Файл: Расчёт материального баланса дожимной насосной станции с установкой предварительного сброса воды (днс с упсв).docx

Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет»

Институт геологии и нефтегазодобычи

Кафедра Разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений

КУРСОВАЯ РАБОТА

по курсу: «Сбор и подготовка скважинной продукции»

на тему: «Расчёт материального баланса дожимной насосной станции с установкой предварительного сброса воды (ДНС с УПСВ)»

Выполнил: ст. гр. НР -07-6

Позднышев Д.П.

Проверил: Леонтьев С.А.

Тюмень, 2011

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА РАЗРАБОТКИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу по курсу «Сбор и подготовка скважиной продукции»
Ф.И.О. Позднышев Денис Павлович

Группа НР-07-6
Дата выдачи задания: 15 сентября 2011 г.

Срок представления работы: 5 декабря 2011 г.
Тема курсовой работы: «Рассчитать материальный баланс ДНС с УПСВ производительностью 1,4 млн. т/год по товарной нефти; годовая продолжительность 350 дней; обводненность сырой нефти 70%_мас.; содержание воды в нефти на выходе из установки 0,5%_мас; содержание углеводородов в товарной воде 0,1%_мас. Давление первой стадии сепарации 1МПа; температура первой стадии сепарации 10^ОС. Давление второй стадии сепарации 0,5 МПа; температура второй стадии сепарации 20^ОС. Давление стадии отстаивания 0,5 МПа; температура стадии отстаивания 50^ОС.»
Состав входящей нефти

№ п/п	Компонент смеси	Мольная доля компонента в нефти (z ), % мол.	Молекулярная масса (М ), кг/кмоль
1	Диоксид углерода (СО )	0,36	44
2	Азот (N2)	0,2	28
3	Метан (СН )	25,91	16
4	Этан (С Н )	2,16	30
5	Пропан (С Н )	3,52	44
6	n-Бутан (n-С Н )	3,45	58
7	i-Бутан (i-С Н )	1,19	58
8	n-Пентан (n-С Н )	2,15	72
9	i-Пентан (i-С Н )	2,1	72
10	Гексан и выше (С Н +)	58,96	86
		100	-

---

Перечень подлежащих разработке вопросов в расчетно-пояснительной записке:

• 
  Рисунок принципиальной технологической схемы объекта и ее описание
  
• 
  Описание и принцип действия типового аппарата
  
• 
  Расчет материальный баланс установки в целом и по стадиям
  

Руководитель курсового проектирования,

доцент кафедры РЭНМ М.Ю.Тарасов
СОДЕРЖАНИЕ

Введение 4

1.Принципиальная технологическая схема 6

2. Устройство и принцип работы аппарата «Резервуар» 7

3. Расчет материального баланса установки подготовки нефти 12

3.1. Материальный баланс первой ступени сепарации 13

3.2. Материальный баланс второй ступени со сбросом воды 20

3.3. Расчет материального баланса сброса воды 26

3.4. Общий материальный баланс установки 28

Список литературы 29

ВВЕДЕНИЕ

Добыча нефти и газа с технической точки зрения - это совокупность технологических процессов, осуществляемых на нефтегазодобывающих предприятиях для получения этих продуктов в определённом количестве и определённого качества.

Важнейшие из этих процессов - эксплуатация скважин, сбор, подготовка и транспорт нефти и газа.

Система сбора нефти, газа и воды на нефтяных месторождениях - это совокупность трубопроводных коммуникаций и оборудования, пред­назначенных для сбора продукции отдельных скважин и доставки её до пунктов подготовки нефти, газа и воды. [3]

Основными технологическими установками, входящими в состав системы сбора и подготовки, являются:

• 
  дожимная насосная станция (ДНС);
  
• 
  дожимная насосная станция с установкой предварительного сброса воды (ДНС с УПСВ);
  
• 
  установка предварительного сброса воды (УПСВ);
  
• 
  установка подготовки нефти (УПН), которая входит в состав ЦПС. [1]
  

Подготовка нефти и газа - это технологические процессы, осуществляемые с целью приведения их качества в соответствие с требованиями действующих стандартов и технических условий.

---

При подготовке нефти проводят её обезвоживание (отделение воды) обессоливание (удаление солей) или стабилизацию. При необходимости применяют сочетание этих процессов. Подготовленную нефть по магистральным нефтепроводам или в цистернах по железной дороге подают на нефтеперерабатывающие заводы и другим потребителям.

Газ подготавливают для его дальнейшего транспортирования по газопроводам, приведения его качества в соответствие с предъявляемыми

требованиями, определяемыми из условий безопасного использования его потребителями, а также с целью получения сырья для нефтехимии и других отраслей народного хозяйства.

Универсальной системы сбора нефти, газа и воды, т.е. такой, которую можно было бы эффективно применять на любом месторождении, не существует. Каждое месторождение имеет свои особенности, связанные с природно-климатическими условиями, размещением скважин, способами, объёмами добычи и физико-химическими свойствами нефти, газа и воды. Поэтому на каждом месторождении применяют такую систему сбора продукции скважин, которая наиболее приемлема для данного место­рождения. [3]1. ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ДОЖИМНОЙ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ С УСТАНОВКОЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО СБРОСА ВОДЫ (ДНС с УПВС)
Технологический комплекс сооружений ДНС с УПСВ включает в себя:

1)первую ступень сепарации нефти;

2)предварительный сброс воды;

3)нагрев продукции скважин;

4)транспортирование газонасыщенной нефти на ЦПС;

5)бескомпрессорный транспорт нефтяного газа на УКПГ;

6)транспортирование подготовленной пластовой воды в систему ППД;

7)закачку химреагентов (ингибиторов, реагентов – деэмульгаторов ) по рекомендациям научно-исследовательских организаций.

Объекты предварительного разделения продукции скважин должны рассматриваться как составная часть единого технологического комплекса сооружений по сбору, транспорту, подготовки нефти, газа и воды.

На ДНС с УПСВ осуществляется сепарация нефти и предварительный сброс. Попутный нефтяной газ месторождения используется для нужд котельных и подается на УКПГ.

Как уже указывалось, жидкость, добываемая на месторождении, проходит предварительное обезвоживание на УПСВ с ДНС. После сепараторов она поступает в параллельно работающие отстойники, где происходит расслоение эмульсии. Затем частично обезвоженная нефть поступает на УПН и ЦПС для окончательной подготовки нефти. Подготовленная воды направляется на кустовую насосную станцию, где закачивается в пласт для поддержания пластового давления.

---

Технологическая схема процесса должна обеспечивать:

а) подготовку нефтяной эмульсии к расслоению перед поступлением в «отстойные» аппараты;

б) сепарацию газа от жидкости с предварительным отбором газа;

в) предварительное обезвоживание нефти до содержания в ней воды не более 5-10% (мас).

Для подготовки нефтяной эмульсии к расслоению должна предусматриваться подача реагента – деэмульгатора на концевых участках нефтегазосбора (перед первой ступенью сепарации нефти), а при наличии соответствующих рекомендаций научно-исследовательских организаций – подача воды, возвращаемой с блоков подготовки нефти.




ГВД на УКПГ




ГС

ГНД






С кважинная Н-1

п родукция С Нефть на УПН;ЦПС

С-1

С-2

Н-2





Н-2
вода

Рис.1.3. Принципиальная схема дожимной насосной станции с установкой предварительного сброса воды (ДНС с УПСВ)

Оборудование Ц-1; Ц-2 – нефтегазосепараторы (НГС), ГС-газосепараторы;

ОГ – отстойник горизонтальный; Н-1, Н-2 – центробежные насосы.

Потоки : ГВД на УКПД - газ высокого давления на установку комплексной подготовки газа;

ГНД – газ низкого давления.

Процесс предварительного обезвоживания нефти должен предусматриваться при обводненности поступающей продукции скважин не менее 15-20% и осуществляться, как правило, без дополнительного нагрева продукции скважин с применением деэмульгаторов, высокоэффективных при умеренных и низких температурах процесса предварительного обезвоживания нефти.

---

Предварительное обезвоживание нефти должно преимущественно осуществляться в аппаратах для совместной подготовки нефти и воды.

При этом сбрасываемые пластовые воды должны иметь качество, как правило, обеспечивающие их закачку в продуктивные горизонты без дополнительной очистки (предусматривается только дегазация воды).

Сброс пластовых вод с аппаратов предварительного обезвоживания нефти должен предусматриваться под остаточным давлением, обеспечивающим подачи их на прием насосных станций системы заводнения или, при необходимости, на очистные сооружения без установки дополнительных насосов [1].


2.УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ АППАРАТА «РЕЗЕРВУАР»

Классификация резервуаров и резервуарных парков:

Для хранения нефти и нефтепродуктов в отечественной практике применяются резервуары металлические, железобетонные, из синтетических материалов, а также льдогрунтовые.

Наиболее распространены, как у нас в стране, так и за рубежом, стальные резервуары. Применяются следующие типы стальных резервуаров:

вертикальные цилиндрические со стационарной конической или сферической крышей вместимостью до 20 000 м³ (при хранении ЛВЖ) и до 50 000 м³ (при хранении ГЖ);

вертикальные цилиндрические со стационарной крышей и плавающим понтоном вместимостью до 50 000 м³;

вертикальные цилиндрические с плавающей крышей вместимостью до 120 000 м³.

Геометрические характеристики основных типов стальных вертикальных резервуаров приведены в табл. 2.1.

Стенки вертикальных стальных резервуаров состоят из металлических листов, как правило, размером 1,5х3 м или 1,5х6 м. Причем толщина нижнего пояса резервуара колеблется в пределах от 6 мм (РВС-1000) до 25 мм (РВС-120000) в зависимости от вместимости резервуара. Толщина верхнего пояса составляет от 4 до 10 мм. Верхний сварной шов с крышей резервуара выполняется ослабленным с целью предотвращения разрушения резервуара при взрыве паровоздушной смеси внутри замкнутого объема резервуара.

Для хранения относительно небольших количеств нефтепродуктов применяются горизонтальные стальные резервуары емкостью до 1000 м³. Кроме стальных резервуаров в ряде случаев применяются также железобетонные.

В зависимости от назначения резервуары подразделяются на группы. К первой группе относятся резервуары, предназначенные для хранения жидкостей при избыточном давлении до 0,07 МПа включительно и температуре до 120 °С. Ко второй группе относятся резервуары, работающие под давлением более 0,07 МПа.

---