Файл: Расчет технологического процесса подготовки углеводородного сырья на.docx

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Тюменский индустриальный университет»

ФИЛИАЛ ТИУ В Г. НИЖНЕВАРТОВСКЕ

Кафедра «Нефтегазовое дело»

Курсовой проект на тему:

РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

ПОДГОТОВКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ НА

УСТАНОВКАХ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО СБРОСА ВОДЫ

РУКОВОДИТЕЛЬ:

Ст.преподаватель Родионцев Н.Н.

Оценка проекта_______________

Дата сдачи ___________________

РАЗРАБОТЧИК:

студентка группы Иващенкова М.Е.

______________ ______________

подпись обучающегося фио обучающегося


Нижневартовск, 2022


2
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Тюменский индустриальный университет» ФИЛИАЛ ТИУ В Г. НИЖНЕВАРТОВСКЕ
Кафедра «Нефтегазовое дело»

ЗАДАНИЕ

На курсовой проект

по дисциплине «Сбор и подготовка скважинной продукции»
Ф.И.О. обучающегося Иващенкова Мария Евгеньевна

Ф.И.О. руководителя КП РодионцевН.Н., Ст. пр.

Тема КП: Расчет технологического процесса подготовки углеводородного сырья на установках предварительного сброса воды

Содержание пояснительной записки

Наименование раздела (главы)	Количество страниц в разделе	Количество рисунков/таблиц в разделе	Дата выполнения
Описание принципиальной технологической схемы установки предварительного сброса воды (УПСВ)	4	1/1
Технология и оборудования УПСВ для регионов западной Сибири	6	0/1
Расчет материального баланса установки сброса воды (УПСВ)	13	0/16

---

Дата выдачи задания	(дата)	(подписьруководителя)
Задание принял к исполнению	(дата)	(подписьобучающегося)

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Технологические процессы сбора и подготовки углеводородного сырья заключается в последовательном изменении состояния продукции нефтяной скважины и отдельных ее составляющих (нефть и газ), завершающимся получением товарной продукции. Технологический процесс после разделения продукции скважины состоит из нефтяного и газового материальных потоков.

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.
  

Целью курсового проекта является расчет материальных балансов технологической установки УПСВ.

1 ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ УСТАНОВКИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО СБРОСА ВОДЫ (УПСВ)

Установки предварительного сброса воды предназначены для дегазации нефти, отбора и очистки попутного газа, сброса пластовой воды под избыточным давлением.

Конструкция установок выполнена на базе отработанной конструкции нефтегазовых сепараторов со сбросом воды НГСВ. Установки представляют собой горизонтальные аппараты, снабженные технологическими штуцерами и штуцерами для КИПиА.

---

Внутри аппарата расположены: устройство ввода, успокоительная перегородка, секция коалесценции, струнный каплеотводник для очистки газа и секция сбора нефти.

Для улучшения разделения нефтегазовой смеси на входе НГСВ устанавливается депульсатор, обеспечивающий отвод, минуя аппарат, основного количества выделившегося газа, а также послойный ввод водонефтяной эмульсии и сбросной воды раздельными потоками в соответствии с их плотностью в среднюю и нижнюю отстойные зоны аппарата.

С выкидной линии насосов нефть через фильтры поступает на узел учета нефти. Для учета откачиваемой жидкости узел учета нефти оборудуется счетчиками «Норд». Датчики показаний «Норд» выведены на щит КИПиА. После узла учета нефть по напорному нефтепроводу поступает на ЦППН.

Установки предварительного сброса воды предназначены для дегазации нефти, отбора и очистки попутного газа, сброса пластовой воды под избыточным давлением.

Конструкция установок выполнена на базе отработанной конструкции нефтегазовых сепараторов со сбросом воды НГСВ. предварительный сброс вода


Рисунок 1.1 – Принципиальная схема УПСВ: НГС – нефтегазосепаратор; ГС – газовый сепаратор; ГСВ – газовый сепаратор вертикального типа; РВС – резервуар вертикальный стальной; УСТН – установка сепарационная трубная наклонная; РК – расширительная камера

Установки представляют собой горизонтальные аппараты, снабженные технологическими штуцерами и штуцерами для КИПиА.

Внутри аппарата расположены: устройство ввода, успокоительная перегородка, секция коалесценции, струнный каплеотбойник для очистки газа и секция сбора нефти.

Для улучшения разделения нефтегазовой смеси на входе НГСВ устанавливается депульсатор, обеспечивающий отвод, минуя аппарат, основного количества выделившегося газа, а также послойный ввод водонефтяной эмульсии и сбросной воды раздельными потоками в соответствии с их плотностью в среднюю и нижнюю отстойные зоны аппарата.
Таблица 1.1 – Технические характеристики

Параметры	УПСВ-500	УПСВ-1000	УПСВ-3000	УПСВ-10000
Производительность по жидкости, т/сут, не более	500	1000	3000	10000
Давление рабочее, МПа (кг/см2)	0,6 (6,0); 1,0 (10,0); 1,6 (16,0)
Способ нагрева эмульсии	Без подогрева (для легких нефтей) Со встроенным нагревателем (для средних нефтей) С автономным нагревателем (для тяжелых нефтей)
Обводненность нефтяной эмульсии на входе, % мас., не более	90
Обводненность нефтяной эмульсии на выходе, % мас., в пределах	3÷5 (для легких нефтей плотностью до 850 кг/м3, с ориентир. временем пребывания в аппарате до 20 мин.) 5÷8 (для средних нефтей плотностью от 850÷870 кг/м3, с ориентир. временем пребывания в аппарате до 37 мин.) до 12 (для тяжелых нефтей плотностью от 870÷895 кг/м3, с ориентир. временем пребывания в аппарате до 60 мин.)
Содержание нефти в воде на выходе, % мас.	В соответствии с требованиями заказчика
Содержание мех. примесей в воде на выходе, % мас.	В соответствии с требованиями заказчика
Объем аппарата м3	25	50	100	200

---

Производительность по жидкости указана для легкой нефти, для остальных типов уменьшается в зависимости от времени пребывания жидкости в аппарате.

Газ из депульсатора подается в аппарат через штуцер ввода газа, проходит успокоительную перегородку, секцию коалесценции, где происходит дополнительное отделение капельной жидкости. Окончательная очистка газа производится струнным каплеотбойником.

Вода с незначительным содержанием нефти подается из депульсатора в нижнюю часть аппарата через штуцер входа воды. В нижней части аппарата вода окончательно отделяется от нефти, накапливается до перегородки секции сбора нефти и отводится через штуцер выхода воды.

Нефть с незначительным содержанием газа и воды подается в вводное устройство, где плавно распределяется по верхнему уровню жидкой фазы, не перемешивая поток с водой, проходит через успокоительную перегородку, секцию коалесценции, где происходит окончательное отделение остатков газа и воды, поступает в секцию сбора нефти и оттуда выводится из аппарата.

В зависимости от свойств нефтеводогазовой смеси допускается поставка установки УПСВ без депульсатора.

2 ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЯ УПСВ НА САМОТЛОРСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ

УПСВ на ДНС-3 предназначена для предварительного сброса пластовой воды из водогазонефтяной эмульсии, поступающей после 1 ступени сепарации ДНС-3.

На УПСВ осуществляется предварительный сброс пластовой воды нефти ДНС-3, подготовка пластовой воды и подача ее с очистных сооружений в систему низконапорных водоводов месторождения системы ППД, учет перекачиваемой пластовой воды.

Обводненная нефть замерных установок кустовых площадок с давлением 0,9 МПа и температурой 23 град. С поступает на крановый узел через задвижки №323, 234, 325, 326, 332, 320, 321 на первую ступень сепарации С - 1/1.2, 3, 4, 5, 6, 7. С первой ступени сепарации поток газа с остаточным содержанием жидкости в газосепараторах Г 3 и 5. Регулировка уровня жидкости в сепараторах С - 1/1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 производится с помощью регулирующего клапана поддерживающий уровень жидкости в сепараторах до половины аппарата. .

После дегазации нефть поступает на установку предварительного сброса пластовой воды УПСВ. Нефть поступает на «Хитер - Тритер 1, 2, 3» и отстойники О - 4, 5 где происходит нагрев жидкости от 23 до 50 град. С. После УПСВ нефть поступает на вторую ступень сепарации С - 2/1, 2, 3, 5, 6. После сепарации нефть с давлением Р = 0,2 - 0,25 МПа и температурой 40 град. С поступает на насосы нефти Н - 1/1, 2, 3 после выхода с насосов нефть проходит через узел учета нефти и далее на ЦППН. Регулировка уровня жидкости со второй ступени сепарации осуществляется с помощью регулирующего клапана установленного на выходе газа со второй ступени на факел.

---

Уловленная нефть с высоты Н 7 - 7,5 м поступает самотеком в РВС 1, 2 (аварийные) либо на насосы Н 2/1, 2 подрезки или ЕП 12/2. Далее нефть поступает на вход первой ступени сепарации. . Отвод газа Газ выделяемый после первой ступени сепарации С - 1 / 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 поступает в сепараторы - каплеуловители Г 3, 4 (2.6), 5. В качестве газосепараторов - каплеуловителей применены горизонтальные аппараты, имеющие двухсторонний ввод, объемом 80 м3 и внутренним устройством по типу каплеуловителей ГС 4 конструкции СибНИИНП и ГТНГ. В газосепараторе - каплеуловителе не допускается накопление жидкости. Жидкость из этих аппаратов должна свободно перетекать в линию нефти после сепараторов с первой ступени С 1/1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Давление в аппаратах поддерживается с помощью регуляторов давления после себя. После газосепараторов - каплеуловителей Г 3, 4, 5 газ давлением 0,7 - 0,5 МПа подается в газопровод внешнего транспорта. Учет газа осуществляется с помощью трех диафрагм установленных в БУГ(блок учета газа).

Газ из сепараторов - буферов при давлении 0,56 МПа подается в газопровод. В случае невозможности подачи газа в газопровод внешнего транспорта газа сбрасывается на факел при помощи открытия задвижки №13. Газ со второй ступени сепарации сбрасывается через клапанную сборку на факел Ф 1, 2.

Опорожнение аппаратов, откачка жидкости из конденсатосборников. Для опорожнения аппаратов используются дренажные трубопроводы, которые все соединены с подземной аварийной емкостью объемом 40 м3 Е 8, 9, 10, 11, 12/1, 12/2.

Подача сырой нефти на установку предварительного сброса воды осуществляется по следующей схеме. Разгазированная нефтяная эмульсия ДНС-2 после сепараторов С-1/2, 3, 4, 5, 6, 7 поступает на УПСВ. Процесс предварительного обезвоживания осуществляется в трех параллельно работающих трехфазных аппаратах O-1, 2, 3, производства фирмы СИВАЛС (США) и отстойники О - 4,5. Нефтяная эмульсия поступает в аппараты 0 -1, 2, 3, через открытые задвижки №50, 51, 52, и О - 4, 5, 6 задвижки №37, 36. Поступающие нефть, вода, эмульсия и попутный газ входят в установку через входной штуцер, расположенный наверху емкости. Жидкая фаза попадает во входной отсек установки, где происходит первичное отделение газа от жидкости. Выделившейся газ поднимается наверх установки и через экстрактор влаги поступает к выпускному газовому патрубку. В экстракторе влаги вся жидкость в газе коагулируется и сливается с жидкой фазой внизу емкости. Далее газ проходит через клапан обратного давления, контролирующий рабочее давление газа в установке, и выводиться с установки.

---