Эффективность эксплуатации электроприводного центробежного насоса и пути повышения его безотказности

ВВЕДЕНИЕ 5
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 7
1.1 Обзор и анализ технологических процессов добычи нефти 7
1.2 Сравнительная характеристика нефтегазовых технологических насосов 16
1.3 Определение и постановка проблемы исследования 23
2 НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ 26
2.1 Анализ причин возникновения аварий на нефтяных скважинах, оборудованных установками погружных электроцентробежных насосов 26
2.2 Оптимизация эффективности электроприводного центробежного насоса и пути повышения его безотказности 30
3 РАСЧЕТНЫЙ РАЗДЕЛ 37
3.1 Расчет параметров надежности УЭЦН 37
4 ПРОГРАММНЫЕ ПРОДУКТЫ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ НЕФТЕДОБЫЧИ НА ЭТАПЕ ПОДБОРА ОБОРУДОВАНИЯ 62
5 ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ, ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 70
5.1 Промышленная безопасность при проведении работ (эксплуатации оборудования) 70
5.2 Охрана окружающей среды 75
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 79
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 80

Весь текст будет доступен после покупки

Нефтедобывающая отрасль играет огромную роль в экономике России, в связи с чем повышение эффективности нефтедобычи (снижение затрат ресурсов на поддержание функционирования нефтедобывающего комплекса) является актуальной задачей.
Нефтедобыча характеризуется высоким уровнем энергоемкости -расходы на электроэнергию составляют от 30 до 50 % от общей суммы затрат. Следует отметить, что в западных странах эти затраты составляют только 10 % издержек на добываемое сырье. Очевидно, что в условиях непрерывного роста тарифов на электроэнергию (согласно прогнозам, к 2015 году они возрастут в 3,7 раза по сравнению с нынешними) доля затрат на электроэнергию при нефтедобыче будет возрастать.
Увеличение издержек связано также с изменением состояние сырьевой базы, качеством запасов на разрабатываемых и открываемых месторождениях, ухудшением условий нефтедобычи (высокие газовый фактор, обводненность, давление насыщения и вязкость откачиваемой продукции). Большая часть месторождений с активными запасами находится на последней стадии разработки, увеличивается доля трудноизвлекаемых запасов (в отечественной базе она составляет порядка 60?70 %), для вновь открытых месторождений характерны низкие показатели нефтенасыщенности и проницаемости пород коллекторов.
В связи с обозначенными проблемами значение исследований, направленных на решение задачи оптимизации технологии нефтедобычи, возрастает, что обуславливает актуальность рассматриваемой проблемы.
Одним из основных средств механизированной добычи нефти являются установки с электроцентробежными насосами (УЭЦН). В РФ около 35 % всех нефтяных скважин оснащены УЭЦН, ими обеспечивается основной объем добычи жидкости и нефти (более 65 %). В Западной Сибири с использованием УЭЦН добывается до 90 % нефти, количество скважин, оборудованных УЭЦН, превышает 20 тысяч штук. Тенденция возрастающего использования УЭЦН, по всей видимости, сохранится.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Обзор и анализ технологических процессов добычи нефти

Разработка нефтяных месторождений представляет собой целый комплекс взаимосвязанных организационно-технических процессов.
Активную часть разработки нефтегазовых месторождений можно подразделить на несколько этапов: бурение и обустройство скважин, добыча сбор и транспорт продукции нефтяных скважин, подготовка нефтегазоводяной смеси, поддержание пластового давления, методы воздействия на пласт и вспомогательные процессы. Эти этапы разделяются на процессы/ установки и технологии добычи нефтегазоводяной смеси (таблица 1.1).

Таблица 1.1 – Этапы разработки нефтегазовых месторождений
№ Этапы Процессы/установки Технология
1 Бурение скважин Бурение скважин Морское бурение
Бурение на суше
2 Системы сбора
продукции
скважин
Скважина Эксплуатационная
Куст скважин Кустовая добыча
Трубопроводы продукции сбора и транспорта Сбор и транспорт скважинной продукции
Установка ввода реагента в трубопровод Ввод реагента в трубопровод
Установка путевого подогрева нефти (печь) Подогрев нефти путевой
Ремонт скважин (свабирование, кислотная обработка и т. д.) Приготовление растворов для ремонта скважин
Узлы учета (измерительные установки) Нефти
Газа
Воды
Компрессорная станция газлифтной эксплуатации скважин Компримирование
Мультифазная насосная станция Транспорт продукции скважин
3 Подготовка нефтегазоводяной смеси, газа и воды Установка подготовки нефти Комплексной подготовки (УКПН)
Подготовки (УПН)
Установка стабилизации нефти (УСН) Стабилизация нефти
Установка предварительного сброса пластовой воды (УПСВ) Сброс пластовой воды
Установка подготовки нефтяного газа Подготовка нефтяного газа
Установка для улавливания нефтяных газов, выбрасываемых из технологического оборудования Улавливание нефтяных газов
Очистные сооружения Технологии подготовки пластовых и сточных вод
Установка подготовки попутно-добываемой воды (ПДВ) Технологии подготовки ПДВ для выработки пара

Продолжение таблицы 1.1
№ Этапы Процессы/установки Технология
Установка комплексной подготовки
газа (УКПГ) Подготовка газа
Установка низкотемпературной сепарации (УНТС) Подготовка газа
Дожимная насосная станция С предварительным сбросом пластовой воды
4 Поддержание пластового давления Система заводнения продуктивных пластов Заводнение
Кустовая насосная станция для закачки пресной воды в пласт Закачка пресной воды в пласт
Водораспределительная станция Водораспределение
Установки для приготовления и дозирования реагентов Ингибиторов
Щелочей
Кислот
Бактерицидов
ПАВ
Растворов полимеров
Система закачки в продуктивный
пласт газа высокого давления и углеводородных растворителей Закачка газа в пласт
Индивидуальная установка для
закачки пресной воды в пласт Закачка пресной воды в пласт
Кустовая насосная станция для
закачки сточной воды в пласт Закачка сточной воды в пласт
Индивидуальная установка для закачки сточной воды в пласт Закачка сточной воды в пласт
Межскважинная перекачка для закачки пластовой воды из скважин-доноров в пласты, вскрытые
скважины-акцепторами Закачка пластовой воды из
пласта в пласт
Внутрискважинная перекачка для закачки пластовой воды из пласта в пласт в пределах одной скважины Закачка пластовой воды из
пласта в пласт
Блок гребенки и
водораспределительный пункт Водораспределение
5 Методы
воздействия на пласт Система закачки в пласт пара или горячей воды высокого давления Парогенераторная станция
Водогрейная станция
Установка внутрипластового горения Внутрипластовое горение

Продолжение таблицы 1.1
№ Этапы Процессы/установки Технология
6 Вспомога-тельные процессы Энергоснабжение Теплоснабжение (котельная)
Топливоснабжение
Системы охлаждения Системы очистки охлаждающей воды и
дозирования реагентов оборотной системы
Охлаждающие устройства (градирни, башни)
Водоснабжение Установка подготовки воды из водозабора
Наблюдательные скважины на водоносные
горизонты
Канализация и очистные сооружения Технологии очистки сточных вод
Канализационные насосные
6 Вспомога-тельные процессы Факельные установки Вертикальные
Совмещенные
Горизонтальные
Общеобъектовые системы очистки выбросов Очистка выбросов
Утилизация отходов Установка сжигания отходов
Установка переработки отходов
Объект размещения отходов
Резервуарный парк Резервуары хранения нефти
Системы слива и налива нефти
Технология пропарки и подготовки цистерн
Система обнаружения утечек Обнаружение утечек углеводородов
Система электрообогрева Обогрев трубопроводов
Пожаротушение Надслойное пенотушение
Подслойное пенотушение
Углекислотное пожаротушение
Установка регенерации Метанол
Масло
Установка производства метанола Предотвращение гидратообразования
7 Транспор-тировка и сдача нефти и газа Нефтеперекачивающая станция Транспортировка нефти
Напорный нефтепровод Транспортировка нефти
Приемо-сдаточный пункт (ПСП) Сдача нефти
Система измерения количества и показателей качества нефти (СИКН) Коммерческий учет нефти
Напорный газопровод Транспортировка газа
Газо-измерительная станция (ГИС) Коммерческий учет газа
Газокомпрессорная станция (КС) Компримирование

Скважина – горно-техническое сооружение, включающее цилиндрическую горную выработку большой протяженности и малого диаметра, обсаженную одной или несколькими зацементированными колоннами труб, соединяющую продуктивные пласты с земной поверхностью, и оснащенное технологическим оборудованием для подъема извлекаемых из недр полезных ископаемых и попутных компонентов, нагнетания в пласт различных агентов, исследований пластов и пластовых флюидов, а также контроля и наблюдений за состоянием недр.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Гулина С.А., Авдеев В.М., Верещагина И.В., Шепелов В.И., Гулина А.С. Альтернатива приводному электродвигателю для нефтяного насоса // Вестник Самарского гос. техн. ун-та. Сер.: Технические науки. 2016. No 2(50). С. 139-149.
2. Гумеров А.Г., Гумеров Р.С., Акбердин А.М. Эксплуатация оборудования нефтеперекачивающих станций. М.: Недра, 2001. 475 с.
3. Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Сабиров А.А., Каштанов В.С., Пекин С.С. Оборудование для добычи нефти и газа. В 2 ч. – М.: «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2012. – 1520 с.
4. Ивановский В.Н., Мерициди И.А. Оборудование для сбора и подготовки газа на промыслах. – М.: Издательский центр РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2014. – 421 с.
5. Иноземцев А.А. ГТНА «УРАЛ-6000» – новые технические решения для проекта «Сахалин-2» // Тяжелое машиностроение. 2010. No 3. С. 2-5.
6. Иноземцев А.А., Хайруллин М.Ф. Новые технические решения для проекта «Сахалин-2» // Пермские газовые турбины. Энергетика и транспорт газа. 2010. No 17. С. 28-31.
7. Квеско Б.Б. и др. Нефтегазопромысловое оборудование. Учебное пособие. – Красноярск: Сибирский федеральный ун-т, 2016. – 449 с.
8. Колпаков Л.Г., Аитова Н.З., Еронен В.И. Методика расчета напорных характеристик и пересчета параметров центробежных насосов магистральных нефтепроводов при изменении частоты вращения и вязкости перекачиваемой жидкости: РД 39.30.990.84 / АК «Транснефть». Уфа, 1984.
9. Копылов, И. П. Математическое моделирование электрических машин [Текст] / И. П. Копылов. – М., 1994. – 327 с.
10. Костышин, В. С. Моделирование режимов работы центробежных насосов на основе электрогидравлической аналогии : дис. ... д-ра. техн. наук. – Ивано-Франковск, 2000 г. – 115 с

Весь текст будет доступен после покупки