ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.11.2023
Просмотров: 59
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Введение
Процессы добычи нефти или газа часто сопровождаются нежелательным образованием отложений неорганических солей в призабойной зоне пласта, на стенках подземного оборудования скважин, в наземных коммуникациях системы сбора и подготовки нефти и газа. Для эффективной разработки залежей используют различные системы поддержания пластового давления (ППД). При заводнений происходит контакт закачиваемых вод с пластовыми и породами пласта. В результате этого в пласте формируются воды, из которых возможно выпадение солей.
Для предупреждения образования отложений неорганических солей в скважинах применяются химические методы ингибиторной защиты поверхности нефтепромыслового оборудования. В промысловой практике борьбы с отложением солей наиболее широкое распространение получил метод периодической обработки ПЗП водным раствором ингибитора отложения солей. Сущность обработки заключается в периодической закачке водного раствора ингибитора отложения солей в ПЗП в виде оторочки продавочной жидкостью, адсорбции ингибитора на поверхности породы и постепенной десорбции его в процессе отбора жидкости из скважины.
Эффективность мер борьбы с солеотложением при добыче нефти зависит от комплексного подхода к решению данной проблемы. Особое внимание нужно уделять правильному выбору нужных методов борьбы с отложением солей, позволяющих добиться наибольшей их эффективности в конкретных промысловых условиях с учетом экономической целесообразности.
В курсовом проекте рассматривается оборудование для предотвращения солеотложений в нефтедобыче.
1.1 Раздел нефтегазопромыслового оборудования
1.1 Назначение, классификация и принцип действия оборудования
Установка дозировочная электронасосная (УДЭ) предназначена для дозированного ввода химреагентов в трубопроводы промысловых систем транспорта и подготовки нефти, в нагнетательные и добывающие скважины, в нефтяные пласты с целью защиты трубопроводов и нефтепромыслового оборудования от коррозии, солей и парафиноотложений, повышения нефтеотдачи пластов.
Состав УДЭ:
- электронасосный агрегат;
- емкость для хранения химреагентов;
- фильтр тонкой очистки;
- спускной вентиль;
- мерная линейка со шкалой деления до 0,01 м;
- обратный клапан;
- предохранительная и контрольно-измерительная аппаратура;
- щит управления.
В зависимости от варианта исполнения УДЭ могут комплектоваться:
- наружной технологической емкостью объемом от 1 до 25 м3;
- фильтром тонкой очистки на приемной линии насоса-дозатора;
- насосами-дозаторами других типоразмеров;
- стеклянными указателями уровня реагента в емкости;
- сигнализаторами нижнего уровня реагента в емкости;
- датчиками текущего уровня реагента в емкости;
- наружной нагнетательной линией;
- обратными клапанами.
Схема действия дозировочного насоса базируется на всасывании устройством требуемых объемов кислоты с последующим ее выталкиванием по направлению к дозировочной линии. Во время работы дозирующего агрегата его электромагнитные устройства поддаются изменениям длины и частоты хода встроенных деталей. Это позволяет регулировать производительность насоса высокого давления и устанавливать режим, зависящий от тех или иных условий эксплуатации.
В корпусе расположена технологическая емкость с датчиком уровня, насос - дозатор, фильтр тонкой очистки, визуальный указатель уровня, трубопроводная обвязка. Исполнение емкости, деталей и узлов, контактирующих с реагентом - нержавеющая сталь. Емкость имеет дренаж, обеспечивающий быстрый и полный слив жидкости. Заливная горловина с фильтром коррозионно - стойкого исполнения. Имеется возможность демонтажа составных частей и элементов.
Система автоматизации обеспечивает удаленный мониторинг и управление всеми параметрами установки, а так же ведение архива основных параметров работы дозатора, что позволяет иметь полный контроль за процессом дозирования химреагента.
Основные параметры УДЭ представлены в таблице 2.
Таблица 2 – Техническая характеристика УДЭ
Параметры | УДЭ-0,1 | УДЭ-0,8 | УДЭ-1,6 | УДЭ-2,5 |
Тип насоса-дозатора | НД 0,1 | НД 0,8 | НД 1,6 | НД 2,5 |
Количество насосов-дозаторов, шт | 1 | 1 | 1 | 1 |
Производительность дозаторов, л/ч | 0,1 | 0,8 | 1,6 | 2,5 |
Рабочее давление насоса-дозатора, МПа | 10 | 10 | 10 | 10 |
Вместимость внутренней технологической емкости, л | 440 | 440 | 440 | 440 |
Блок для дозирования реагентов БР-2,5 предназначен для приготовления, а также дозирования чистых деэмульгаторов и ингибиторов коррозии и может устанавливаться на групповых замерных установках или установках по подготовке нефти. Блок БР-2,5 состоит из рамы-саней, теплоизолированной будки, технологической емкости, шестеренного насоса, плунжерного дозировочного насоса НД-0,5Р-2,5/400, электрообогревателей, вентилятора, запорно-регулирующей арматуры, системы контроля и управления.
Технологическую емкость заправляют химическим реагентом или ингибитором коррозии с помощью шестеренного насоса. В случае же применения обоих реагентов предусмотрена обводная линия от технологической емкости на прием шестеренного насоса, по которой осуществляется их перемешивание рециркуляцией потока по линии "емкость-насос-емкость".
Внутри технологической емкости установлен электронагреватель мощностью 3,75 кВт, который поддерживает температуру реагента 60 градусов с целью снижения его вязкости и обеспечения равномерного заполнения цилиндра дозировочного насоса. Сверху емкости предусмотрен смотровой люк, снабженный крышкой. Дозировочный насос непрерывно подает реагент в технологический трубопровод.
1 – теплоизолированная будка; 2 – сварная рама-сани; 3 – средства контроля и управления; 4 – герметичная перегородка; 5 – трубчатый электронагреватель; 6 – дозировочный насос; 7 – шестеренный насос; 8 – технологическая емкость
Рисунок 1 – Блок дозирования химреагентов
Система контроля и регулирования блока БР-2,5 осуществляет контроль предельных уровней реагента в емкости, при достижении которых отключаются электродвигатели дозировочного или шестеренчатого насосов, и контроль (при помощи электроконтактного манометра) давления нагнетания дозировочного насоса, при превышении которого также отключается электродвигатель.
Все оборудование установок размещено в теплоизолированной будке, смонтированной на сварной раме санях. Будка разделена герметичной перегородкой на два отсека (технологический и приборный). В технологическом отсеке размещены технологическая емкость, трубчатый электронагреватель, шестеренный и дозировочный насосы, а также средства контроля и управления. Путем подачи в смеситель в определённых соотношениях воды и концентрированного реагента на установке БР-25 при необходимости можно приготовить и дозировать водный раствор реагентов.
Таблица 3 - Техническая характеристика БР
Параметры | БР-2,5М | БР-10 | БР-25 |
Производительность насоса-дозатора, дм3/ч | 2,5 | 10 | 25 |
Рабочее давление, МПа, не более | 10 | 10 | 4 |
Объем технологической емкости реагента, м3, не более | 1,3 | 1,3 | 5,3 |
Габаритные размеры, мм, не более | 3280×2300×2420 | 3280×2300×2420 | 6000×2600×2400 |
Масса, кг | 2150 | 2150 | 5000 |
1.2 Конструкция основных узлов и деталей оборудования
1.2.1 Конструкция основных узлов УДЭ
Трубопроводы капиллярные полимерные высокого давления предназначены для точного дозирования химических реагентов и доставки их с минимальными потерями в требуемый интервал скважины.
1 – полимерная трубка; 2 – армирующие повивы брони; 3 – наружная полимерная оболочка
Рисунок 2 – Конструкция капиллярного трубопровода
1.2.2 Характеристика контейнеров с ингибитором
Таблица 4 – Техническая характеристика капиллярных трубопроводов
Наименова-ние | Диа-метр, вн/нар, мм | Относит. удлинение, м/км/кН | Миним. радиус изгиба, мм | Вес в воздухе, кг/км | Максимальное давление, вн/нар, МПа | Максимальная рабочая температура, 0C |
ТГ 5/15-150-25 | 5/15 | 0,7 | 300 | 270 | 15/20 | 90 |
ТГ 7/16-150-25 | 7/16 | 0,7 | 315 | 320 | 15/20 | 90 |
ТГ 8/17-150-25 | 8/17 | 0,7 | 330 | 340 | 15/20 | 90 |
1.4.1 Расчет рабочих параметров дозировочного насоса НД-1,6/100
Исходные данные:
Dп = 0,016 м – диаметр плунжера;
dш = 0,007 м – диаметр штока;
S = 0,012 м – длина хода поршня;
n = 1500 об/мин – частота вращения вала;
Pн = МПа – давление нагнетания;
= 0,8 – коэффициент полезного действия;
= 900 кг/м3 – плотность ингибитора ФЛЭК-ИК-200;
Тип насоса – одноцилиндровый одинарного действия
1 Теоретическая подача насоса:
, м3/с [5, стр. 11] (1)
где - площадь поперечного сечения плунжера, м2.
м2
6∙10-5 л/с
2 Действительная подача насоса:
, л/с [5, стр. 11] (2)
где = 0,9 – коэффициент подачи насоса.
л/с
3 Работа насоса:
, кДж [5, стр. 11] (3)
где – полная высота подъема жидкости, м.
, м [5, стр. 11] (4)
м
кДж
4 Полезная (гидравлическая) мощность насоса:
, кВт [5, стр. 11] (5)
кВт
5 Мощность, необходимая для приведения насоса в действие:
, кВт [5, стр. 11] (6)
кВт
6 Мощность двигателя:
, кВт [5, стр. 11] (7)
где – коэффициент запаса (для больших насосов