Проектирования выкидных линий от скважины оборудованной винтовой насосной установки до автомат групп замерной установки на месторождени

Выбор конструкционных материалов делается с учетом их механических свойств (пределы прочности, текучести, усталости, ударная вязкость и др.). Четко определяются допуски при изготовлении элементов оборудования (овальность, разностенность, смещение кромок и др.). Механические расчеты делаются только по проверенным формулам, включенным в нормативные документы. Особое внимание уделяется обеспечению требуемого качества сварки металлов, широко применяемой при изготовлении и монтаже сепараторов, трубопроводов, резервуаров. Рекомендуются только проверенные практикой промышленные способы сварки. Контроль сварных соединений проводится внешним осмотром для выявления трещин, наплывов, подрезов, ноздреватости, пористости, смещения кромок, отступлений от проектных размеров шва, а также механическими испытаниями и металлографическими исследованиями вырезанных образцов, просвечиванием швов и гидравлическими испытаниями аппаратов и трубопроводов под давлением, на 25 — 50% превышающим рабочее.

Для измерения давления рекомендуется применять манометры класса точности не ниже 2,5 с такой шкалой, чтобы при рабочем давлении стрелки находились в ее средней трети. На шкале должна быть отметка (красная черта или припаянная к корпусу пластинка), соответствующая наибольшему допускаемому давлению. Чтобы показания манометра были отчетливо видны, его следует устанавливать на видном, хорошо освещенном месте так, чтобы его шкала находилась в вертикальной плоскости с наклоном вперед до 30'. Номинальный диаметр манометра должен быть не менее 160 мм при установке на высоте до 2 — 5 м.

Чтобы исключить опасное повышение давления в аппаратах и газопроводах, применяют грузовые или пружинные предохранительные клапаны, пропускная способность которых для газов или паров определяется по формуле, рекомендуемой правилами Госгортехнадзора:

 где а — коэффициент расхода; F — наименьшая площадь сечения проточной части клапана, мм2;  В — коэффициент, определяемый в зависимости от отношения р2:р1 и показателя адиабаты; р1, р2 — давление перед и за предохранительным клапаном, кгс/см2; g1 — плотность среды при давлении и температуре перед клапаном, кг/м3.

Опасные зоны вблизи движущихся частей оборудования должны иметь сплошное,  сетчатое или перильчатое ограждение. Размеры отверстий сеток, расположенных на расстоянии 80 мм от движущихся деталей, должны быть не более 14х14 мм, а при расстоянии более 80 мм — 30х30 мм. Перильчатые ограждения устанавливаются на расстоянии не ближе 600 мм от движущихся частей.

Для обслуживания оборудования на высоте более 750 мм устраивают площадки и лестницы из рифленого или просечно-вытяжного железа. Ширина маршевой лестницы должна быть не менее 650 мм, угол ее наклона к горизонтальной поверхности - не более 60', высота ступеней — 250 мм, уклон ступеней внутрь — 2 — 50. Маршевые лестницы должны иметь перила высотой 1000 мм, среднюю планку и нижнюю обшивку высотой 200 мм. Площадки шириной не менее 700 мм должны иметь перила высотой 1250 мм со средней планкой и нижним бортом высотой 200 мм. Допускается для нерегулярного пользования применять лестницы-стремянки шириной не менее 600 мм со ступеньками через 350 мм, с дуговыми ограждениями через 800 мм, с размером дуг в свету не менее 700 мм и не более 800 мм.

Оборудование, контролируемое инспекцией Котлонадзора, может быть изготовлено только по специальному разрешению и под ее контролем. Оно регистрируется и подвергается техническим освидетельствованиям (осмотры, испытания).

Характеристика оборудования указывается в паспортах. Его состояние периодически проверяется различными техническими испытаниями (опрессовка, проверка напряжений, дефектоскопия и др.).

Ответственной операцией является освоение нефтяных скважин. С целью обеспечения безопасности скважины осваивают по утвержденному плану и только после того, как закончат установку оборудования на устье. Работы по перфорации выполняются при строгом соблюдении правил безопасности. Эти работы нельзя производить во время грозы, пурги, бурана, сильного тумана, при очень низкой температуре. Их выполняют только в дневное время по утвержденному техническому проекту. Перед перфорированием на устье скважины устанавливают противовыбросную задвижку, которую тщательно проверяют и опрессовывают. Штурвал задвижки с указателями положения запорного органа выводится не менее чем на 10 м от скважины в сторону от выкидных линий и ограждается щитом с навесом

С большой осторожностью проводится свабированние нефтяных скважин. При этой операции отключаются электролинии, подведенные к скважине. Подъемник устанавливают с наветренной стороны на расстоянии не менее 25 м от устья. При появлении признаков фонтанирования сваб из скважины должен быть немедленно поднят.

Устье фонтанных и компрессорных скважин оборудуется стандартной арматурой, рабочее давление которой должно соответствовать ожидаемому максимальному эксплуатационному давлению. До и после установки арматуру необходимо опрессовывать под пробным давлением. Арматура должна монтироваться с полным комплектом шпилек, болтов и на уплотнениях, предусмотренных техническими условиями на поставку арматуры. Для обслуживания возвышающейся арматуры сооружают площадки с лестницами и перилами. Если при бурных нефтегазопроявлениях возникает опасная вибрация арматуры, то ее укрепляют анкерными болтами с оттяжками.

Снижать затрубное давление газа разрешается только при помощи штуцера через вторую от крестовика задвижку при открытой первой. Перед сменой штуцера необходимо после перевода струи на резервный выкид путем переключения соответствующих задвижек снизить давление за штуцером до атмосферного при помощи вентиля на линии.

Для облегчения снятия и установки фонтанной арматуры применяется приспособление ВНИИТБ.

При компрессорной эксплуатации нефтяных скважин серьезное внимание уделяется обеспечению безопасного обслуживания компрессорных установок и газо- или воздухораспределительных будок. Компрессоры должны быть снабжены манометрами, обратными и предохранительными клапанами, автоматическими отключающими устройствами и сигнализацией. На них распространяются общие правила устройства и безопасной эксплуатации промышленных компрессорных установок. На газовых и воздушных линиях устанавливают сепараторы, маслоотделителе, холодильники, фильтры. Смонтированные трубопроводы подвергаются гидравлической опрессовке на полуторакратное рабочее давление.

Компрессоры в компрессорном цехе устанавливают на прочных фундаментах, расстояние между которыми должно быть не менее 15 м. Все движущиеся части ограждаются. При водяном охлаждении компрессоров перепад температуры воды не должен превышать 15'С. Для смазки компрессоров нужно использовать чистое стандартное компрессорное масло с температурой вспышки не менее 240'С. Воздушные коммуникации должны очищаться от масляных отложений промывкой водным раствором сульфанола через каждые два месяца работы компрессора.

Содержание воздуха в газовоздушной смеси, поступающей на прием компрессора, не должно превышать 60% объемн. при давлении 5 МПа, 35% — при 10 МПа, 30%— при 20 МПа, 20% — при 35 МПа.

Основной опасностью в газораспределительных будках является возможность скопления внутри их нефтяного газа. Эта опасность устраняется поддержанием герметичности оборудования и вентиляцией помещений. Будки необходимо на зиму утеплять, чтобы исключить замерзание конденсата в батареях. На распределительных линиях в пониженных точках через каждые 100 — 200 м устанавливают влагоотделители (конденсационные горшки). Замерзшие линии отогревают только горячей водой или паром.

При глубиннонасосном способе эксплуатации нефтяных скважин по сравнению с другими способами отмечено наибольшее число несчастных случаев. Это обусловлено наличием движущихся и токоведущих частей станка-качалки, необходимостью смазки, обслуживания, частой смены и ремонта узлов и деталей. Опасности устраняются при надежном ограждении всех движущихся частей и проведении смазки, наладки, и ремонта оборудования при полной остановке станка-качалки.

Во ВНИИТБ разработано три варианта типовых ограждений шатунно-кривошипного механизма и клиноременной передачи станков-качалок нормального ряда:

1) в виде комплекта из девяти  плоских щитов, соединяемых болтами;

2) ограждение сварной конструкции  из двух решетчатых корытообразных  щитов, прикрепляемых к раме болтами;

3) изготовляемое в полевых условиях ограждение из отработанных труб и штанг.

Ограждение клиноременной передачи представляет собой кожух из листовой стали толщиной 4 мм для лобовой стенки и 3 мм для боковой.

Для устранения опасности падения с высоты при выполнении работ по снятию канатной подвески и надеванию ее во ВНИИТБ разработана конструкция стационарной односторонней площадки. Централизованная смазка станка гарантирует безопасное выполнение этой операции.

Нормальная работа станка обеспечивается надежным уравновешиванием балансира роторными противовесами, установка и снятие которых являются трудоемкой и опасной работой. Эта работа должна быть механизирована. Применение поворотной головки балансира вместо откидной является более безопасным техническим решением.

При эксплуатации скважин погружными центробежными электронасосами опасными операциями являются намотка и размотка кабеля, спуск и. подъем погружного агрегата, погрузка, выгрузка и транспортировка оборудования. Все эти работы должны быть механизированы. Для операций с кабелем предназначено устройство, состоящее из привода и барабана на санях. Перевозят оборудование на специально оснащенном шасси автомашины ЗИЛ-151.

Много эффективных приспособлений, широкое использование которых повышает уровень безопасности труда, разработано рационализаторами НГДУ. К ним относятся приспособления и устройства для смены штуцеров, выпрессовки пальцев кривошипов станков-качалки, сброса газа из затрубного пространства, транспортировки станков-качалок, подъема головки балансира со штангами при обрыве шатуна, передвижения роторных грузов станка-качалки, профилактического осмотра станков-качалок.

Очистка труб от отложений парафина проводится с помощью паропередвижных установок (ППУ), располагаемых на расстоянии не менее 25 м от устья скважин. Их нельзя размещать под воздушными электролиниями. Выхлопная труба от двигателя ППУ снабжается глушителем с искрогасителем и выводится на высоту не менее 2 м от платформы агрегата. На паропроводе, предварительно опрессованном на давление, в 1,5 раза превышающее максимальное рабочее, обязательно устанавливается предохранительный клапан.

При чистке парафиновых пробок в скважинах скребки спускаются и поднимаются через лубрикаторы с оттяжными роликами для проволоки.

Кислотная обработка скважин должна осуществляться специально подготовленной бригадой под руководством мастера. Стационарные емкости для хранения соляной кислоты должны иметь противокоррозионное покрытие и снабжаться перекаченными средствами для слива и налива кислоты. Бутыли с кислотой необходимо хранить, перевозить и переносить в плетеных корзинах или деревянных ящиках с ручками. Для выливания кислоты из бутылей в мерник оборудуется удобная для двух рабочих площадка с трапом и перилами. Неразбавленную кислоту следует выливать в воду, а не наоборот. На крышке меринка должно быть не менее двух отверстий с козырьками и решетками: одно для залива кислоты, другое, для отвода ее паров. На месте работы с кислотой должен быть необходимый запас воды. После окончания работ по закачке кислоты в пласт все оборудование и коммуникации следует тщательно промыть водой.

Гидравлический разрыв пластов также проводится специально подготовленной бригадой. Если давление разрыва превышает допустимое для эксплуатационной колонны, то следует применять защитный пакер. Место установки агрегатов для гидроразрыва должно быть подготовлено. Агрегаты устанавливают на расстоянии не менее 10 м от устья скважины так, чтобы их кабины не были обращены к скважине.

Каждый агрегат соединяется с цементировочной головкой трубами или шлангами высокого давления с обратными клапанами.

На насосах должны быть манометры и тарированные предохранительные устройства с выкидами под агрегат. К цементировочной головке присоединяются указывающий и регистрирующий манометры, вынесенные при помощи импульсных трубок на безопасное расстояние. Продавочные трубопроводы предварительно опрессовывают на полуторакратное давление от максимально возможного при гидроразрыве.

Выхлопные трубы агрегатов снабжаются глушителями, искрогасителями и нейтрализаторами ядовитых газов. Во время закачки и продавки жидкости присутствие людей вблизи устья скважины и трубопроводов запрещается. Пуск агрегатов разрешается только после удаления всех незанятых людей за пределы опасной зоны. Перед отсоединением трубопроводов следует закрыть краны на цементировочной головке и снизить давление в трубах до атмосферного. Остатки жидкости разрыва и нефти сливают в промканализацию, нефтеловушку или сборную емкость.

Безопасная эксплуатация оборудования для сбора, подготовки, хранения и транспортировки нефти и газа обеспечивается строгим выполнением технических условий, строительных норм и правил и проектных решений, хорошим качеством строительно-монтажных работ, поддержанием необходимой герметичности оборудования и трубопроводов, предупреждением коррозии, своевременным устранением утечек, соблюдением сроков ремонтов и технических освидетельствований, постоянным надзором за исправностью оборудования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Дипломный проект включает несколько разделов: геологическая часть, техническая часть, экономическая часть, раздел охраны труда и окружающей среды.

В геологической части приводятся литолого-стратиграфическая характеристика, тектоника, нефтеносность, характеристика толщин, коллекторских свойств продуктивных горизонтов и  их  неоднородность, состав и свойства нефти в поверхностных условиях. В технической части приводятся особенности конструкции винтовых электронасосов, автоматизированная групповая замерная установка, Требования и рекомендации к системе сбора, транспорта и подготовки нефти и расчет штанг верхнеприводных винтовых насосов.

В дипломном проекте предлагаю свою усовершенствованную конструкцию гидродинамического генератора, принцип его работы и т.п., имеющую новизну, улучшающую технико-экономическую характеристику базовой модели. При этом предлагаемая конструкция оценивается с технической, технологической, экономической точки зрения. Конечным результатом является определения годового экономического эффекта, который должен быть выше. Конструкция усовершенствованной винтового насоса позволяет  увеличить ресурс. В результате сокращаются простои, связанные с ремонтом.