어떤 형태의 인공 리프트가 필요할 가능성이 더 커집니다. 암석층에서 유정 바닥으로의 석유 흐름이 너무 낮아서 펌핑을 통해 추가로 배출할 수 없으면 그게 끝입니다. 기본 생산 단계의. 이 1차 단계에서 생산되는 오일의 양은 저장소 전체 함량의 적게는 10%, 많게는 30%일 수 있습니다. 대부분의 생산 유정에서 기름은 물과의 혼합물로 회수되며, 이 "생산된 물"은 회수된 기름 양의 최대 5배 이상일 수 있습니다. 주요 유정 공정은 생성된 물에서 오일을 분리하는 것입니다. 펌핑 생산 속도가 떨어지기 시작하면 석유 생산 공정은 2차 단계로 전환될 수 있습니다. 이 단계에서는 유체가 저장조에 주입되어 압력을 가하고 포함된 석유를 더 많이 배출합니다. 이는 물을 주입하거나 가스 주입을 통해 수행할 수 있습니다. 홍수 시에는 특별히 뚫은 주입정(또는 사용하지 않는 생산정)을 통해 깨끗하고 여과된 물을 암석층에 주입하여 잔여 오일을 운영 중인 우물로 밀어냅니다. 지층 위의 가스 캡에 가스를 주입하면 동일한 효과를 얻을 수 있습니다. 1차 및 2차 생산을 함께 수행하면 저장소에 있는 원래 석유의 총 15~40%를 회수할 수 있습니다. 2차 단계가 끝날 때 생산량이 감소하기 시작하면 3차 단계가 시작될 수 있습니다. 이는 향상된 오일 회수(EOR)라고도 합니다. ) – 이는 여전히 소수의 경우에만 사용됩니다. EOR은 특정 가스 주입이나 순환 증기 주입이나 증기 범람, 심지어 극단적인 현장 연소와 같은 열 방법을 사용할 수 있습니다. 특정 가스 주입 공정 중에는 이산화탄소를 사용하는 방법이 있는데, 이는 매우 귀중한 탄소 격리 수단을 제공합니다. 미생물 주입은 아직 개발 중인 방법이지만 미래에 대한 상당한 가능성을 보여줍니다. EOR을 사용하면 석유를 함유한 암석층의 전체 회수율을 30~60% 이상으로 높일 수 있습니다. 이 3단계 생산 공정은 지하에 갇혀 있는 액체 오일에 적용되며 이를 표면으로 펌핑할 수 있습니다. 전 세계 탄화수소 연료의 총 매장량 중 상당 부분(몇몇 사람들은 현재 확인된 총 액상 오일 매장량과 맞먹는다고 함)은 중유와 역청이 모래와 혼합된 형태의 타르 샌드로 존재합니다. 캐나다에는 이 물질의 막대한 매장량이 있으며, 이 물질로부터 "합성" 원유를 생산하는 것은 이제 잘 확립된 공정입니다. 퇴적물이 표면에 있거나 표면에 가까운 경우 노천 채광을 사용한 다음 온수 처리 및 부유선광을 통해 오일을 방출합니다. 지하 퇴적물의 경우 온수 주입을 통해 회수가 이루어집니다.

따라서 여러 종류의 대규모 액체 및 가스 흐름이 석유 생산에 관여하지만 이러한 흐름의 여과 필요성을 살펴보기 전에 석유는 지하에서 생산할 수 없기 때문에 원래 시추 공정에 사용된 액체 현탁액에 대해 간략하게 언급해야 합니다. 통과할 수 있는 드릴링된 우물이 생길 때까지. 드릴 비트가 아래쪽으로 이동하면 드릴 비트와 같은 물질의 두꺼운 액체 현탁액(드릴링 머드)으로 둘러싸여 있습니다. 그 목적은 다음과 같습니다.• 드릴 비트 냉각 및 윤활,• 암석 조각을 표면으로 운반, • 붕괴를 방지하기 위해 천공된 구멍의 벽에 압력을 가함, • 투과성 암석층의 표면 위에 필터 케이크를 형성하여 투과성 암석층 전체의 유체 손실을 최소화합니다. 오일 회수에 특별히 관여하지는 않지만 , 드릴링 머드는 전체 석유 생산 과정에서 중요한 부분이며, 초기 제제화 및 재활용 과정에서 암석 조각을 제거하기 위한 여과에 중요한 용도로 사용됩니다. 드릴링 머드는 복잡한 혼합물이므로 첫 번째 비용이 많이 들기 때문에 가능한 한 자주 재활용하는 것이 경제적으로 타당합니다. 이는 머드 재활용 필터에 대한 상당히 까다로운 작업을 생성합니다. 기본 구성을 가능한 한 적게 변경하면서 반환된 진흙.