Derfor kan man ikke suge vann opp over 10m.

[ViVentis]

Jeg går VK1 Brønnteknikk og som kansje ikke alle vet, så er det rettet mot oljeindustrien og hvordan oljebrønner og boring/produksjon fungerer.

 

Det kommer stadig opp spørsmål i klassen om hvorfor vi ikke kan suge opp oljen, da trykket i reservoaret ikke vil være stort nok til å presse oljen opp etterhvert som reservoaret tømmes (Enkelt forklart).

 

Læreren vet heller ikke hvorfor det ikke gjøres og kan ikke svare dem, men jeg mener at jeg kan.

 

Eks:

 

Om vi sier at overflatetrykket er nøyaktig 1 Bar, så vil vi kunne suge vann opp fra en innsjø til en høyde av 9,81 meter (sett at densiteten på vannet er nøyaktig 1kg/L). En 9,81 meter høy vannsøyle vil skape et overtrykk på 1 Bar i bunnen, og når denne "tyngden" er nådd så vil overflatetrykket 1 Bar forsvinne inne i rørene og det vil bli helt tomt for partikler. Da det ikke er noen partikler der, så er det lenger ingenting å suge, derfor vil vannsøylen hele tiden holde seg på 9,81 meter og ikke høyere.

 

 

 

I oljeverdenen så kan jeg også ta et eksempel.

 

La oss si at vi har et reservoar på et visst dyp. I reservoaret har trykket sunket til 100 bar etter lang produksjonstid. Densiteten til oljen kan vi si at er 0,85 kg/L.

 

Ut i fra dette kan vi regne oss til en høyde som tilsvarer 100 Bar.

 

100 Bar : (0,85kg/L * 0,0981) = 1199,3 Meter

 

Dette innebærer at oljen vil strømme 1199,3 Meter opp i brønnen før det stopper og utligner trykket. Her kan vi forsøke å suge oljen videre opp, men uten lykke. Overflatetrykket er fortsatt 1 Bar og vi kan regne oss til hvor høy søyle med olje som trengs for å utligne dette trykket:

 

1kg/L : 0,85kg/L * 9,81 = 11,54 Meter

 

Det vil si at vi kan forlenge oljesøylen fra 1199,3 til (1199,3 + 11,54) 1210,84 Meter. Lenger enn dette kommer vi ikke, for da er overflatetrykket på 1 Bar utlignet og det finnes ikke fler partikler og pumpe opp som kan dra med seg oljen siden partiklene i væsken blir strekt fra hverandre.

 

 

Håper dette er forståelig, og at det er rett selvfølgelig. Tar forbehold om at dette kan være litt feil da jeg ikke er ekspert, men jeg kan ikke se hvorfor det skulle være anderledes.

Endret 1. juni 2006 av ViVentis

[ViVentis]

Noen som har synspunkter på temaet? Kansje gammelt nytt for noen, men føler mange ikke vet dette.

[esa]

eg tror eg må selv lese opp litt ting med "trykk" ol før eg kan forstå dette

men eg tror eg vett hva du meiner...

 

esa

[ViVentis]

Hydrostatisk trykk er jo ikke en vanskelig sak i grunn. Et trykk i væske og gass virker alltid likt på hele flaten og kan komme av kompresjon av gass (tank, ballong osv) eller vekt av gass og væske. På jordoverflaten har vi et trykk på omtrent 1 Bar som kommer av vekten til gassen rundt oss. Uten dette trykket hadde vi ikke kunnet puste, da det ikke hadde være noe å hente pusten ifra.

 

Dykker vi ned til 10 meters dyp i vann som har en densitet på 1kg/l (altså vekten til vannet) så vil vi oppleve et "ekstra" trykk på ytterligere en Bar, som kommer av at vekten til vannet som er over deg vil påvirke partiklene i alle retninger. Hadde vi hatt med oss en slange ned hit fra overflaten for å puste, ville det vært vanskelig, om ikke umulig pga. presset på lungene.

 

Kansje ikke dette gjorde deg så mye klokere, men forhåpentligvis litt

 

formelen for trykk er jo P=F:A

(Trykk = Kraft : Areal)

(Bar = Newton : Cm2)

[esa]

Hydrostatisk trykk er jo ikke en vanskelig sak i grunn. Et trykk i væske og gass virker alltid likt på hele flaten og kan komme av kompresjon av gass (tank, ballong osv) eller vekt av gass og væske. På jordoverflaten har vi et trykk på omtrent 1 Bar som kommer av vekten til gassen rundt oss. Uten dette trykket hadde vi ikke kunnet puste, da det ikke hadde være noe å hente pusten ifra.

 

Dykker vi ned til 10 meters dyp i vann som har en densitet på 1kg/l (altså vekten til vannet) så vil vi oppleve et "ekstra" trykk på ytterligere en Bar, som kommer av at vekten til vannet som er over deg vil påvirke partiklene i alle retninger. Hadde vi hatt med oss en slange ned hit fra overflaten for å puste, ville det vært vanskelig, om ikke umulig pga. presset på lungene.

 

Kansje ikke dette gjorde deg så mye klokere, men forhåpentligvis litt

 

formelen for trykk er jo P=F:A

(Trykk = Kraft : Areal)

(Bar = Newton : Cm2)

6223620[/snapback]

 

vett at på 'sea level' er det 1 atm, også forskjellige trykk når en dykker (gjort det selv). men eg begynne å forstå hva du meiner...

 

så du kan ikke pumpe opp mer olje fordi det har lagt en slags "vakuum"?

hvordan kunne du løse dette problemet da? kan du pumpe noe nede for å balanserer trykket? kanskje bruke varme eller noe?

 

esa

[ViVentis]

Man injeserer i stor grad vann og gass for å opprettholde trykket nede i reservoaret, da vil oljen strømme opp.

 

Men at man ikke kan "suge" det opp har ikke med at det er vakum i oljen, men at når kommer til det punket at oljen veier like mye som overflatetrykket så vil det bli et slags nullpunkt, hvor det oppstår vakum fordi partiklene rives fra hverandre, og da er det ikke mer å hente som kan drive oljen videre.

[kyrsjo]

Har akkurat hatt eksamen i mekanikk

 

Det du sier stemmer, kan vel fylle ut at det trykket som får ting til å "rives fra hverandre" gjerne kalles utgassingstrykket om jeg ikke husker feil - så trykket i toppen av brønnen, ved pumpa (der trykket er lavest) kan ikke være mindre enn dette trykket. Vi kan vel også bruke bernoullis likning:

 

v²/2 + gh + P/rho = konstant langs strømlinje.

 

Så dersom vi anntar at nede i bassenget er v ca. lik 0, og trykket lik P0, og legger z-aksen oppover, 0 i bånn, så har vi:

P0/rho = v² - gh + P/rho =>

P0 - v²*rho + gh*rho = P hvor P er trykket ett eller annet sted oppover i oljesøylen.

 

Må annta at en fluidpartikkel aldri endrer sin tetthet, og det burde være sånn ca. sant. Altså har vi at P må være større enn utgassingstrykket Pg, så vi har:

Pg < P0 - v²*rho + gh*rho

 

Vi ser at også hvor fort vi pumper har noe å si.

[ViVentis]

Hvor fort vi pumper har selvsagt noe å si.

 

Jeg forsto ikke helt bernoullis ligning iom. at jeg savner en forklaring på forskjellige bokstaver.

[kyrsjo]

Har akkurat hatt eksamen i mekanikk

 

Det du sier stemmer, kan vel fylle ut at det trykket som får ting til å "rives fra hverandre" gjerne kalles utgassingstrykket om jeg ikke husker feil - så trykket i toppen av brønnen, ved pumpa (der trykket er lavest) kan ikke være mindre enn dette trykket. Vi kan vel også bruke bernoullis likning:

 

v²/2 + gh + P/rho = konstant langs strømlinje.

 

Så dersom vi anntar at nede i bassenget er v ca. lik 0, og trykket lik P0, og legger z-aksen oppover, 0 i bånn, så har vi:

P0/rho = v² - gh + P/rho =>

P0 - v²*rho + gh*rho = P hvor P er trykket ett eller annet sted oppover i oljesøylen.

 

Må annta at en fluidpartikkel aldri endrer sin tetthet, og det burde være sånn ca. sant. Altså har vi at P må være større enn utgassingstrykket Pg, så vi har:

Pg < P0 - v²*rho + gh*rho

 

Vi ser at også hvor fort vi pumper har noe å si.

6224138[/snapback]

 

 

Hvor fort vi pumper har selvsagt noe å si.

 

Jeg forsto ikke helt bernoullis ligning iom. at jeg savner en forklaring på forskjellige bokstaver.

6224217[/snapback]

 

Ah! Tenkte de var temmelig standard jeg, men notasjon kan være så mangt

Pg er utgassingstrykket. Trykket må ikke falle under dette, da går væsken over til gass, og det er ikke akkurat veldig bra

Bruker SI-enheter hele veien, bare så det er sagt.

P0 er trykket nede i reservoaret (pascal, dvs. N/m)

v er farten olja pumpes opp med (m/s)

rho (gresk bokstav) er tettheten til veska, i kilogram pr. kubik-meter (eller gram pr. kubik-desimenter)

g er tyngdens akserelasjon dvs. 9.81 m/s²

h er hvor høyt opp i røret vi er (meter). Denne settes til den høyeste mulige høyden (hmmm... ser ut til at jeg greide å se fortegnet på denne. Noen som gidder å sjekke?)

[ViVentis]

Ja jeg ser litt mer hvor du peker hen nå. Men jeg ser ikke helt hva den formelen er god for, hva man finner ut ved hjelp av den liksom. Kunne du tatt et eksempel?

[kyrsjo]

Du putter inn tall for P0, Pg (utgasingstrykket), rho, g, og enten h eller v, og så ser du hvor høyt eller fort du kan pumpe. Og om det i det heletatt er mulig. Ikke at jeg har prøvd

[ViVentis]

Aha, men høyden mener jeg aldri kan overstige det som er tilsvarende høyde for 1 bar ved gitt densitet.

[kyrsjo]

Kan godt være vi får samme svar...

[Zethyr]

Ser ut som om dere begge har rett i mine øyne, selv om jeg aldri har hørt om den formelen før, kyrsjo.

 

Løsningen vil vel være å øke trykket i den andre enden, og om jeg ikke tar feil blir det vel ofte boret to søyler når man skal pumpe opp olje fra dypt vann? En til å presse søppel og dritt ned for å øke trykket, og en hvor olja kan stige opp?.

 

Teknikken er mye enklere å forstå om man leser tråden vi hadde for en stund siden om å 'blåse' fremfor a 'suge' fiber. Der var det en god del eksempler som gjorde at jeg forstod hvorfor man foretrekker a blowjob instad of a good ol' suckin'.

 

esa: 'sea level' -> havnivå.

[ViVentis]

Jo, ja... Ikke bare to, men ofte mange titalls produksjon- og injeksjonsbrønner i samme felt. Man pumper jo aldri oljen opp, den kommer av seg seg ved at vi pumper vann og gass ned.

[ⅵdar]

Det kan da ikke være trykk i bunnen av en vannsøyle som blir sugd oppover? Trykket ville være i toppen av vannsøylen din!

Edit: Når jeg tenker meg om er det nok ikke trykk i toppen heller.

Endret 1. juni 2006 av premium

[Torbjørn]

Jeg var borti det samme fenomenet i en biologitime for lenge siden, trærne i regnskogen (og alle andre trær) kan ikke vha fordamping i toppen alene suge vann opp fra røttene, da dette bare vil kunne gi dem 9.81 m slik vist her. Der kommer istedet kapillærkraften inn i bildet og hjelper dem å få vannet helt opp

[JBlack]

Med fare for å si det åpenbare, høyde på søylen er lik trykkforskjellen mellom topp og bunn / trykkforskjell per meter.

 

Hvis vi ser på vann på jordens overflate så har vi ca 1atm trykk. Det laveste trykket vi kan få ved sug er 0atm. Maks trykkforskjell er atlså 1 atm.

 

Trykket i vann stiger med ca 1 atm/10 m.

 

 

1 atm / (1atm/10m) = 10m.

 

Så maks søylehøyde ved sug er ca 10m.

 

 

Skulle vi hatt høyere vannsøyle må vi enten ha negativt trykk på toppen, noe som er umulig, eller vi må øke trykket i bunnen.

[ViVentis]

Ser ut til at vi alle er enig, men dette er jo teori. Andre faktorer vil jo spille inn, feks når vi får null atmosfæretrykk på toppen, vil ikke vannet da ekspandere til gass, og vil vi da kunne suge vannet videre opp i form at gass? Når vannet blir til gass øker jo volumet og densiteten vil falle.

[Torbjørn]

ViVentis: spør deg selv, hvorfor forsinnver ikke jordas atmosfære? Det er "null trykk" bare du går høyt nok, vil ikke gassen der (som har et trykk?) bare reise ut i verdensrommet?