Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Мая 2013 в 09:26, дипломная работа
Целью проекта является повышение эффективности сепарации нефти от попутного газа.
С учетом поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
Анализ компоновок технологических схем предварительной очистки нефти и сепарационного оборудования.
Проанализировать систему сбора, подготовки и транспортировки продукции скважин месторождения Узень.
Создание устройства, способного осуществлять сепарацию нефти от растворённого газа за счет подачи рабочего газа через перфорированные трубы под слой нефти.
Введение........................................................................................................................4
І. Геологическая часть
1.1 Общее сведения о месторождении Узень........................................................7
1.2 Стратиграфия .....................................................................................................8
1.3 Тектоника .........................................................................................................10
1.4 Расчлененность эксплуатационных объектов и толщин пластов................12
1.5 Нефтегазоводоносность...................................................................................16
1.6 Геологические запасы нефти и газа................................................................20
ІІ. Технико-технологическая часть
2.1 Анализ и описание существующих технологических схем
предварительной подготовки нефти................................................................24
2.2 Описание технологических процессов очистки нефти.................................30
2.3 Сепарационные установки и область их применения...................................37
2.4 Назначение и конструктивные особенности сепараторов
2.4.1 Факторы, влияющие на эффективность сепарации...............................48
2.4.2 Влияние формы сепаратора на его конструкцию..................................55
2.4.3 Конструкции сепараторов........................................................................57
2.5 Подбор сепарационных установок и их применение
на месторождений Узень.................................................................................70
2.5.1 Определение пропускной способности горизонтального сепаратора
2.5.2 Расчет обечайки сепаратора....................................................................74
2.5.3 Расчёт крышки сепаратора......................................................................75
2.5.4 Расчет фланцевого соединения...............................................................77
2.5.5 Расчёт укрепления отверстий в стенках сепаратора.............................88
2.5.6 Расчёт опор корпуса.................................................................................92
2.6 Схема сбора и транспортировки продукции на месторождении Узень.......95
2.7 Добыча скважинной жидкости на месторождении Узень............................96
2.8 Описание технологического процесса и технологической схемы
производственного объекта, и контроль технологического процеcca......106
2.9 Принципиальная технологическая схема подготовки нефти
месторождения Узень.....................................................................................110
2.10 Подготовка и пуск нефтегазового сепаратора............................................113
ІІІ. "Экономическая часть"
3.1 Расчет экономической эффективности проекта............................................115
ІV. Охрана труда и окружающей среды
4.1 Опасные и вредные производственные факторы
4.1.1 Шум и вибрация ......................................................................................122
4.1.2 Статическое электричество и молниезащита.......................................123
4.1.3 Молниезащита.........................................................................................124
4.1.4 Расчет молниезащиты.............................................................................125
4.1.5 Заземляющие устройства........................................................................127
4.2 Запорная и запорно-регулирующая арматура...............................................129
4.3 Манометры.......................................................................................................130
4.4 Предохранительные устройства от повышения давления...........................131
4.5 Пожарная профилактика
4.5.1 Пожарное оборудование, инвентарь, огнетушители..........................134
4.5.2 Порядок действий персонала при пожаре............................................135
4.6. Экологичность проекта
4.6.1 Средства обеспечения экологической безопасности..........................136
4.6.2 Способы обеспечения экологической безопасности
процесса производства...........................................................................136
Заключение...............................................................................................................138
Список использованной литературы..................................................................139
Приложение
Глубокими разведочными скважинами на Узеньской площади вскрыта мощная толща осадочных отложений мезо-кайнозойского возраста. Максимальная мощность разреза (около 2000 метров) пройдено скважинам № 5 и № 33. На Узеньской площади в 1965 году было закончено бурение скважины № 53 глубиной 2200 метров, изучение керна из которого позволило установить в разрезе нижнеюрские и триасовые отложения.
I. Триасовая система.
Отложения уверенно относимые к триасу вскрыты на Узеньской площади лишь в скважине № 53 в кернах, поднятых с глубины 2154-2120 метров, были определены комплекс пор и пыльцы, которые по заключению палеонтолога ВНИТРИ Менышковой, характерен для среднего и верхнего триаса. В порово-пыльцевом комплексе: пор - 42-62 % пыльцы -37-56%. Вскрытая мощность отложений триаса составляет в скважине № 5- 39 метров , в скважине № 53 - 58 метров. Литологический они представлены аргеллитом микро прослойками в виде тонкозернистого песчаника и алевролита.
II. Юрская система.
В разреза юрской системы выделяются 3 отдела: нижнеюрский отдел, среднеюрский отдел и верхняя юра.
1. Нижнеюрский отдел.
Нижнеюрские отложения представлены песчаниками, алевролитами, глинами и аргеллитами. Песчаники мелкозернистые, а также алевролито-глинистые. Песчаники и алевролиты плотно сцементированы кварцем и полевым шпатом. Глины и аргеллиты представлены аналогично песчаником. В разрезе также встречаются обуглившийся растительные осадки.
2. Среднеюрский отдел.
Отложения средней юры вскрыты в скважинах № 1,5, 42, 53, 57, 60. Большинство 3 яруса , однако единая точка зрения на объемах этих подразделений отсутствует. Сказанное в большей степени относятся к границе между байосским и батским ярусами. Положение яруса Оалена определяется более достоверно и однозначно. К отложениям этого яруса относятся мощная песчано-гравилитовая толща, в которой в виде маломощных прослоев отмечаются пропластки глин и алевролитов.
Байосскии ярус представлен толщей терригенных пород, песчано- алевролитового и глинистого состава.
Мощность этого яруса составляет 515-520 метров.
Отложения представлены песчано-алевролитовыми породами, разделенными глинистыми прослоями и пачками.
3. Верхняя юра.
Верхнеюрские отложения в пределах Узеньской площади подразделяются на 2 яруса: келловейский и оксфордский. Келловейский ярус представлен преимущественно глинистой толщей пород мощность 110 метров. В нижней части имеется чередование песчаников, алевролитов и глин.
Породы обогащены растительной органикой, пропитаны нефтью. К этому ярусу приурочены XIII и верхняя часть XIV горизонтов. Оксфордский ярус сложен глинами, мергелями, мощностью до 150 метров.Имеются включения растительной органики.
1.3 Тектоника
Узеньская структура расположена в северной приподнятой части Жетыбай-Узеньской тектонической ступени, приуроченной к северному горизонту Южно-Мангышлакского прогиба. Она занимает наиболее высокое структурное положение и выделяется своими крупными размерами. Узеньская структура на севере граничит с южно-восточной периклиналью, от соседнего Тенгизского поднятия. Узеньская складка соседствует с Карамандыбасской структурой. Структура Узень относятся к типу брахиантиклинальной. Отношение длины оси к короткой в пределах изогипса увеличивается до 411 метров. Узеньская структура протянулась в направлении с востока и юго-востока на запад и северо-запад. Ось складки изогнута.
Одной из характерных особенностей Узеньской складки является ее слабая дислоцированность разрывных нарушений. На структурных картах, построенных по XIII горизонтам выделяется пять нарушений, из которых два являются более достоверным, чем остальные. К достоверным нарушениям относятся два нарушения в районе скв. 517, 668 (III-разрезающий ряд), в районе скв. 51, 62 (VI-А разрезающий ряд).
К предполагаемым нарушениям
- три в районе скв. 82, 87
(между рядами IV-A и IV). Первое
тектоническое нарушение (
Эти нарушения являются практически первым, которые установлены по результатом сопоставления разрезов ряд скважин.
Сопоставление структурных карт составленных по меловым отложениям, кровле XIII горизонта и нижележащих продуктивных горизонтов, показывает полную идентичность форм и ориентированность структур по различным горизонтам средней, верхней юры, нижнего и верхнего мела. Это обстоятельство показывает, что основные черты строения складки с глубиной полностью сохранятся. Наряду с этим сопоставление указанных структурных карт указывает на закономерность увеличения со стратиграфической глубиной углов падения пластов и амплитуды складки.
1.4 Расчлененность
эксплуатационных объектов и
толщин пластов
Свойства
и состояние углеводорода зависит
от их состава, давления и
температуры. В залежах они
могут находиться в жидком
и газообразном состоянии или
в виде газожидкостных смесей.
В процессе разработки залежей
в пластах и при подъеме
на поверхность давление и температура
непрерывно меняются, что
сопровождается соответствующими
изменениями состава газовой и
жидкой фаз и переходом УВ при различных
условиях, и учитывать их при подсчете
запасов, проектировании и регулировании
разработки проектировании эксплуатации
систем сбора и транспорта нефти
и газа.
Пластовые нефти XIII горизонта месторождения Узень обладают аномальными свойствами, которые выражаются в следующем:
- высокое содержание в нефти растворенного парафина и асфальтеносмолистых компонентов:
- температура насыщения нефти парафином равна или близка начальной пластовой температуры:
- при снижения температуры
пласта ниже температуры
Условия выделения из нефти парафина при изменении давления и газосодержания в первоначальных пластовых условиях отражает фазовая диаграмма 1. “жидкий раствор-твердое тело”. Характеристика свойств пластовой нефти в таб.1.
№ |
Наименование |
горизонт XIII |
1. |
Давление насыщения нефти газом, мПа |
8.3 |
2. |
Газосодержание f , м3/т м3/м3 |
66,0 56.5 |
3. |
Объемный коэффициент, в |
1,20 |
4. |
Вязкость нефти м, мПа С |
4,20 |
5. |
Плотность нефти pн, г/см3 |
0,777 |
6. |
Темпер. насыщ. нефти парафином, 0С |
58 |
Фазовая диаграмма 1. ” жидкий раствор твердое тело”
Температура насыщения нефти
парафином,0С
Давления, мПа
С таким параметрами как: давления насыщения нефти газом, газосодержание, объемный коэффициент, вязкость нефти, ее плотность, температура насыщения нефти парафином. Кроме того, в таб.2 показаны средние параметры и состав разгазированной нефти, плотность и вязкость нефти, молекулярный вес, температура застывания нефти, фракционный состав и другие.
таблица 2
№ |
Параметры |
горизонт XIII |
1. |
Плотность нефти, г/см3 (20 0С) |
0,8589 |
2. |
Вязкость нефти, х 106 м2/с (50 0С) |
16,5 |
3. |
Молекулярный вес |
309 |
4. |
Температура застывания нефти, 0С |
+31 |
5. |
Темпер. насыщения нефти парафином, 0С |
51 |
6. |
Содержание, масс % серы смолселикагелевых асфальтенов парафинов |
0,18 13,30 3,30 18,60 |
7. |
Фракционный состав выход, об % До 150 0 С |
2 - 14 30 |
Растворенный в нефти газ-жирный, со значительным качеством углекислого газа и азота, состав и свойства газа выделившегося при однократном разгазировании нефти показаны в таб. 3
№ |
С о с т а в |
горизонт XIII |
1. |
Плотность, г/г |
1,26 |
2. |
Метан |
50,20 |
3. |
Этан |
19,80 |
4. |
Пропан |
16,79 |
5. |
Изо-бутан |
3,10 |
6. |
Н-бутан |
4,65 |
7. |
Изо-Пентан |
1,55 |
8. |
Н-пентан |
1,45 |
9. |
Гексан |
- |
10. |
Пентан+выше |
- |
11. |
Углекислый газ |
0,20 |
12. |
Азот |
2,26 |
Пластовые воды XIII горизонта однообразные хлоркальциевые, практически бессульфатные рассолы с минерализацией 115 г/л. В их составе преобладают хлориды натрия, кальция и магния. Содержание иода достигает 10, брома -480 мг/л, Кроме того, в водах присутствуют рубидий, марганец, цинк, медь. Указанный химический состав и свойства пластовой воды показаны в таблице 4
таблица 4
гори- |
Вяз-кость |
Плот-ность |
Содержание ионов мг/л |
Общая минер. | |||||
зонт |
мПа С |
кг/м3 |
CL- |
SO4- - |
HCO3- |
Ca++ |
Mg++ |
N++K+ |
г/л |
XIII |
0,72 |
1,063 |
72193,15 |
2,120 |
1,57 |
8250,4 |
172,56 |
34116,59 |
115 |
20333,61 |
0,044 |
0,026 |
412,52 |
141,88 |
1483,33 |
Информация о работе Подбор сепарационных установок и их применение на месторождений Узень