70

2.4. Utilarea unei sonde obişnuite, pentru funcţionarea în erupţie naturalǎ

Pentru a avea o comportare normală în funcţionare, este necesar ca o sondă de extracţie apetrolului prin erupţie naturală, înainte de a fi reglată potrivit parametrilor stabiliţi prinproiectare, să fie utilată în mod corespunzător.

Faţă de primele începuturi ale exploatării petrolului, când recoltarea se făcea cu efort minimdin „ivirile” acestuia la suprafaţa solului, tehnica de extracţie parcurge etape devenite de multă vremeevenimente istorice. Astfel, din punct de vedere al adâncimii de extracţie, de la „puţurile” cu adâncimede câţiva metri, mai târziu de sute de metri, s-a ajuns la sonde cu adâncimi de mii de metri. Apoi, dinpunct de vedere al modalităţii de extragere, de la procedeele manuale primitive, ulterior de laproducerea în erupţie liberă, s-a ajuns la extracţia prin sonde în erupţie naturală captată şireglată (controlată), precum şi, evident, la extracţia prin procedee mecanizate, perfecţionate.

Progresele realizate în ultimele decenii, în domeniul construcţiei de instalaţii, utilaje şiechipamente, ca şi în cel al tehnologiei de operare, au asociat la componentele de bază -considerate moderne acum aproximativ 40 ani - noi repere, producând schimbări esenţiale subaspect tehnic, constructiv şi operativ, în această perioadă, echiparea sondelor de extracţie apetrolului a suferit modificări de concepţie şi un proces de perfecţionare continuă.

Ţinând seama de faptul că lipsa posibilităţilor materiale face ca introducerea progresuluitehnic să nu cunoască o generalizare uniformă, în dotarea sondelor de extracţie sunt prezentedecalaje evidente, în timp ce la unele sonde utilarea este de ultimă oră, multe altele sunt utilate înmod „obişnuit”.

De aceea, în cele ce urmează, schema de prezentare va fi următoarea:1. Utilarea unei sonde obişnuite, pentru funcţionarea în erupţie;2. Sonde de tip permanent;3. Echiparea sondelor cu instalaţii multiple, pentru exploatarea simultană şi separată a

straielor productive traversate de sonde.În principiu, instalaţia necesară pentru o sondă care produce în erupţie naturală

controlată cuprinde:- instalaţia de extracţie propriu-zisă a fluidelor din sondă, în condiţiile unei siguranţe

depline în funcţionare;- instalaţia de separare în fazele componente a amestecului de fluide produs de sondă.Principalele componente ale unei instalaţii de extracţie propriu-zise, în varianta

larg răspândită în practica actuală de şantier, sunt următoarele:- capetele de coloană;- capul de erupţie;- coloana de ţevi de extracţie;- conductele de legătură cu instalaţiile de separare a amestecului de fluide (separatoare

de gaze-tiţei).Schematic, aceasta se prezintă ca în figura 2.18, unde: 1 - coloana de exploatare

(casing); 2 - coloana de extracţie (tubing); 3 - şiul (sabotul) coloanei de extracţie; 4 -intervalul perforat; 5 - flanşa coloanei de exploatare; 6 - dispozitivul de susţinere alcoloanei de ţevi de extracţie; 7 - mufa specială sau piatra; 8 - reducţia sau boneta; 9 -robinetul (ventilul) principal; 10 - crucea capului de erupţie; 11 - dispozitivul port-duza;12 - duza; 13 - conducta de amestec; 14 - supapa de reţinere sau de curgere într-un sens(Ruckschlag); 15 – manometru

Instalaţia de extracţie propriu-zisă

Urmărind succesiunea în care se face instalarea Ia sonda eruptivă, se observă căprincipalele componente montate sunt următoarele:

- ansamblul capetelor de coloana (flanşele de etanşare);- capul de erupţie;- coloana de ţevi de extracţie.Dintre acestea, elementul specific pentru sondele eruptive este capul de erupţie.

Celelalte elemente participă şi la alcătuirea instalaţiilor montate la sonde în care extracţia se face

71

prin alte metode. Descrierea lor se face în acest cadru, fiind considerată valabilă şi pentrucelelalte tipuri de instalaţii şi metode de extracţie.

Capetele de coloană

Din punct de vedere constructiv, capetele de coloană au forma unor flanşe duble sausimple (figura 2.19). Acestea sunt utilizate, în primul rând, pentru a suspenda şi fixa coloanele deburlane tubate şi cimentate în gaura de sondă realizată prin foraj. După montare, îmbinate în modcorespunzător prin prezoane, într-un ansamblu de tipul celui din figura 2.19, prevǎzut cuelemente adecvate de etanşare, acestea îndeplinesc şi rolul foarte important de închiderecomplet etanşǎ a spaţiului inelar dintre coloanele respective de burlane

Fig. 2.18. Instalaţie de extracţie Fig. 2.19. Capete de coloanǎ

În figura 2.19 se prezintǎ un ansamblu tipic de capete de coloană (de burlane şi deţevi de extracţie), unde: 1 -mufa specială (piatra); 2- dispozitivul de susţinere a coloanei de ţevide extracţie; 3 - coloana de ţevi de extracţie; 4 - agăţător de coloană de burlane; J - capde coloană de burlane; 6 — coloană de burlane interioară (coloana de exploatare); 7 -coloană de burlane intermediară; 8 - element de etanşare; 9 - agăţător de coloană de burlane;10 - cap de coloană de burlane; 11 - coloană de burlane exterioară.

72

Pentru etanşare, flanşele sunt echipate cu garnituri speciale de cauciuc sau material plastic,combinate cu inele metalice (O-Ring). în funcţie de tipul de sondă, sunt construite flanşe deetanşare a coloanelor de tip T (pentru sonde de ţiţei şi gaze) şi de tip G (pentru sonde de gaze), iardin punct de vedere al presiunii maxime de lucru - pentru presiuni de 140, 210, 350, 700 şi 1050kgf/cm2 (1373,4, 2060,1, 3433,5, 6867 şi 10 300,5 N/cm2). Pentru flanşele de tip T, etanşarea seface cu garnitură inelară de construcţie specială.

Aşa cum se poate observa în figura 2.20, coloana de burlane 1 se suspendă fix în penele2, aflate în locaşul conic din interiorul flanşei de etanşare J. Deasupra penelor, în zona de formăcilindrică din interiorul flanşei 3, se aşează garnitura de etanşare 4, de formă inelară care, fiindpresată prin intermediul unor plăci 5, strânse cu şuruburile 6, se dilată şi etanşează pe pereteleexterior al coloanei de burlane.

Deasupra flanşei 3 se montează o flanşă intermediară 7 care etanşează cu inel metalic peflanşă 3. Deasupra celei intermediare se montează o flanşă de etanşare 8, în care se află garniturile9, de etanşare a capătului de sus a coloanei de burlane.

Fig. 2.20. Flanşǎ de etanşare

În figura 2,20, se prezintǎ .o flanşă de etanşare de tip T, unde: 1 - coloana de burlane; 2- penele de fixare-suspendare; 3 - flanşă dublă de etanşare (capul de coloană); 4 - garniturainelară de etanşare (din cauciuc); 5 - plăcile metalice de fixare a garniturii inelare; 6 -şuruburile cu care se presează plăcile peste garnitura de cauciuc; 7 - flanşă intermediară deetanşare; 8 - flanşă de etanşare superioară; 9 - garniturile de etanşare a capătului de sus alcoloanei de burlane; 10 - canalul de control al etanşării.

Din punct de vedere al modului de etanşare, trebuie menţionată existenţa unor tipuriconstructive diferite

Capul de erupţieSub această denumire sunt desemnate două părţi componente principale:

dispozitivul de susţinere a coloanei de ţevi de extracţie; capul de erupţie propriu-zis.

Dispozitivul de susţinere a coloanei de extracţie. Ca şi celelalte capete de coloană,deasupra cărora se instalează, acest dispozitiv - denumit şi „cap de tubing" (tubing head)

73

sau „oală” - are rolul de a susţine, în poziţie suspendată în sondă, coloana de ţevi de extracţie(tubing) şi de a etanşa spaţiul dintre aceasta şi coloana de exploatare.

Din punct de vedere constructiv, un astfel de dispozitiv (figura 2.21) este compus dintr-o flanşădublă l (în formă de reducţie) cu două derivaţii laterale 2 prevăzute cu flanşe de etanşare laextremităţi. În interiorul dispozitivului se află un locaş în care se fixeazǎ o mufă cilindro-conică 3,denumită şi piatră. Aceasta este prevăzută cu filet la ambele capete, în partea de jos a mufeispeciale este suspendată, prin înfiletare, coloana de ţevi de extracţie 4.

Pentru etanşare, la exteriorul mufei speciale sunt montate - în canale corespunzătoare - douăgarnituri metalice inelare, confecţionate din cupru. Presată în locaşul din dispozitiv, subgreutatea coloanei de ţevi, mufa este împiedicată de o piuliţă 6 să se ridice din locaş, în modaccidental.

Filetul din partea de sus a mufei speciale permite: fixarea temporară a dispozitivuluidenumit „suvei", folosit pentru extragerea ţevilor din sondă, în cadrul operaţiei de manevră;montarea unei piese (protector) 7, care împiedică deteriorarea filetului. Aceasta poate avea locdatorită acţiunii erozive a fluidelor produse în timp ce sonda funcţionează sau datoritălovirii cu diferite scule sau dispozitive manevrate în sondă

Fig. 2.21. Dispozitiv de susţinere a coloanei de extracţie

În figura 2.21 se prezintǎ un dispozitiv de susţinere a coloanei extracţie (cap de tubing),unde: 1 - flanşă dublă; 2 - derivaţii laterale; 3 – mufa specială (piatra), 4 - coloana de extracţie; 5 -garnituri metalice inelare, confecţionate din cupru; 6 - piuliţa de fixare pentru menţinerea în locaş amufei speciale; 7 –piesǎ de protecţie a filetului din interiorul mufei.

Din punct de vedere al presiunii de lucru, capul de tubing este construit să reziste lapresiuni maxime de 140, 210, 350, 700 şi 1050 kgf/cm2 (1373,4, 2060,1, 3433,5, 6867 şi 10300,5 N/cm2), în acest sens, sunt disponibile diferite variante constructive.

Capul de erupţie propriu-zis. Acesta este format dintr-o serie de componente cu rol binedefinit, reprezentând un ansamblu care asigură funcţionarea normală a sondei eruptive, ca şiefectuarea la aceasta a unor operaţii, în deplină siguranţă.

Fabricat într-un număr mare de variante, un astfel de dispozitiv (figura 2.22) cuprinde dinpunct de vedere constructiv, următoarele componente principale: o reducţie sau „bonetă" 2,montată deasupra dispozitivului de susţinere l, a coloanei de extracţie; un robinet sau „ventilprincipal" 3 şi o cruce masivă 4. Deasupra crucii capului de erupţie, pentru a avea posibilitatea dea introduce în sondă, sub presiune, scule şi dispozitive manevrate cu cablu, se află un robinet 5 şi oflanşă 6 pe care este instalat, la nevoie, dispozitivul de lansare. Crucea capului de erupţie esteprevăzută lateral cu două derivaţii la care se poate face racordarea „braţelor". Prin urmare, capul

74

de erupţie poate fi cu un braţ sau cu două braţe. Când este cu un braţ, ca în figura 2.22, unul dinbraţe se închide cu o flanşă oarbă.

Fig. 2.22. Cap de erupţie

Pe braţul capului de erupţie se află montate: un robinet 7 şi dispozitivul port-duză 8, întreele fiind montat un teu care face legătura între braţ şi ,,baston"(By-Pass). Bastonul esteprevăzut cu un robinet 9 şi cu un al doilea teu de legătură cu linia de acces în coloana deexploatare.

La ambele derivaţii laterale ale dispozitivului de susţinere a ţevilor de extracţie suntmontate robinete. Pe linia de acces în coloana de exploatare (spaţiul inelar), de o parte a teuluise află supapa de reţinere 10, iar de cealaltă parte - robinetul 11. Pentru măsurarea presiuniiexistente în coloana de exploatare este montat un manometru 12, iar pentru măsurareapresiunii din coloana de extracţie - manometrul 13.

Principalele funcţiuni ale capului de erupţie sunt următoarele: realizarea etanşeităţii complete a spaţiului inelar dintre coloana de extracţie şi coloana

de exploatare; dirijarea în condiţii de siguranţă a fluidelor din sondă în conducta de evacuare (conducta

de amestec), în timpul funcţionării de regim; asigurarea controlului şi reglării funcţionării sondei eruptive de extracţie a petrolului; crearea condiţiilor corespunzătoare pentru a se efectua măsurători în sondă, tratamente

de stimulare, injectarea în stratul productiv a unor agenţi de lucru pentru exploatareazăcământului de hidrocarburi fluide, ca şi operaţiile curente de intervenţii şi instrumentaţii însondă, în condiţiile unei siguranţe depline de operare.

Coloana de ţevi de extracţie

Aceasta se compune dintr-un număr corespunzător de bucăţi de ţevi, asamblate cap la capprin mufe cu filet (figura 2.23).

În funcţie de modul cum sunt confecţionate capetele ţevilor şi mufele de legătură, suntdisponibile mai multe tipuri, de exemplu:

- ţevi îngroşate la capăt, în exterior (External-Upset Tubing);

75

- ţevi netede, neîngroşate la capăt (Non-Upset Tubing);- ţevi cu mufe din corp (Integral Joint Tubing).Din punct de vedere constructiv şi calitativ, ţevile de extracţie sunt tuburi de oţel realizate prin

laminare şi matriţare la cald, din oţel cu cifră de rezistenţă corespunzătoare, exemplu oţeluri grad H-40, D, J-55S C-75, N-80, C-95 şi P-105. Cifrele respective indică limita minimă a rezistenţei lacurgere, exprimată în mii de psi (pounds per square inch).

Lungimea coloanei de extracţie este datǎ în 5. Din gamele de lungimi furnizate deproducǎtori, se poate admite, ca valoare medie a lungimii, 9m.

Fig. 2.23. Ţevi de extracţie

Rolul coloanei de extracţie, ca element component principal al instalaţiei de suprafaţă,constă în accesul controlat şi reglat al fluidelor în ambele sensuri: de la adâncime la suprafaţă("extracţie") şi de Ia suprafaţă spre talpa sondei ("injecţie"). Coloana de extracţie estenecesară, de exemplu, în situaţiile prezentate în continuare.

În etapa de funcţionare normală a sondei, coloana asigură aducerea la suprafaţă afluidelor care vin din stratul productiv, pe cât posibil în condiţii optime de ascensiune, cuconsum minim de energie (randament maxim);

În etapa de provocare a afluxului de fluide din strat în sonda (punere în producţie), aunor operaţii de intervenţii şi reparaţii sau a efectuării unor operaţii cu destinaţie specială,coloana de extracţie:

permite realizarea circulaţiei de fluide în gaura de sondă, de exemplu cu scopul de aînlocui un fluid greu cu un altul mai uşor (punere în producţie a sondei) sau un fluidobişnuit cu un altul mai greu (omorârea sondei), spălarea sondei de diferite depuneriprin circulaţie de fluide etc.;

creează posibilitatea efectuării operaţiei de denivelare cu gaze comprimate sau prinpistonare, pentru punerea în producţie a sondei;

oferǎ canalul necesar pentru injectare sub presiune, în stratul productive, a fluidelornecesare, de exemplu pentru efectuarea unor tratamente, exploatare secundarǎ prininjecţie de fluide etc.

Instalaţii de separare în fazele componente a fluidelor produse de sondele deextracţieLa ieşirea din sondele de extracţie a petrolului, fluidele respective (amestec de ţiţei,

gaze, impurităţi lichide şi solide) sunt supuse unui proces de separare în fazele componente,

76

în cadrul unor instalaţii adecvate denumite separatoare de gaze-ţiţei. De la acestea,componentele utile care s-au separat din amestec sunt dirijate spre punctele de colectare,prelucrare şi utilizare. Separatoarele de gaze-ţiţei, la care sunt conectate sondeleproductive situate într-o zonă cu o anumită rază, sunt aşezate în grup, fiind instalate în cadrulunor aşa numite „parcuri" de separatoare.

Colectarea, separarea, măsurarea, depozitarea şi tratarea ţiţeiului în cadrul schelelor deproducţie, adică, pe scurt, „transferul de la sonda de extracţie la punctele de livrare cătreîntreprinderile de transport şi de prelucrare, s-a făcut până nu de mult în „sistem deschis”, înacest sistem, pierderile de substanţă utilă (fracţii uşoare, volatile), prin degajare în atmosferă îndiferite puncte ale traseului erau foarte mari. în condiţiile actuale, a devenit posibil transferulfluidelor respective în „sistem închis”, cu operare automată (LACT = Lease Automatic CustodyTransfer). Pe lângă alte avantaje, trebuie menţionat că, prin acest sistem, sunt eliminateaproape în întregime pierderile de hidrocarburi.

Separatoare de gaze-ţiţei

Din punct de vedere constructiv, separatoarele de gaze-ţiţei se prezintă sub forma unorvase metalice, fie de formă cilindrică (instalate în poziţie verticală sau orizontală), fie de formăsferică.

În principiu, un separator de gaze-ţiţei, la care este racordată o sondă de extracţie apetrolului, este utilizat pentru:

separarea amestecului (ţiţei, gaze, impurităţi) în fazele componente; dirijarea gazelor din separator într-un colector de gaze care - în funcţie de presiunea la

care are loc procesul de separare - poate fi un colector de joasă, medie sau înaltă presiune; dirijarea ţiţeiului prin conducta de evacuare, fie k un rezervor de etalonare, pentru

măsurare, fie la un rezervor de „total", pentru depozitare temporară; îndepărtarea impurităţilor lichide (apa) şi solide (nisip, marno-argile, săruri etc.)

separate din amestec şi evacuate printr-un robinet de descărcare montat în partea de jos aseparatorului.Gazele sunt dirijate fie la staţia de dezbenzinare (degazolinare) şi de aici la staţia de

compresoare, fie la diferiţi utilizatori industriali sau consumatori particulari, îndeosebi lagospodării individuale. Ţiţeiul din rezervor este preluat de staţia de pompare şi este expediat laparcul central de depozitare al schelei de extracţie, în cadrul acestuia - în funcţie de ceea ce seimpune - ţiţeiul este supus unor operaţii de curăţare care pot include procese de dezemulsionare,deshidratare şi desalinizare.

Adus la condiţiile specificate de beneficiari, ţiţeiul este preluat de întreprinderile detransport şi este trimis la întreprinderile de prelucrare (rafinării sau combinate chimice).în ceea ce priveşte eficienţa procesului realizat, se apreciază că - de la un separator corectdimensionat - gazele care sunt evacuate după separare nu trebuie să conţină o cantitate de lichidmai mare decât aproximativ 0,01335 litri la 1000 metri cubi de gaze.

Elementele funcţionale ale unui separator. Pentru a realiza o eficienţă mare şi ofuncţionare stabilă, corespunzător unei game largi de condiţii, un separator de gaze-ţiţei trebuie săincludă următoarele secţiuni:

secţiunea principala, în care se realizează separarea masei de lichid din curentul deamestec bifazic produs de sondă; este de dorit ca separarea să se facă repede, pentru ase reduce la minimum turbulenţa şi reînglobarea prin antrenare a particulelor de lichidîn curentul de gaze format, iar pentru aceasta, la intrarea în separator, amestecul defluide pătrunde cu viteză pe o direcţie tangenţială, curentul respectiv urmând apoi otraiectorie circulară.

77

secţiunea de acumulare a lichidului care se separă din amestec, din care acesta esteevacuat după un timp de staţionare necesar pentru ca eventualele bule de gaze antrenate săse degaje, urcând dincolo de interfaţa lichid-gaze.

secţiunea de separare secundară, în care are loc detaşarea particulelor mai mici delichid din curentul de gaze, prin decantare gravitaţională; pentru favorizareaprocesului de decantare gravitaţională fiind necesară o reducere la minimum aturbulenţei, încă de la intrarea în separator se încearcă reducerea vitezei gazelor şiasigurarea unei curgeri cât mai uniforme cu ajutorul unui sistem adecvat de restricţii(şicane, aripioare, palete etc.).

secţiunea de extracţie a particulelor fine (ceaţă), în care se realizează separareaparticulelor de lichid aflate în suspensie în masa de gaze şi care sunt prea mici pentru a sesedimenta sub efect gravitaţional (se admite că aceste particule sunt antrenate din secţiuneade separare secundară unde viteza fazei de vapori este mai mare decât viteza de depunere aparticulelor de lichid);Practic, pentru separarea particulelor fine se folosesc dispozitive de construcţie

specială, denumite extractoare, reţinătoare de ceaţă sau demistoare (de la termenul din engleză„mist” = ceaţă), în separatoarele obişnuite din şantierele de petrol sunt folosite două tipuri dedispozitive: tip „şicane" şi tip „reţea".

Extractorul de tip şicane constă dintr-un sistem tip labirint, format din plăci de metalparalele, cu spaţii de reţinere aşezate în calea lichidului, similare unor pungi sau buzunare, curol de şicane (figura 2.24). Prin coalescenţă, particulele de lichid se unesc şi formează picături delichid destul de mari pentru a se sedimenta sub efectul gravitaţiei. Lichidul reţinut în interiorulşicanelor se reîntoarce în secţiunea de acumulare printr-o ţeava de drenare.

Fig.2.24. Reţinere de tip şicane Fig. 2.25. Reţinere de tip reţea metalicǎ

Extractorul de tip reţea metalică este alcătuit dintr-un suport (sau „pat”) format dinţesătură sau plasă (sită) de sârmă, dispusă în mai multe straturi suprapuse (figura 2.25). Camecanism principal de separare aici intervine ciocnirea particulelor de lichid, la care se adaugăforţele centrifuge şi gravitaţionale. De exemplu, o particulă de lichid, care se loveşte de fireleţesăturii metalice, este oprită din cursa ascendentă şi se reîntoarce în jos, deplasându-se prin spaţiulcapilar format de firele de sârmă alăturate.

Pe acest traseu, particula se uneşte cu altele şi continuă să cadă spre partea de jos aseparatorului. Pe suprafaţa inferioară a suportului, particulele sunt reţinute sub efectul tensiuniisuperficiale, până când acestea sunt suficient de mari pentru ca efectul gravitaţiei să depăşeascăforţele ascensionale.

78

Descrierea separatoarelor, în funcţie de forma exterioară şi de poziţia de instalare,separatoarele de gaze-ţiţei se clasifică în:

separatoare cilindrice verticale şi orizontale; separatoare sferice

Separatoare cilindrice verticaleDescriere. Un separator de acest tip (figurile 2.26 şi 2.27), larg utilizat în cadrul

schelelor de extracţie a petrolului, este compus dintr-o manta cilindrică de metal (1), poziţionatăvertical, în interior, concentric cu mantaua, este instalat un sistem de şicane longitudinale dispuseca în secţiunea transversală E-F, din figura 2.26. Ansamblul acestora, (notat cu i în figura 2.27), deforma unui tub cilindric, este fixat prin sudură de un capac 5 care, la rândul său, este fixat demanta.

Fig. 2.26. Separatoare de gaze vertical

În partea de sus sunt montaţi trei cilindri concentrici 6 fixaţi etanş în capaculseparatorului, în pereţii laterali ai acestora sunt practicate deschideri (fante şi orificii) dispusedecalat de la un cilindru la altul.

La mantaua separatorului sunt racordate conducte: de intrare a amestecului de fluide adus de la sondele productive (4); de evacuare a ţiţeiului din separator (l l); de dirijare a gazelor din separator în colectorul de gaze (8); de scurgere a impurităţilor (13) în partea de jos a separatorului.

De asemenea, separatorul este prevǎzut cu o serie dispozitive anexe: supapǎ de siguranţǎ, instalatǎ pe conducta de ieşire a gazelor (7) sticlǎ de nivel (9) serpentine (12), pentru încălzirea ţiţeiului din separator; dispozitive (10) de control şi reglare a nivelului de lichid şi de evacuare a ţiţeiului din

separator, cu acţionare mecanică sau pneumatică.În figura 2.27 se prezintǎ un separator de gaze-ţiţei (cilindric, vertical) tip SG 8 şi SG 16,

unde: 1 - manta cilindrică metalică; 2 — sistemul de şicane longitudinale; 3 - ţeava dedrenare a particulelor de lichid separate în porţiunea de sus a separatorului; 4- racord deintrare a amestecului de ţiţei şi gaze; 5 - capac care împiedică ridicarea curentului de ţiţeiîn porţiunea de sus a separatorului; 6 - cei trei cilindri (filtre) de reţinere a particulelor fine

79

de lichid; 7 - racord pentru supapa de siguranţă; 8 - canalul de ieşire a gazelor din separator,9 – indicator de nivel; 10 - dispozitiv de control şi reglare a nivelului de lichid din separator,11 - canalul de ieşire a ţiţeiului din separator, 12 - calorifer, sub formă de serpentine, pentruîncălzirea ţiţeiului din separator, 13 - conducta de evacuare a impurităţilor din separator, 14 -gură de vizitare (pentru acces în separator).

Fig. 2.27. Separator de gaze-ţiţei

Funcţionare. Amestecul de ţiţei şi gaze, care vine de Ia sonda de extracţie a petrolului,pătrunde în separator - din conducta de amestec - sub forma unui jet dirijat tangenţial pe

80

pereţii interiori ai acestuia. Apoi, urmând o traiectorie circulară, se deplasează prin spaţiuldintre manta şi cilindrul prevăzut cu şicane. Capacul 5, în care este fixat acesta din urmă,împiedică ţiţeiul să se ridice în partea superioară a separatorului.

Sub acţiunea forţelor centrifuge, particulele de lichid sunt lansate pe pereţii interiori aimantalei, de pe care, separându-se de gaze, intră în mod preponderent sub efectul gravităţii şise scurg spre partea de jos a separatorului, în secţiunea de acumulare a lichidului.

La presiunea de lucru din separator, gazele se strecoară spre interiorul separatoruluiprin cilindrul cu şicane, încercând să treacă printre acestea, în acelaşi timp cu gazele,particulele de lichid din curentul de gaze sunt reţinute în sistemul de şicane, formează picăturide lichid şi se scurg apoi spre secţiunea de acumulare a lichidului.

Continuând traseul ascendent în separator, gazele ajung în porţiunea de sus aseparatorului, la cei trei cilindri cu şicane (6), a căror secţiune transversală (A-B) se poateobserva în figura 2.26. Strecurându-se prin deschiderile (fante şi orificii) din aceştia, gazelepărăsesc separatorul şi se scurg în colectorul de gaze corespunzător.

Fiind forţate să schimbe direcţia de curgere, la trecerea prin deschiderile celor treicilindri, gazele se separă de particulele fine de lichid care le mai însoţeau. Acestea se scurg deaici prin ţeava de drenare, notată cu 3 în figura 2.27, spre secţiunea de acumulare a lichidului.

Separatoare cilindrice orizontaleDescriere. Din punct de vedere constructiv, acestea sunt corpuri cilindrice de metal (oţel),

instalate în poziţie orizontală. Privite în ansamblu, acestea se construiesc în două variante: cuun singur corp (figura 2.28) sau cu două corpuri.

În separatorul orizontal, în cilindrul sau „camera" în care are loc procesul deseparare a amestecului de gaze-ţiţei în fazele componente se află o serie de dispozitive cu rolbine determinat, şi anume:

un deflector montat la intrarea în separator, în calea curentului de amestec; un extractor (reţinător) de ceată, alcătuit dintr-un sistem de şicane sau

dintr-o reţea de site metalice, din plasă sau împletitură de sârmă; secţiune de linearizare (redresare) a curentului de gaze şi eliminare a

efectului de turbulenţă; un extractor secundar de ceată.

Dacă separatorul este construit din două corpuri (tuburi), între corpul de bază(secţiunea superioară de separare) şi cel de al doilea (camera inferioară) se face legătura prindouă tuburi de drenare (scurgere) a lichidului. Ca şi separatorul vertical, cel orizontal esteechipat cu aparatură adecvată de măsură (pentru presiune şi temperatură), control şi reglarea nivelului de lichid, cu supapă de siguranţă, cu robinete pe conductele de intrare şi evacuareetc.

Fig. 2.28. Separator de gaze-ţiţei, de mare presiune

81

În figura 2.28. se prezintǎ un separator de gaze-ţiţei, de mare presiune (cilindric,orizontal), unde: 1 - intrarea amestecului de fluide produs de sonde; 2 - deflector de formăconcavă; 3 - secţiune de linearizare; 4 - plăci de separare a secţiunilor (acumulare/separare);5 - conexiune termostat; 6 - robinet de scurgere; 7 - racord pentru supapa de siguranţă; 8 -termometru; 9 - conexiune pentru furnizare de gaze; 10 - manometru; 11 - robinet decontrapresiune; 12 - ieşirea gazelor, 13 - regulator de nivel al lichidului; 14 - ţeava de drenare;75 - robinet de evacuare (ţiţei).

Funcţionare. Amestecul de fluide venit de la sondă pătrunde în separator prin conductade alimentare, izbindu-se de deflectorul de la intrare. Deviat, curentul de amestec este proiectat peperetele interior al separatorului creându-se condiţii pentru separarea iniţială a celor două faze;gazoasă şi lichidă.

Lichidul separat se scurge în secţiunea de acumulare a lichidului, care este delimitată desecţiunea de separare a gazelor cu ajutorul ansamblului de plăci orizontale din extractorulsecundar de ceaţă, în care se asigură degajarea intensă şi rapidă a gazelor din soluţie.

Gazele separate se deplasează prin secţiunea de linearizare (redresare) în care esteînlăturată turbulenţa, iar particulele de lichid ce se separă, se depun pe măsură ce curentul de gazeînaintează prin secţiunea de separare secundară. Gazele trec, apoi, prin extractorul de ceaţăsecundar, unde sunt înlăturate particulele relativ mici de lichid (cu diametrul de minimum 10microni).

Dacă separatorul are şi cel de al doilea corp cilindric, lichidul separat la început încilindrul superior se scurge prin prima conducta de legătură cu cilindrul al doilea (rezervor delichid). Gazele umede, separate iniţial, curg prin tubul superior, unde are loc separarea încontinuare a particulelor de lichid antrenate, fie datorită diferenţei de densitate (efect de segregaregravitaţională), fie sub acţiunea de curăţare prin reţinere, pe care o realizează extractorul de ceaţă.

Separatoare sfericeAcestea sunt astfel construite (figura 2.29), încât să utilizeze la maximum toate mijloacele

cunoscute care participă la separarea în fazele componente a amestecului de fluide produs desondă: segregarea gravitaţională, variaţia de viteză, forţa centrifugă şi contactul de suprafaţă(tensiunea superficială).

Curentul de amestec care pătrunde în separator este deviat de către deflectorul montatla intrare şi, de la acesta, este proiectat în direcţie tangenţială pe peretele interior al separatorului.Particulele de lichid, urmează o traiectorie în şuvoi (curent de lichid). După o deplasare deaproximativ 180° pe peretele interior, ele cad treptat în secţiunea de acumulare, de unde se faceevacuarea prin robinetul de descărcare.

`Curentul de gaze pierde particule de lichid antrenate, în timp ce se deplasează prinporţiunea centrală cu diametru mare a vasului, ca urmare a scăderii accentuate a vitezei dedeplasare. Desprinderea finală a particulelor mici de lichid din curentul de gaze are loc latraversarea de către acesta a extractorului de ceaţă alcătuit din plasă, sită sau împletitură desârmă. Protejarea extractorului de ceaţă împotriva înfundării cu parafină sau hidraţi se face cuajutorul unui by-pass de siguranţă.

82

Fig. 2.30. Separator sferic de gaze-ţiţei, de joasǎ presiune

În figura 2.30 se prezintǎ un separator sferic de gaze-ţiţei, de joasă presiune, unde: 1 -intrarea fluidului (amestec); 2 - extractor de ceaţă; 3 - racord pentru supapa de siguranţă; 4 -ieşirea gazelor, 5 - supapă de descărcare; 6 - by-pass de siguranţă; 7 - deflector la intrareafluidului; 8 - ieşirea ţiţeiului; 9 - regulator de nivel al lichidului.

Supravegherea centralizată a separării gazelor şi controlul transferului de ţiţeiÎn practica obişnuită a exploatării petrolului, fluidele care sunt extrase din sonde în cadrul

unei schele de producţie sunt dirijate prin conductele de „amestec” spre instalaţiile de separare(separatoare de gaze-ţiţei); de aici, gazele sunt introduse într-un colector de gaze cu presiune binedeterminată, prin care acestea ajung la instalaţiile de dezbenzinare sau degazolinare, în care -după separarea fracţiilor „grele” sau „bogate” - rezultă gazele sărace. Ţiţeiul este adus de laseparator la rezervoarele de depozitare.

Pentru organizarea unui control mai eficient şi, în acelaşi timp, un personal mai puţinnumeros, supravegherea comportării sondelor, inclusiv a procesului de separare, se realizează încadrul unei unităţi centrale care cuprinde un număr de separatoare la care sunt conectate sondeleaflate pe o anumită rază, unitate denumită „parc “ de separatoare.

În funcţie de situaţia din sondele respective, separatoarele aflate în componenţa unuiastfel de parc pot fi de înaltă, medie sau joasă presiune. La unele dintre acestea - considerate de„total” - sunt conectate sondele care produc direct la rezervoarele de depozitare ale parcului.Pentru măsurarea debitului de ţiţei cu care produc sondele există unele separatoare deetalonare” aflate în legătură cu rezervoare de capacitate mai mică, în care este dirijată producţiasondei „puse” la etalonare. Pentru măsurarea debitului de gaze sunt folosite debitmetrelediferenţiale.

83

De la parcul de separatoare, ţiţeiul este pompat la parcul central de rezervoare (saudepozitul central) al schelei. Aici ţiţeiul este supus unui proces complex de curăţare, avânddrept scop dezemulsionarea, deshidratarea şi desalinizarea, pentru a îndeplini cerinţele impusede beneficiari cu privire la procentul de apă admis şi Ia conţinutul de sare la vagon, acceptat.Până nu de mult nu se acorda o prea mare importanţă faptului că, pe acest traseu de colectare,separare, măsurare, depozitare şi curăţare, operaţiile respective erau executate în contact cuatmosfera, adică în sistem „deschis”. Datorită acestui fapt, de exemplu din rezervoarele deţiţei deschise sau închise neetanş, are Ioc degajarea produselor volatile reprezentând fracţiide benzine, care se pierd în atmosferă, irosindu-se valori foarte mari. Evident, o astfel depractică este, incontestabil, inacceptabilă din punct de vedere tehnic dar, mai ales, economic.Pentru a se evita pierderile, ca şi alte neajunsuri legate, de exemplu, de operaţiile de măsură şicontrol cu grad mare de imprecizie care caracterizează „sistemul deschis”, s-a introdus unprocedeu nou, perfecţionat, care asigură funcţionarea în „sistem închis”. Noile instalaţii, aparate şidispozitive - care, din punct de vedere tehnic, reprezintă soluţii moderne, de ultimă oră -realizează monitorizarea şi controlul automat al întregului proces de colectare - separare -măsurare (cu calibrarea automată a debitmetrelor) - curăţare - depozitare şi transfer alfluidelor către beneficiari.

Într-o astfel de instalaţie se realizează, de exemplu, o serie de operaţii cum ar fi:separarea fazelor din amestecul fluid extras din sondele productive; măsurarea fluidelor;tratarea ţiţeiului emulsionat şi îndepărtarea apei rezultate din acest proces; etalonarea debituluisondelor după un program stabilit; recuperarea fracţiunilor volatile din rezervoarele dedepozitare; epurarea şi filtrarea apei reziduale; transferul automat al ţiţeiului, care este pompatspre întreprinderile de prelucrare (rafinării sau combinate chimice); dirijarea gazelor spre staţiade dezbenzinare şi pomparea apei, curăţată de impurităţi, spre sondele de injecţie. Manevrarearobinetelor şi a unor dispozitive de acţionare este comandată automat, fiind realizatăpneumatic.

Instalaţia de ansamblu cuprinde trei părţi principale, distincte: parcuri satelit de separatoare cilindrice orizontale, automatizate; instalaţie de tratare şi pompare a ţiţeiului; instalaţie de epurare şi de injecţie în strat a apelor reziduale.Procedeul a fost realizat în S.U A., instalaţiile de acest tip fiind utilizate pe scară largă în

exploatarea petrolului de către companiile de profil. La noi în ţară, o astfel de instalaţie a fostmontată sj a funcţionat, începând din 1965, în Schela Ciureşti. Schema generală simplificată ainstalaţiei automate de colectare, separare şi transfer, cu funcţionare în „sistem închis”, utilizată laCiureşti, este prezentată în figura 2.31.

Fig. 2.31. Schema instalaţiei automatizate de colectare-separare

În această instalaţie, aşa cum se observă pe schemă, amestecul de ţiţei, gaze şi impurităţieste adus de la sondele productive în colectorul l din parcul de separatoare. De aici poate fi dirijat,

84

după cum este cazul, fie la un separator de etalonare 2 (de tip cilindric, orizontal, trifazic), fiela separatorul de total 3 (de tip cilindric, orizontal, bifazic). Lichidul separat se colectează înrezervorul cilindric, orizontal 4. De aici, lichidul (ţiţei emulsionat plus apă) este adus înseparatorul 5, în care se realizează separarea apei libere, ţiţeiul emulsionat trece mai departe,prin schimbătorul de căldură 6, este încălzit Ia o anumită temperatură şi intră în rezervorul detratare şi spălare 7. La ieşirea din rezervorul 7, ţiţeiul trece printr-un monitor care îl dirijeazăautomat spre rezervorul de ţiţei curat 8, iar ţiţeiul neconform este trecut în rezervorul de ţiţeimurdar 9, de unde este reintrodus în circuitul de curăţare.

2.5. Sonde de tip permanent

Sonda de tip permanent se realizează atunci când, utilizând o serie de echipamente şidispozitive de construcţie specială, se pot efectua operaţii şi manevre curente în sondă, lanivelul stratului productiv, fără a extrage coloana de ţevi de extracţie din sondă. Primaechipare de acest gen a unei sonde de extracţie a fost realizată în S.U.A., în 1952.

O astfel de echipare permite, în esenţă: executarea unor operaţii în sondă, fără a mai fi necesară „omorârea" acesteia.

Acest fapt este posibil, deoarece manevra de introducere şi extragere a diferitelordispozitive din sondă, de exemplu: pentru perforare, curăţarea nisipului etc., se faceutilizând ca element de manevră sârmă sau cablu, operaţia decurgând în condiţii deetanşeitate completă realizate cu instalaţia montată la gura sondei, deasupracapului de erupţie.

menţinerea în permanenţă, în sondă, a unui fluid necontaminant. Aceasta oferăposibilitatea ca, încă din etapa iniţială a pregătirii sondei pentru exploatare (dupătubare şi cimentare), executarea diferitelor operaţii în sondă, începând cu perforareastratului, să se poată realiza fără riscul contaminării zonei de strat din jur. Explicaţiaconstă ui faptul că operaţiile respective se desfăşoară în prezenţa unui fluid necontaminant(ţiţei) şi la o presiune în sondă - la nivelul formaţiunii productive - cel mult egală cupresiunea fluidelor existente în strat. Prin urmare, nemaifiind contrapresiune pe strat, numai este prezent nici riscul de pătrundere a fluidelor din sondă în strat.

efectuarea manevrelor cu cablu sau sârmă permite folosirea unor instalaţii uşoare demanevră, iar durata operaţiilor este mult mai mică în comparaţie cu a celor executate lasonde echipate în mod obişnuit. Prin urmare, cheltuielile de operare considerate peansamblu se reduc foarte mult.

Echipamentul de bazǎ necesar

Principala direcţie de ordin tehnic pe care se înscriu sondele de tip „permanent" arela bază o concepţie relativ nouă de echipare, adoptată în vederea obţinerii unei siguranţedepline în funcţionarea de regim a sistemului de ansamblu, dar mai ales în decursul executăriidiferitelor operaţii în sondă, 16.

În această nouă concepţie de echipare se urmăreşte, în principiu, ca sonda de extracţiesă fie echipată - încă din faza de pregătire pentru exploatare - în aşa fel încât să poatăasigura cel puţin următoarele:

izolare a coloanei de exploatare (spaţiul inelar) cu packer de construcţie specială; posibilităţi de circulaţie a fluidelor prin coloana de extracţie şi spaţiul inelar, cu

ajutorul unor dispozitive adecvate, montate în sondă şi comandate de la suprafaţă,atunci când este necesar;

instalarea în sondă a unor dispozitive cu care se poate realiza reglarea, fie în sensulmăririi debitelor de fluide, fie al reducerii lor, ajungându-se chiar la întrerupereafuncţionării (reducerea Ia zero a debitului sondei).Realizându-se închiderea canalului de curgere a fluidelor prin coloana de ţevi de

extracţie cu ajutorul unor dispozitive manevrabile, se poate asigura: efectuarea controlului periodic al etanşeităţii pe traseul de deplasare al fluidelor;

85

efectuarea, în sonda aflată sub presiune, a unor operaţii care implică manevre, controlsau chiar înlocuirea unor componente ale echipamentului, de exemplu de la capul deerupţie.Practic, pentru a putea realiza, în timp util şi în condiţii adecvate, diferitele

operaţii necesare Ia sondă, aceasta se echipează în mod corespunzător, introducându-se încomponenţa sa o serie de dispozitive cu destinaţie bine stabilită. Principalele componente aleechipamentului instalate încă din faza iniţială sunt prezentate în continuare.

Echipamentul instalat în sondăa. Coloana de exploatare. Aceasta trebuie să satisfacă cerinţele ulterioare privind atâtfuncţionarea sondei, cât şi efectuarea unor operaţii de rutină sau speciale. Acestea se referăla capacitatea sa:

de a rezista la solicitări ce pot apare în decursul exploatării; de a suporta efectele agresive ale mediului fluid din sondă şi ale fluidelor utilizate la

operaţiile de tratare a straielor de petrol; de a avea un spaţiu interior suficient pentru efectuarea unor operaţii sau manevre,

inclusiv tratamente speciale, intervenţii, instrumentaţii etc.De exemplu, la sonde cu adâncime mare, trebuie să fie confecţionată din oţel cu cifra derezistenţă P-105 şi să aibă diametrul de 5...4,5 in.b. Coloana de extracţie, trebuie să aibă calităţi care să corespundă condiţiilor demediu din sondă şi solicitărilor la care este supusă. Astfel:

în condiţiile unui mediu normal, la sonde cu adâncimi de extracţie considerateobişnuite, ţevile vor fi din oţel cu cifra de rezistenţă H-40; J-55;

în sonde cu mediu corosiv determinat de prezenţa apei de strat mineralizate şi strateproductive situate la adâncimi relativ mari - oţel N-80;

în sonde cu mediu corosiv intens agresiv datorită efectului apei de strat cu conţinut mare desăruri şi/sau prezenţei gazelor sulfuroase (hidrogen sulfurat), ca şi o lungime mare acoloanei de ţevi, oţel grad C-75 şi C-95;

în sonde cu mediu puţin agresiv, dar care necesită coloane de extracţie foarte lungi, oţel decalitate foarte bună din punct de vedere al rezistenţei, adică P-105.Alcătuirea coloanei de extracţie, în funcţie de adâncimea de introducere în sondă, se poate

face de exemplu în unul din următoarele moduri: coloană unică de ţevi cu diametrul de 2,375 in, atunci când în sondă se află o coloană

de exploatare de 4,5 in. Când coloana de exploatare este de 5 in, coloana unică deextracţie poate fi de 2,875 in.

coloană telescopică, combinată din ţevi cu diametrul de 2,375 in şi 2,875 in, dacă însondă se află o coloană de exploatare de 5 in sau mai mare.Dispozitivele anexe principale cu care este echipată coloana de extracţie sunt poziţionate

astfel, pornind de jos în sus (figura 2.32): niplu perforat, de producţie; niplu de etanşare în packer a capătului de jos al coloanei de ţevi de extracţie; racord de siguranţă; niplu de fixare inferior; dispozitiv (valvă) de circulaţie laterală; niplu de fixare superior.

Deasupra şi dedesubtul niplurilor de fixare şi a valvei de circulaţie laterală, se intercaleazămanşoane speciale de legătură, rezistente la uzura provocată de curgerea turbulentă care are locîn aceste zone.

La sondele de mare adâncime, coloana de extracţie este supusă controlului prin metode dedefectoscopie modernă (magnaflux, raze X), este atent curăţată la interior, şablonată şi probată la

86

presiunea de lucru din timpul operaţiei, de exemplu 500 kgf/cm2 (4905 N/cm2)...700 kgf/cm2 (6867N/cm2).

Fig. 2.32. Echiparea coloanei de extracţie Fig. 2.33. Instalaţie de lansare în sondǎ a diferitelor instrumente de operare

Elementele componente privind echiparea coloanei de extracţie cu principaleledispozitive anexe (figura 2.32) sunt: 1- porţiunea de ţeava şlefuită la exterior; 2 - niplu defixare superior (Baker model F); 3 - coloană de exploatare cu diametrul de 4,5 in; 4 - coloană de

87

exploatare cu diametrul de 5 in; J - ţevi de extracţie de 2,875 in; 6 - niplu de fixare (Bakermodel F); 7 - ţevi de extracţie de 2,375 in; 8 - valvă de circulaţie; 9 - niplu de fixare inferior(Baker model R); 10 - racord de siguranţă; 11 - niplu de etanşare în packer; 12 - packerpermanent; 13 - niplu perforat.c Packere. Acestea sunt de tip recuperabil sau de tip permanent (frezabil) şi se introducîn sondă, fie cu ţevile de extracţie (utilizând un dispozitiv de fixare, geală de circulaţie şi dispozitivde ghidaj), fie cu cablu (utilizând un dispozitiv special de fixare).

Echipamentul instalat la suprafaţăa. Instalaţia de manevră serveşte la introducere sau extragere a diferitelor instrumente

sau dispozitive lansate în sondă sub presiune (figura 2.33) şi este montată deasupracapului de erupţie. Aceasta include în componenţa sa:

- o cutie de etanşare, cu rola deghidare pentru cablu sau sârmă;- burlan de lansare (lubricator);- prevenitor de erupţie- indicator automat al tensiunii din cablu.În figura 2.33 se prezintǎ o instalaţie de manevră pentru lansarea în sondă, sub presiune,

a diferitelor instrumente de operare, unde: 1 - cutie (cap) de etanşare; 2 - burlan de lansare; 3 -prevenitor de erupţie cu închidere pe cablu sau sârmă; 4 - rolă de ghidare; 5 - elementhidraulic din ansamblul indicatorului automat al tensiunii din cablu; 6 - furtun; 7 - racordpentru cablu sau sârmă; 8 — articulaţie; 9 - tijă grea; 10 - geală; 11 — racord pentru manevraîn sondă, cu cablu sau sârmă, a diferitelor dispozitive de operare; 12 - coloana de extracţie; 13- coloana de exploatare; 14 - mast telescopat de producţie; 15- macara pentru ridicareaburlanului de lansare; 16 - cablu sau sârmă de manevră.

b. Capul de erupţie, cu dispozitiv de susţinere a coloanei de extracţie, este construitsub o formă perfecţionată faţă de cel obişnuit.

c. Prevenitoarele de erupţie sunt cu închidere pe sârmă sau pe cablu.

Elementele componente auxiliareAceste elemente sunt utilizate în sondă, pentru efectuarea unor operaţii în care

manevra se face în/prin interiorul coloanei de extracţie. Dintre elementele sunt demenţionat, pentru ilustrare, cele care urmează.

dop, de tip recuperabil, pentru închiderea ţevilor de extracţie, la fie pentruproba de presiune, fie pentru a opri trecerea unor fluide de spre zona perforaturilor;pentru fixare, în ţevi se află un niplu cu sistem corespunzător de aşezare şi menţinereîn locaş;

dispozitiv de tip coruncǎ pentru extragerea dopului recuperabil din locaş; duzăextractibilă de adâncime pentru reglarea debitului de fluide şi utilă, timp, pentru a seevita formarea de criohidraţi;

dispozitiv de manevră pentru introducerea în sondă, la adâncimea a dopurilorrecuperabile şi a duzelor de adâncime;

ţevi prelungitoare extractibile, prevăzute cu mufă glisantă, telescopice, cu diametrerelativ mici, de exemplu l in; utilitatea acestora constă în faptul că se poate nivelulcapătului de jos al coloanei de extracţie;

niplu de ancorare, cu scaun pentru fixarea ţevilor prelungitoare; opritor de tip mufǎ, pentru reţinerea sculelor care scapă accidental în ţevi şi ar putea

cădea la talpă; valvă de circulaţie laterală, pentru deschiderea sau închiderea circulaţiei ţevi-

coloană de exploatare sau invers, prevăzută cu niplu de ancorare cu orificii laterale,intercalat în ţevi mai sus de packer, între scaunul dopului de închidere a ţevilor deextracţieşi scaunul de fixare a ţevilor prelungitoare;

dispozitiv de acţionare pentru executarea manevrelor de deschidere sau deînchidere a valvei de circulaţie laterală; acest dispozitiv, atunci când este necesar, se

88

introduce în sondă manevrat de la suprafaţă cu sârmă, prin interiorul coloanei deextracţie, împreună cu o prăjină grea şi o geală de tipul „cu bătaie”;

dop de aluminiu, prevăzut cu o supapă care permite trecerea lichidului, cânddopul coboară în sondă, şi care se închide la o suprapresiune de jos în sus, cânddopul se aşează pe scaun; acest dispozitiv este folosit pentru închiderea părţii de josa coloanei de extracţie sub nivelul packerului, atunci când garnitura necesară, deţevi prelungitoare, este mai lungă decât burlanul de lansare de la suprafaţă (cândnu mai este necesar, dopul este împins la talpă şi se frezează sau se dizolvă, fiind dinaluminiu).

dispozitiv de localizare a dopului de ciment sau de delimitare a oglinzii, dupăoperaţia de cimentare în talpă; pentru executarea manevrei, acesta este instalat înţeava prelungitoare extensibilă;

supape de gas-lift extractibile, care se introduc şi se extrag din sondă, adică dincoloana de extracţie, cu cablu;

mandrine cu locaşuri pentru instalarea supapelor de gas-lift extractibile; perforatoare cu diametru mic, de exemplu chiar sub 1,5 in; Perforatoarele pot fi

introduse prin coloana de ţevi de extracţie şi sunt manevrate cu cablu. La introducere,celulele cu substanţa explozivă sunt retrase temporar în corpul perforatorului. Dupăieşirea din capătul de jos al coloanei de extracţie, celulele cuîncărcătura cumulativă, carela amorsare generează jet exploziv, se rabatează automat, revenind în poziţie normală deatac. în această poziţie, ele sunt apoi aduse în dreptul intervalului care urmează să fieperforat. Amorsare a încărcăturilor de substanţă explozivă se face cu ajutorul unui fitildetonant, care se aprinde datorită unui detonator electric, conectat Ia cablul cu care se faceintroducerea perforatorului în sondă. De aceea, pentru a asigura alimentarea perforatoruluicu curent electric, manevra de introducere se face cu cablu de carotaj.

instalaţie de suprafaţă pentru efectuarea operaţiei de perforare a stratelor de petrol, cu sondasub presiune.

Instalaţii de manevră a dispozitivelor si de pompare a fluidelora. Operaţiile de manevră (introducere, aşezare în locaş, desprindere din locaş, extragere şialtele) sunt efectuate utilizându-se în principal:

un troliu de intervenţie, prevăzut cu o tobă pe care este înfăşurat cablul sau sârma demanevră, cu o lungime suficientă pentru a executa coborârea în sondă la adâncimea deoperare necesară; acesta este prevăzut cu mecanism automat de înfăşurare pe tobă, cudispozitiv de contorizare a spirelor etc.;

garnitură de manevră care se ataşează la cablu sau la sârmă şi are în componenţa saracord de legătură (sticlă), prăjină grea, geală, articulaţie sferică şi, în partea de jos,dispozitivul cu care se face prinderea (conectarea) cu instrumentul de operare;

cablu sau sârmă de oţel.b. Operaţie care implică injecţie de fluide şi/sau circulaţie a acestora în sondă, adicătratamente (fisurări, acidizări etc), spălări, cimentări etc. se realizează cu ajutorul unor agregate depompare. Acestea sunt de tip autotransportate (montate pe camion).

Operaţii ce se efectuează la o sondă de tip permanentÎn condiţiile menţionate, în sondele echipate în acest mod, se efectuează următoarele

operaţii: perforarea stratului productiv, cimentarea stratului prin injectarea sub presiune a cimentului în zona din jur sau

cimentarea sondei prin realizarea unui dop în talpă, fie prin circulaţie, fie cu lingura decimentare confecţionată din aluminiu (aceasta se introduce în sondă, cu cablul şi este prevăzutăcu o încărcătură explozivă de expulzare a laptelui de ciment);

89

curăţarea depunerilor de nisip; consolidarea nisipului cu răşini sintetice; tratamente în vederea stimulării curgerii fluidelor din strat în sondă; operaţii de carotaj; măsurători speciale în sondă (presiune, temperatură, nivel etc.); dizolvarea sfărâmăturilor (resturi) de aluminiu rămase de la perforatoare, ţevi

prelungitoare, dopuri etc.; în acest caz, injectarea soluţiei de dizolvare se face prin ţeviprelungitoare de oţel, rezistente la acţiunea dizolvantă a soluţiei acide.

Un salt deosebit în tehnica extragerii ţiţeiului s-a obţinut atunci când dinpunct de vedere tehnic a devenit operaţionalǎ forarea direcţionalǎ, care face posibilǎînaintarea pe orizontalǎ şi verticalǎ. Burghiele de foraj moderne conţin motoare proprii,senzori care detecteazǎ tipul de material sǎpat şi aparate computerizate de ghidare, de permit oforare de mare precizie.

Descoperirea unor rezerve mari de ţiţei pe fundul unor mǎri a dus la apariţiaplatformelor maritime, de la platforme fixate prin gravitaţie pânǎ la nave de foraj, care suntcapabile sǎ extragǎ atât ţiţei cât şi gaze naturale. Majoritatea platformelor maritime, figura2.34, sunt asamblate pe cursuri de apǎ line şi apoi sunt remorcate folosindu-se o flotǎ de barje.

Fig. 2.34. Ansamblarea platformelor marine

Tehnicile de foraj moderne permit extracţia petrolului din zǎcǎminte aflate la mai binede 6 Km de platfomǎ, folosind o reţea de pânǎ la 60 de puţuri satelit. Ţiţeiul şi gazele naturalesunt curǎţate de impuritǎţi şi apoi sunt depozitate înainte de a fi încǎrcate şi transportate laţǎrm. În zonele greu accesibile se folosesc vase speciale care îndeplinesc toate funcţiile uneiplatforme maritime. În figura 2.35 se prezintǎ, schematic, extracţia ţiţeiului utilizându-seplatforme maritime.

90

Fig. 2.35.