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
Для более
интенсивного выделения
III. Секция сбора нефти (внизу сепаратора) предназначена как для сбора,
так и для вывода нефти из сепаратора. Нефть может находиться здесь или в однофазном состоянии, или в смеси с газом — в зависимости от эффективности работы сепарационной и осадительной секций, а также от вязкости нефти и времени пребывания ее в сепараторе.
IV. Каплеуловительная секция, расположенная в верхней части сепаратора или вынесенная за пределы его и служащая для улавливания мельчайших капелек жидкости, уносимых потоком газа в газопровод.
Чем больше газа будет выведено из сепаратора вместе с нефтью и нефти вместе с газом, тем ниже эффективность работы сепаратора. До последнего времени на большинстве месторождений применялись преимущественно вертикальные сепараторы гравитационного типа, называемые сепарационными трапами.
Принцип работы сепарационного трапа следующий (рис.6) Продукция скважины по специальному вводу, врезанному касательно к боковой поверхности сепарационного трапа, поступает в него. Благодаря резкому
снижению скорости движения
нефть стекает вниз, а выделившийся
из нее газ поднимается вверх,
обходит отбойники с целью даль
Рис. 6. Вертикальный сепарационный трап
1 — выкидная линия; 2 — специальным клапан; 3 — отвод; 4 — предохранительный клапан; 5 —ввод; 6 — люк; 7 — газоотводящая труба; 8 — отбойники; 9 — жалюзи; 10 — козырек; 11 — регулятор уровня; 12 — змеевик для подогрева
На сепарационном трапе
устанавливают
давления: чем меньше давление, тем больше выделится свободного газа.
Такие сепарационные
трапы имеют сравнительно больш
Сепарационные установки с предварительным сбросом воды типа УПС предназначены для отделения газа от обводненной нефти и сброса свободной пластовой воды с одновременным учетом количества обезвоженной нефти и воды, выходящих из аппарата (рис. 7). Выпускаются установки типа УПС на рабочее давление 0,6 МПа следующих модификаций: УПС-3000/6М, УПС-А-3000/6, УПС-6300/6М и УПС-10000/6М. Одновременно разработаны все модификации УПС и на рабочее давление 1,6 МПа. В шифре установок приняты следующие обозначения: УПС — установка с предварительным сбросом воды; А — в антикоррозийном исполнении; первая цифра после букв пропускная способность по жидкости (м3/сут); вторая цифра — допустимое рабочее давление; М — модернизированная.
Первые три установки типа УПС можно использовать в качестве сепараторов первой ступени, в этом случае предварительное отделение газа от жидкости должно осуществляться в депульсаторе перед поступлением
продукции в аппарат. УПС-10000/6М устанавливается после сепаратора
первой ступени и одновременно может разделять жидкость на несколько потоков равного расхода.
Автоматизированные установки выполнены в моноблоке и состоят из следующих основных частей: блока сепарации и сброса воды, запорно-регулирующей арматуры и системы контроля и управления.
Блок сепарации и сброса воды глухой сферической перегородкой разделен на два отсека— сепарационный А и отстойный Б. Каждый отсек имеет люк-лаз, предохранительный клапан и дренажные штуцеры.
В сепарационном отсеке для более полной сепарации и предотвращения пенообразования предусмотрена нефтеразливная полка 2.
Рис. 7. Принципиальная схема установки типа УПС-3000
Для равномерного распределения потока в параллельно работающих установках в сепарационных и отстойных отсеках имеются штуцеры для сообщения их по жидкости (в нижней части) и газу (в верхней части).
В отстойном
отсеке для более полного
распределителя, движется радиально, а меньшая часть — в направлении ближайшего эллиптического днища аппарата. Доходя до стенок аппарата и теряя кинетическую энергию, струи эмульсии отражаются и принимают горизонтальное направление вдоль аппарата. Отстоявшаяся вода отводится через перфорированный трубопровод 8. Предварительно обезвоженная нефть выводится через штуцеры 5 и 6, связанные с перфорированной трубой 7, расположенной в верхней части емкости.
Сепарационные установки с насосной откачкой типа БН предназначены для осуществления I ступени сепарации нефти от газа, дальнейшего разделительного транспортирования нефти центробежными насосами и выделившегося газа под давлением сепарации.
Разработаны 12 типоразмеров блоков, отличающихся между собой
подачей и давлением нагнетания насосных агрегатов: БН-500-9; БН-500-18; БН-500-17; БН-500-21; БН-1000-12; БН-1000-19; БН-1000-25; БН-1000-31; БН-2000-13; БН-2000-17; БН-2000-22; БН-2000-26. В шифре установок приняты следующие обозначения: БН — блочная насосная; первая цифра — подача насоса по жидкости (м3/сут); вторая цифра — давление нагнетания.
Из перечисленных блоков компонуются дожимные насосные станции подачей 500; 1000; 2000 м3/сут. Дожимные насосные станции большей подачи комплектуются из двух технологических блоков подачей по 2000 м3/сут каждый, которые при параллельной работе обеспечивают общую подачу от 4000 м3/сут. (при двух рабочих насосах), до 6000 м3/сут (при трех рабочих насосах).
Рис.8. Принципиальная схема установки БН
Насосная станция типа БН (рис.8) состоит из технологического, щитового, канализационного блоков и свечи аварийного сброса газа.
Технологический блок состоит из двухточного гидроциклона 2, технологической емкости 3, регулятора подачи насосов 4, автомата откачки
5, механического регулятора уровня 6, центробежных насосов 8 с электродвигателями 9, отсекающих клапанов / и 7, счетчика 10, а также технологической обвязки арматуры и гидравлической системы управления.
Технологический блок имеет два двухточных гидроциклона. Подача каждого до 1500 м3/ч по жидкости с газовым фактором до 120 м3/м3. Для повышения эффективности работы гидроциклонного сепаратора и уменьшения пенообразования в технологической емкости, его нижний патрубок опускается под уровень жидкости.
Емкость технологического
блока выполняет функции дополн
Емкость вертикальными
Предусматривается непрерывный и периодический режимы работы насосных агрегатов. Непрерывную откачку предлагается осуществлять при отличии номинальной подачи насоса от общей подачи участка, обслуживаемого данной установкой, не более чем на 15%, или же в зимних условиях, когда имеется опасность застывания нефти при отрицательных температурах и срыва подачи насоса. Периодическая откачка насосами проводится по сигналам автомата откачки АО-6. Газ, отделившийся в гидроциклонном сепараторе, через верхний патрубок поступает в большой отсек Б технологической емкости, где происходит отделение капель жидкости от газа. Газ из емкости через заслонку механического регулятора уровня, установленного в патрубке технологической емкости, поступает в газосборный коллектор IV и под давлением сепарации транспортируется потребителю. В коллекторе выхода газа устанавливается камерная диафрагма, служащая для периодического замера подачи участка по газу переносным дифманометром. На технологической емкости смонтирован предохранительный клапан, который срабатывает при повышении давления в емкости более 0,9 МПа. При срабатывании предохранительного клапана газ отводится на факел. К факельной линии II также подключены канализационные патрубки технологической емкости, через которые при открытых задвижках продукты пропарки могут отводиться на факел. Для удаления течи сальников насосных агрегатов предусматривается отдельная система канализации III.
Комплекс приборов
и средств автоматизации
насосами — «ручной», «I рабочий» и «II рабочий» (автоматические);
газонефтяной смеси при непрерывном режиме работы насосов;
Информация о работе Подбор сепарационных установок и их применение на месторождений Узень