Современные системы сбора нефти. Технологические особенности добычи промыслового сбора и подготовки нефти природного газа. Разработка энергосберегающего асинхронного электропривода насосных агрегатов для добычи и внутрипромысловой перекачки нефти.
Аннотация к работе
В магистерской диссертации подробно описаны технологические особенности добычи, сбора и перекачки нефти, использование и место центробежных насосов в технологическом цикле. Описано влияние изменения скорости вращения приводных двигателей на режимы работы электронасоса. Анализированы электрические методы регулирования скорости вращения асинхронных двигателей и выбран наиболее энерго-и ресурсосберегающий способ - частотное регулирование. Разработана принципиальная электрическая схема и шкаф управления электронасосом на базе преобразователя частоты Altivar-71.По запасу нефти Казахстан занимает 9-ое место, а по объему добычи входит в первую 20-ку нефтедобывающих стран. В Казахстане все чаще открываются новые месторождения с большими запасами нефти. Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) Казахстана - это стержень национальной экономики, обеспечивающий жизнедеятельность всех отраслей народного хозяйства, консолидацию регионов, формирование значительной части бюджетных доходов и основной доли валютных поступлений страны. Увеличение душевого энергопотребления к 2010 г., в экстремальных условиях развития экономики возможно путем проведения комплекса мер по интенсивному энергосбережению, оптимально достаточного экспорта энергоресурсов при медленном наращивании их производства и проведение сдержанной инвестиционной политики ориентированной на наиболее эффективные проекты. Нефть из скважин добывали желонкой - металлический сосуд (труба) высотой до 6 м., в дно которого вмонтирован обратный клапан, открывающийся при погружении желонки в жидкость и закрывающийся при ее движении вверх.Механизированная добыча (механизированный лифт) применяется в тех случаях, когда давление в нефтяном коллекторе снижается настолько, что уже не может обеспечивать экономически оптимальный отбор из скважины за счет природной энергии. В скважинах, где давление в коллекторе или давление растворенного газа слишком мало, чтобы создавать фонтанирование, поток жидкости может поддерживаться искусственным методом - газлифтом (рис. Жидкость в насосно-компрессорной колонне выше клапана вытесняется и/или становится легче при смешивании с газом и может подниматься на поверхность вместе с расширяющимся газом. Когда газ и жидкость достигают поверхности, газ отделяется от нефти. Основные детали штангового насоса следующие: глубинный насос, штанги для передачи усилия с поверхности к насосу и поверхностный насосный узел, приводящий штанги в возвратно-поступательное движение.Поступающая из нефтяных и газовых скважин продукция не представляет собой соответственно чистые нефть и газ. Из скважин вместе с нефтью поступают пластовая вода, попутный (нефтяной) газ, твердые частицы механических примесей (горных пород, затвердевшего цемента). Содержание пластовой воды в нефти может достигать 80%. Технически и экономически целесообразно нефть перед подачей во внутрипромысловый и магистральный нефтепровод подвергать специальной подготовке с целью ее обессоливания, обезвоживания, дегазации, удаления твердых частиц. [1]От каждой скважины по индивидуальному трубопроводу на АГЗУ поступает нефть вместе с газом и пластовой водой.При самотечной двухтрубной системе сбора (Рисунок 1.7) продукция скважин сначала разделяется при давлении 0.6 МПА. Нефть с водой самотеком (за счет разности нивелирных высот) поступает в резервуары участкового сборного пункта, откуда подается насосом в резервуары центрального сборного пункта (ЦСП) [1,2]. Однако данная система сбора имеет ряд существенных недостатков: - при увеличении дебита скважин или вязкости жидкости (за счет увеличения обводненности, например) система, требует реконструкции; Высоконапорная однотрубная система сбора (Рисунок 1.8) предложена в Грозненском нефтяном институте. Продукция скважин подается сначала на площадку дожимной насосной станции (ДНС), где при давлении 0.6... 0.8 МПА в сепараторах 1-й ступени происходит отделение части газа, транспортируемого затем на ГПЗ бескомпрессорным способом.Из нефтяных скважин в общем случае извлекается сложная смесь, состоящая из нефти, попутного нефтяного газа, воды и мехпримесей (песка, окалины и проч.). Во-вторых, при совместном течении нефти, газа и воды имеют место значительно большие потери давления на преодоление сил трения, чем при перекачке одной нефти. Дегазация нефти осуществляется с целью отделения газа от нефти. При извлечении из пласта, движении по насосно-компрессорным трубам в стволе скважины, а также по промысловым трубопроводам смеси нефти и воды, образуется водонефтяная эмульсия - механическая смесь нерастворимых друг в друге и находящихся в мелкодисперсном состоянии жидкостей. Различают два типа эмульсий: «нефть в воде» и «вода в нефти».Существующие системы сбора газа классифицируются: - по степени централизации технологических объектов подготовки газа; По степени централизации технологических объектов подготовки газа различают индивидуальные, групповые и централизованные системы сбора. При индивидуальной системе сбора (Рисунок 1.
План
Содержание нефть сбор добыча перекачка
Введение
1. Технологические особенности добычи промыслового сбора и подготовки нефти природного газа
1.1 Добыча нефти в Республике Казахстан
1.2 Общая технологическая схема сбора и подготовки нефти на месторождениях
1.3 Виды систем сбора скважинной продукции
1.4 Современные системы сбора нефти
1.5 Промысловая подготовка нефти
1.6 Промысловая подготовка природного газа
1.7 Промысловая подготовка воды
1.8 Оборудование промысловой перекачки нефти и газа
1.9 Постановка задач
2. Разработка энергосберегающего асинхронного электропривода насосных агрегатов для добычи и внутри промысловой перекачки нефти
2.1 Методы регулирования скорости вращения асинхронных электроприводов насосных агрегатов
2.2 Влияние изменения скорости приводных двигателей насосных агрегатов на напор и подачи центробежных насосов перекачки нефти
2.3 КПД насосных агрегатов при изменении скорости вращения рабочего насоса
2.4 Элементы двухзвенного преобразователя частоты электропривода центробежного электронасоса
2.5 Принципиальная электрическая схема шкафа управления ПЧ-АД-ЦЭН
Вывод
3. Энергосбережение средствами регулируемых электроприводов в насосных агрегатах перекачки нефти
3.1 Упрощенная математическая модель линеаризованного асинхронного двигателя
3.2 Структурная схема электропривода системы преобразователь «частоты-асинхронный двигатель»
3.3 Энергетические показатели электропривода центробежных механизмов в переходных режимах
3.4 Упрощенная математическая модель асинхронного электропривода центробежных насосных агрегатов