Графічне зображення нафтовидобувної системи

 

 

МІНІСТЕРСТВО  ОСВІТИ І НАУКИ  УКРАЇНИ

ЧЕРНІГІВСЬКИЙ  НАЦІОНАЛЬНИЙ  ТЕХНОЛОГІЧНИЙ  УНІВЕРСИТЕТ

 

Кафедра Фінансів

 

 

РОЗРАХОНКОВО – ГРАФІЧНА  РОБОТА

З дисципліни:

"Економічна кібернетика"

 

 

Варіант № 13

 

 

Виконав

Студент групи  ФК-121               В.І.Лукаш

Перевірив

К.е.н., доцент                    М. В. Дубина

 

 

Чернігів, 2013

ЗМІСТ

Вступ………………………………………………………………………………3

1. Графічне зображення нафтовидобувної системи……………………..5
2. Зовнішнє середовище системи та суб’єкти, з якими вона взаємодіє…………………………………………………………………10
3. Фактори, які впливають на розвиток системи……………………….12
4. Центри управління системою………………………………………….13
5. Сучасний стан системи та основні проблеми розвитку. Заходи щодо їх вирішення……………………………………………………………..17

Висновок………………………………………………………………………...22

Список використаних джерел……………………………………………..23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВСТУП

  Нафтова промисловість є складовою частиною паливно-енергетичного комплексу України. Нафта є не тільки цінним паливом, але й сировиною для різних галузей промисловості. Важливу роль в економіці країни відіграє нафтова промисловість. Вона забезпечує більшість галузей народного господарства необхідною сировиною, продуктами нафтопереробки. Сучасний рівень розвитку науки і техніки дозволяє одержувати з нафти різноманітні продукти і вироби: паливо (бензин, дизель), паливний мазут, каучук, синтетичні волокна, технічний спирт, розчинники, медичні препарати тощо. Саме в цьому народногосподарське значення нафтової промисловості. Нафтова промисловість охоплює нафтовидобувну та нафтопереробну галузі, які виникли ще в ХІХ столітті.

  Нафтовидобувна промисловість  об’єднує підприємства з розвідування  й видобутку нафти та попутного  нафтового газу, зберігання та  транспортування нафти.

 Економічна кібернетика — науковий напрям, що розробляє й використовує ідеї та методи кібернетики до економічних систем. При дослідженні економічної системи постають складні проблеми: як дослідити економічні закони і категорії, розкрити процес еволюції економічних систем, з'ясувати кожну з підсистем в сучасних умовах, передбачити тенденції її розвитку. Відповідь на ці та інші запитання узагальнено дають безліч методів дослідження, такі як метод порівняльного аналізу, метод наукової абстракції, метод графічних відображень, метод економіко-математичного моделювання, діалектичний метод дослідження та багато інших. Вони розвиваються і узгоджуються відповідно до об'єктивних законів дійсності, тому пізнання складних економічних систем передбачає використання багатшого арсеналу засобів і прийомів дослідження, більшої кількості елементів.

Об’єктом дослідження виступає економічна система, тобто видобування нафти. Предметом – системний підхід розгляду цієї галузі.

Метою цієї роботи  є виявлення проблем у  галузі  та визначення шляхів їх розв’язання.

Для вирішення поставлених завдань нам необхідно:

• графічно зобразити систему та визначити мету її діяльності;
•     описати зовнішнє середовище функціонування системи, визначити суб’єкти    з якими вона взаємодіє;
•      визначити фактори які впливають на розвиток системи;
•      виявити центри управління системою;
•      дослідити сучасний стан системи, виявити основні проблеми її розвитку та запропонувати заходи щодо їх вирішення. Врахувати закордонний досвід функціонування системи.

Тому, вирішення завдань дає можливість дослідити систему.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Графічне зображення нафтовидобувної системи (її структури), мета її діяльності, 
основні підсистеми та елементи.

  Основна мета нафтовидобувної промисловості – це видобуток нафти. Також вона займається розвідуванням нових родовищ нафти, її зберігання та транспортування.

     Рисунок 1. Графічне зображення нафтовидобувної системи

 Нафтовидобувна промисловість складається з таких підсистем, як розвідка родовищ, буріння свердловин, видобування нафти, збір нафти і її транспортування.

Підсистеми нафтовидобувної промисловості:

  Розвідка родовищ. Виявлення, оцінка запасів та підготовка до промислової розробки покладів нафти і газу провадяться за допомогою нафторозвідки. Процес нафторозвідки складається з двох етапів: пошукового та розвідувального. В ході пошукового етапу здійснюються геологічна, аеромагнітна та гравіметрична зйомки місцевості, геохімічне дослідження порід і вод, складання карт. Потім проводиться розвідувальне буріння пошукових свердловин. Результатом пошукового етапу є попередня оцінка запасів нових родовищ. Головні цілі розвідувального етапу – позначити (оконтурити) поклади, визначити потужність і нафтогазонасиченість пластів та горизонтів. Після завершення розвідувального етапу обчислюються промислові запаси нафти і розробляються рекомендації щодо введення родовища в експлуатацію.

Елементом цієї підсистеми є нафторозвідка.

  Буріння. Видобування нафти спершу здійснювалося збиранням з поверхні відкритих водойм, добуванням з колодязів піску чи вапняку, просоченого нафтою. Залежно від того, як діє буровий інструмент, що роздроблює і розпушує породу, розрізняють ударне та обертальне буріння. При ударному бурінні породу руйнують ударами спеціального долота, яке підіймають і опускають механічною лебідкою. Розпушену породу періодично видаляють за допомогою желонки – порожнистого сталь-ного циліндра, що має вгорі дужку для приєднання до каната чи штанги, а внизу – клапан. При обертальному бурінні породу висвердлюють обертовим долотом. Розрізняють долота сколювальної або різальної дії та шарошечні долота дробильної дії. Для буріння в твердих породах здебільшого застосовують тришарошечні долота.Буріння промислових нафтових свердловин проводять за допомогою стаціонарних установок з важкими буровими верстатами. Спершу у свердловину вводять одну бурильну трубу, в міру поглиблення свердловини пригвинчують нові труби. Довжина кожної бурильної труби 6-10 м. Для видалення розбуреної породи свердловину промивають циркулюючим глинистим розчином. Недолік цього виду буріння – необхідність обертати всю колону бурильних труб разом з долотом. Коли глибина свердловини сягає 2500-3000 м, лише незначна частка затрачуваної енергії використовується на буріння і поглиблення свердловини. Основна ж енергія витрачається непродуктивно, на тертя труб.Більш ефективний спосіб, що грунтується на застосуванні забійних двигунів. Колона бурових труб лишається нерухомою, а обертається тільки долото за допомогою електродвигуна або спеціальної турбіни (турбобура), що приводиться в дію потоком глинистого розчину, який нагнітають у бурильні труби. Електродвигун чи турбобур розміщують у забої свердловини, безпосередньо над долотом.

Елементом цієї підсистеми є буровий інструмент.

  Видобування нафти. Добування нафти з надр землі здійснюється за рахунок енергії двох видів – природної енергії пласта та енергії, яка подається у свердловину тим чи іншим способом. Спосіб експлуатації нафтової свердловини, при якому використовується енергія пласта, називається фонтанним. Фонтанний спосіб застосовується у початковий період експлуатації, коли пластовий тиск покладу досить великий. Фонтанний спосіб найбільш економічний. Свердловини, що експлуатуються фонтанним способом, обладнують спеціальною арматурою, яка дає змогу герметизувати гирло свердловини, регулювати та контролювати режим її роботи, забезпечувати повне закриття свердловини під тиском.

  Способи добування, при яких нафта підіймається на земну поверхню за рахунок підведеної ззовні енергії, називають механізованими. Існують два різновиди механізованого способу експлуатації – компресорний і насосний.

  При компресорному або газліфтному методі у свердловину компресором закачують газ, який змішується з нафтою. Щільність нафти знижується, забійний тиск стає нижчим за пластовий, що викликає рух рідини до поверхні землі. Іноді у свердловину подають газ під тиском з розташованих поблизу газових пластів (метод безкомпресорного газліфта).  При насосному способі експлуатації на визначену глибину спускають насоси, які приводяться в дію за рахунок енергії, що передається різними способами. На більшості нафтодобувних підприємств світу набули поширення штангові насоси.

Елементами цієї підсистеми є фонтанний і механізований способи добування нафти.

  Збір і підготовка нафти до транспортування. Нафта, яка надходить з надр на поверхню землі, містить попутний газ (50-100 м3/т), воду (200-300 кг/т), мінеральні солі (до 10-15 кг/т), механічні домішки. Перед транспортуванням та подачею на переробку гази, механічні домішки, основна частина води і солей мають бути видалені з нафти. Існують різні системи внутрішньопромислового збору і транспортування нафти, що відрізняються умовами переміщення нафти і газу, схемою відокремлення газу від нафти. Найстаріша – самопливна система, при якій переміщення нафти відбувається за рахунок перевищення позначки гирла свердловини над позначкою замірної установки.

  Самопливні системи збору нафти мають ряд істотних недоліків: через низьку швидкість руху потоку рідини в них утворюються відкладення механічних домішок, солей, парафіну; через наявність відкритих вимірників та резервуарів великі втрати газу і легких фракцій, що досягають 3% від загального обсягу нафти. Ці системи важко автоматизуються і потребують численного обслуговуючого персоналу.

  На нових нафтових родовищах експлуатуються герметизовані високонапірні системи збору нафти, газу і води, технологічна схема яких визначається величиною і формою площі родовища, рельєфом місцевості, фізико-хімічними властивостями нафти. Сира нафта від гирла свердловини 1 рухається під власним тиском по викидних лініях довжиною 1-3 км до групових замірних установок (ГЗУ) 12. На ГЗУ відбувається відокремлення нафтового газу від рідини та автоматичне вимірювання кількості одержаних продуктів. Потім газ знову змішують з водою і нафтою; суміш по колектору 13 довжиною до 8 км переміщується на дожимну закачують через нагнітальні свердловини 22 у пласт.Збезводнену і знесолену на УПН нафту подають у герметизовані резервуари, а потім насосами 6 – на автоматизовану установку “Рубін” 23, призначену для оцінювання якості та кількості нафти. З установки “Рубін” нафту подають у товарні резервуари 24, з яких насосами направляють у магістральний нафтопровід 16, що транспортує нафту до нафтопереробних заводів. Якщо на установці “Рубін” встановлюють, що нафта не відповідає кондиціям, то її повертають на УПН.За допомогою герметизованих систем усувають втрати легких фракцій нафти, створюють можливість транспортування нафти по всій площі родовища за рахунок тиску на гирла свердловин.

 Елементами цієї підсистеми є самоплинні і герметизовані високонапірні системи збору нафти.

  Транспортування нафти. Зі збільшенням видобутку збільшувалися обсяги транспортування нафтопродуктів, вдосконалювалися способи доставки. Тривалий момент це робилося дуже примітивно, караванним способом.  Згодом нафту стали перевозити у спеціальних цистернах. Зручним способом перевезення нафти на великі відстані є залізничний. Найдешевшим і еколого-безпечним способом її транспортування є нафтопроводи. Нафта у яких рухається зі швидкістю до 3м/сек під впливом різниці у тиску, створюваної насосними станціями. Їх встановлюють з інтервалом в 70-150 кілометрів на залежність від рельєфу траси. З віддалі в 10-30 кілометрів на трубопроводах розміщують засувки, дозволяють перекрити окремі ділянки на підводному човні. Внутрішній діаметр труб, зазвичай, становить від 100 до 1400 міліметрів. Їх роблять ізвисокопластичних сталей, здатних витримати температурні, механічні і хімічні впливу. Поступово дедалі більшої популярності знаходять трубопроводи з армованого пластика. Не піддаються корозії й володіють практично необмеженим терміном експлуатації.

  Нафтопроводи бувають підземними і наземними. В обох типів є свої переваги. Наземні нафтопроводи легше будувати і експлуатувати. Що стосується аварії значна полегкість знайти й усунути ушкодження на трубі, проведеної над землею. У той самий час підземні нафтопроводи менше схильні до впливу змін погодних умов. Труби можна будувати й на дні моря, але, оскільки це складно технічно та вимагають великих витрат, великого простору, нафту переправляють з допомогою танкерів, а підводні трубопроводи частіше використовують із її транспортування у межах нафтовидобувного комплексу.

  Нафта і нафтопродукти завантажують в танкери з берега, а розвантаження ведуть з допомогою корабельних насосів і трубопроводів, прокладених в танках і вздовж палуби. Проте супертанкери дедвейтом більш 250 тисяч тонн, зазвичай, не можуть зайти до порту, будучи повністю завантажені. Їх заповнюють з морських платформ і розвантажують, перекачуючи рідкий вміст на танкери меншого розміру.

Елементами цієї підсистеми є нафтопроводи, танкери, залізничні транспорти[http://www.eco-live.com.ua/book/tekhnoekologiya/112-vidobuvannya-nafti-i-gazu].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Зовнішнє середовище системи

  Зовнішнє середовище системи – це елемента, які не належать цій системі. Елементи зовнішнього середовища взаємодіють з елементами системи за допомогою входів та виходів з системи. Входи та виходи графічно представлено на рисунку 2.