Реферат. Конференция (1). 1. Передвижная каротажная станция. Назначение, характеристики и описание. 4

• Название: 1. Передвижная каротажная станция. Назначение, характеристики и описание. 4
• Анкор: Реферат
• Дата: 22.08.2021
• Размер: 1.16 Mb.
• Имя файла: Конференция (1).docx
• Тип: Реферат; #227583

Содержание

Введение 3

1.Передвижная каротажная станция. Назначение, характеристики и описание. 4

1.1Основные технические характеристикии устройство ПКС 4

1.2 Лабораторный отсек. 5

1.3 Лебёдочный отсек. 7

2.Критерии выбора оборудования 8

2.1 Диапазон регулирования выходного напряжения. 8

2.2 Габариты оборудования. 8

2.3 Пожаровзрывоопасность. 9

2.4 Надежность. 9

3.Регулятор мощности типаEPS1. 10

3.1 Преимущества выбора регулятора и его назначение. 10

3.2 Конструкция и модификация. 11

3.3 Принцип работы регулятора мощности. 12

4. Трансформатор силовой повышающий ОСЗ 6,3кВА 220/440 В. 14

4.1 Общий вид и назначение. 14

4.2 Устройство и его технические характеристики. 15

4.3 Техническое обслуживание и подготовка к работе. 16

5. Расчет экономического эффекта. 17

Заключение 20

Список литературы 21

Введение

На сегодняшний день в нефтедобывающей промышленности России есть ряд определённых проблем связанных с добычей нефти. Одной из этих проблем является парафинизация скважин.

Также парафинизация скважин является актуальной проблемой в ОАО «Сургутнефтегаз».Парафинизация скважин – это неравномерное отложение плотного слоя из парафина на внутренней поверхности скважиныпри перекачки нефтепродуктов, охлаждённых ниже температуры выпадения парафинов. Выпадение твёрдого парафина из нефти происходит при температуре 12-20°С, а расплавляется парафин при температуре 50-55°С.Парафинизация уменьшает поперечное сечение скважины, тем самым снижает её пропускную способность вплоть до перекрытия сечения скважины.

Для решения данной проблемы в ОАО «Сургутнефтегаз», а именно в НГДУ «Комсомольскнефть» применяют передвижные каротажные станции (ПКС). Однако на данных передвижных каротажных станциях есть оборудование, которое имеет ряд недостатков, и поэтому предлагаю его заменить.

1.Передвижная каротажная станция. Назначение, характеристики и описание.

Передвижная каротажная станция – это установка, предназначенная для геофизических исследований в скважинах.

В НГДУ «Комсомольскнефть» передвижная каротажная станция предназначена для отогревания скважин от твердого парафина.



Рисунок 1. Передвижная каротажная станция на базе «Камаз»

1. Основные технические характеристикии устройство ПКС

Таблица 1. Технические характеристики ПКС.

Наибольшая глубина исследования скважин, м	5000
Наибольший диаметр каротажного кабеля, наматываемого на барабан спускоподъемного агрегата, мм	12,5
Вместимость барабана лебедки спускоподъемного агрегата, м	5000 ±10
Максимальное тяговое усилие кабеля на первых двух рядах намотки барабана СПА, кН не менее	60
Диапазон скорости движения кабеля на среднем диаметре намотки на барабан лебедки СПА, плавно изменяется, м/ч	от 80 до 8500
Способ укладки кабеля	автоматический с ручной корректировкой
Тип привода лебедки СПА	механический от двигателя автомобиля
Длина силового кабеля для подключения подъемника к системе электроснабжения буровой установки, м	50
Габаритные размеры длина/ширина/высота, мм	9500/2500/3600
Масса снаряженного подъёмника каротажного, кг	14040
Полная масса подъемника каротажного, кг, не более	14265
Нагрузка на переднюю ось шасси, кг	5605
Нагрузка на заднюю тележку шасси, кг	8660

Применяемые каротажные станции способны отогревать парафин в скважинах глубиной до 5000 метров. Данные станции можно эксплуатировать при температурах окружающей среды отминус 40 градусов до плюс 40 и относительной влажности до 80%.

Кузов станции разделён на два отсека: лабораторный и лебёдочный отсек. Каркас кузова выполнен из стали и имеет шумоизолирующую и термоизолирующую перегородку, разделяющую лабораторный отсек и лебёдочный отсек.

1.2 Лабораторный отсек.

Лабораторный отсек оборудован пультом управления, слежения и контроля за спускоподъемными операциями.



Рисунок 2. Лабораторный отсек

В систему управления ПКС входят:

• 
  приборы контроля за работой двигателя автомобиля, такие как: температура охлаждающей жидкости, давление воздуха, заряд аккумуляторной батареи, регулятор оборотов двигателя, устройство для остановки двигателя;
  
• 
  устройство для контроля глубины спуска в скважину, скорости движения кабеля, натяжения кабеля; все эти параметры отображаются на световых цифровых индикаторах;
  
• 
  устройство задания граничных величин натяжения и глубины;
  
• 
  органы управления спускоподъёмным оборудованием;
  
• 
  устройство для регулировки напряжения;
  
• 
  громкоговорящая связь с динамиком.
  

Такжев лабораторном отсеке установлены:

• 
  навесной моечный ящик с подогревом воды, объёмом 10 литров;
  
• 
  стол с тумбой для документации;
  
• 
  кресло оператора;
  
• 
  шкаф для переодевания;
  
• 
  кондиционер;
  
• 
  диван.
  

1.3 Лебёдочный отсек.

Лебедочный отсек укомплектован спускоподъемным агрегатом (СПА), здесь же размещены источники привода СПА и вспомогательное устьевое оборудование.Кроме того, отсек имеет контейнеры для крепления и транспортировки скважиной аппаратуры.



Рисунок 3. Лебёдочный отсек

В лебёдочный отсек входит:

• 
  лебёдка с приводом;
  
• 
  устройство для укладки кабеля;
  
• 
  система измерения глубины, натяжения и скорости движения кабель;
  
• 
  кабель сечением 12,5 мм не изолированный длиной 5000 м на конце которого расположен греющий элемент для отогрева скважин;
  
• 
  запасное колесо;
  
• 
  контейнер для перевозки скважинных приборов;
  
• 
  кабель сетевой для подключения питания 50 метров;
  
• 
  прожектор галогеновый для освещения устья скважины (мощность 1000Вт)
  
• 
  фара-искатель;
  
• 
  громкоговоритель;
  
• 
  катушка с заземляющимкабелем сечением 5,0 мм не изолированный длиной 50 м (находится на внутренней стороне правой двери);
  

2.Критерии выбора оборудования

2.1 Диапазон регулирования выходного напряжения.

Регулирование напряжения является одним из основных критериев при выборе оборудования. Для правильного выбора необходимо изучить диапазон регулирования напряжения подходящего нам оборудования.

Выбранное оборудование должно выдавать выходное напряжение с плавным регулированием в диапазоне от 0 до 440 В для протекания достаточного тока в греющий элемент, который будет полноценно отогревать скважину от парафина.

2.2 Габариты оборудования.

Габариты играют также немало важную роль при выборе оборудования. Оборудование, которое рассматривается в данном докладе, будет находиться в лебёдочном отсеке. В данном отсеке было бы желательно поставить такое оборудование, которое будет занимать как можно меньше места. Это оборудование будет проще разместить и в дальнейшем рабочему персоналу будет гораздо проще работать в данном отсеке.

2.3 Пожаровзрывоопасность.

Также при выборе оборудования необходимо обратить внимание на пожаровзрывоопасноть. Так как оборудование будет постоянно находится в машине и непосредственно рядом с людьми, то это оборудование должно быть безопасным. Исходя из этого, масляный повышающий трансформаторпредлагаю заменить на трансформатор сухого исполнения.

2.4 Надежность.

Это основной фактор, из-за которого и происходит модернизация оборудования. Необходимо исключить частые отказы и внеплановые ремонты. Выбранное оборудования должно работать бесперебойно, а также проходить только плановые осмотры и ремонты.

Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод, что модернизация оборудования передвижных каротажных станций приведёт:

• 
  к стабильному отогреву скважин от парафина;
  
• 
  к бесперебойной работе данных каротажных станций;
  
• 
  значительно сократит время и затраты на ремонтные работы оборудования этих станций, а так же сократит транспортные расходы.
  

По вышеизложенным критериям предлагаю заменить следующее оборудование в передвижных каротажных станциях НГДУ «Комсомольскнефть»: лабораторный автотрансформатор (ЛАТР) на регулятор мощности EPS1-60, а также заменить масляный трансформатор ТМГ-25кВА на силовой повышающий ОСЗ-6,3кВА 220/440В.

3.Регулятор мощности типаEPS1.

3.1 Преимущества выбора регулятора и его назначение.

Тиристорные регуляторы мощности отличаются простотой конструкции и высокой надежностью работы. Невысокая стоимость в сравнении с другими вариантами при этом позволяет подобрать идеальный вариант под существующие требования, предъявляемые технологическими процессами производства.

Регуляторы мощности могут применяться не только для управления параметрами тока, но и для плавного пуска, что позволяет избежать негативного влияния больших пусковых токов.

Тиристорные регуляторы имеют дополнительный ряд преимуществ:

• 
  поддержание заданного значения силы тока,
  
• 
  простая схема работы,
  
• 
  отсутствие механических контактов,
  
• 
  функции непрерывного регулирования,
  
• 
  отсутствие пожаровзрывоопасности,
  
• 
  компактный,
  
• 
  высокое быстродействие.
  

Рисунок 4. Регулятор мощности типаEPS1

Регуляторы мощности – это тиристорное устройство с цифровой схемой управления, предназначенные для плавной регулировки переменного напряжения нагрузки в диапазоне от нуля до напряжения питания.

3.2 Конструкция и модификация.

Регулятор мощности содержит силовые элементы коммутации (тиристоры), которые управляются специальной слаботочной схемой собранной на плате управления. Блок управления контролирует наличие напряжения питания нагрузки и исправность предохранителя, температуру регулятора. При отклонении параметров выдается соответствующее сообщение. Для защиты тиристоров применяются специальные быстродействующие предохранители. Все элементы заключены в корпус, в нижней части которого крепится вентилятор.

Таблица 2. Модификация EPS1 – одна фаза на два провода подключения.

Модель	EPS1-40	EPS1-60	EPS1-80	EPS1-100	EPS1-125	EPS1-150
Длительный ток нагрузки до, А	40	60	80	100	125	150
Работа защитного предохранителя, А	40	63	80	100	125	160
Максимально выдерживаемый кратковременный ток нагрузки в течение одного периода напряжения, А	410	1200	1500	1600	2000	2250
Напряжение питания, В	600	800		1600
Параметры вентилятора охлаждения (размер и напряжение)	60х60, 12В						80х80, 12В
Требуемое силовое питание	180– 440В, 50/60Гц
Питание цепей управления	220/440В ± 20% при 50/60Гц

3.3 Принцип работы регулятора мощности.

Регулирование может осуществляться по одному из двух методов: фазовое управление (изменение фазового угла открытия тиристоров) или управление с коммутацией при переходе тока через ноль.

При фазовом способе управления на управляющий электрод тиристора подаются короткие импульсы напряжения, отпирающие тиристор в определенной точке полуволны приложенного напряжения. Запирается тиристор автоматически в момент перехода тока через ноль. Изменение точки (фазового угла) отпирания приводит к изменению среднего за полупериод значения тока нагрузки. Фазовое управление обеспечивает плавность и непрерывность выходного сигнала.Чем больше времени затрачивается на открытие после поступления сигнала на управляющий электрод, тем меньшая мощность подается к приборам.



Рисунок 5. Фазовый метод управления тиристором

При управлении с коммутацией при переходе тока через ноль меняется соотношение интервалов включенного и выключенного состояний нагрузки. Тиристор всегда переключается между периодами, когда ток равен нулю, и остается открытым целое число периодов. При этом, пока тиристор открыт, в нагрузку подается полное напряжение сети. В таком способе регулирования меняется средняя мощность в нагрузке, определяемая отношением времени открытого состояния к общему времени.



Рисунок 6. Управление тиристором при переходе через ноль

4. Трансформатор силовой повышающий ОСЗ 6,3кВА 220/440 В.

4.1 Общий вид и назначение.

Трансформатор ОСЗ-6,3 УХЛ3 – однофазный, сухой, с естественным воздушным охлаждением, защищённого исполнения, предназначен для работы в климатических районах с умеренным и холодным климатом, рабочие температуры окружающей среды от -60°С до +40°С и относительная влажность воздуха не более 80% (при температуре +15°С). Предназначен дляпреобразования переменного напряжения сети 220 Вв переменное напряжение 440 В.



Рисунок 7. Общий вид трансформатора серии ОСЗ

Трансформатор предназначен для работы в закрытых помещениях на высоте до 1000м над уровнем моря.

4.2 Устройство и его технические характеристики.

Трансформатор состоит из следующих основных узлов: магнитопровода, сердечника, трансформаторных обмоток, выводных клемных колодок и кожуха. Магнитопровод стержневого типа с установленными на нём катушками первичной и вторичной обмоток. Обмотки выполнены медным проводом. Сердечник трансформатора собран из листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. На передней стенке кожуха расположены выводы для подключения сетевых проводов, закрытые защитной крышкой. Дополнительно в нижней части передней стенки трансформатора расположен вывод заземления. Для удобства перемещения трансформатор снабжён двумя ручками, расположенными на крышке кожуха.

Таблица 3. Технические параметры трансформатора.

Наименование параметра	Значение
Номинальное значение первичного напряжения, В	220
Частота питающей сети, Гц	50
Номинальное значение вторичного напряжения, В	440
Номинальная мощность, кВА	6,3
Потери холостого хода, Вт	100
Ток холостого хода, А	1,5
Потери короткого замыкания, Вт	270
Напряжение короткого замыкания, %	4,4
Класс нагревостойкости изоляции по ГОСТ 8865-87	Н
Степень защиты, обеспечиваемая оболочкой по ГОСТ 14254-96	IP20
Габаритные размеры LxBxH, мм	545х260х458
Масса, кг	50

4.3 Техническое обслуживание и подготовка к работе.

Не реже одного раза в год производить осмотр трансформатора, при котором:

• 
  протереть выводы от пыли и грязи ветошью;
  
• 
  проверить отсутствие трещин и сколов выводов;
  
• 
  проверить надёжность заземления;
  
• 
  проверить сопротивление изоляции выводов обмотки НН относительно корпуса;
  
• 
  проверить сопротивление изоляции выводов обмотки ВН относительно корпуса;
  
• 
  проверить сопротивление изоляции между выводами обмотки ВН и НН;
  
• 
  подтянуть контактные зажимы и защитные гайки на выводах;
  

Подготовка к работе.

Перед первым пуском нового трансформатора или перед пуском трансформатора, длительное время не бывшем в эксплуатации, а также при изменении места его установки, необходимо:

• 
  очистить трансформатор от пыли продувая его сухим сжатым воздухом;
  
• 
  измерить сопротивление изоляции. Сопротивление изоляции должно быть не менее 5 Мом. Изоляция между обмоткой ВН и корпусом, между обмоткой НН и корпусом, между обмотками ВН и НН должна выдерживать в течении одной минуты напряжение, приложенное от внешнего источника, равное 2кВ.
  
• 
  в случае снижения сопротивления изоляции трансформатор следует просушить, обдувая его тёплым воздухом, с последующим повторным измерением сопротивления изоляции;
  
• 
  заземлить трансформатор;
  
• 
  подключить трансформатор к сети.
  

5. Расчет экономического эффекта.

Для проведения экономического обоснования проектапроводится анализ затрат на текущий ремонт и техническое обслуживание предложенного оборудования, в сравнении с применяемым.

Таблица 4. Показатели экономического эффекта.

№	Показатели		ТМГ-25кВА			ЛАТР		ОСЗ-6,3кВА		EPS1-60
1	Вид работ	Усл. Обоз.		ТО	ТР	ТО	ТР	ТО	ТР	ТО	ТР
2	Кол-во чел/ч необходимых для ремонта	ЧЧ		0,45	2,25	0,45	2,25	0,75	1,7	0,25	-
3	Стоимость 1 раб/час.эл. монтёра 4 разряда	С4р		238,1
4	Стоимость 1 раб/час. Эл.монтёра 3 разряда	С3р		208,3
5	Затраты на ремонт	Зр		1039,1	5583,41	1039,1	5583,41	1668,41	4134,29	732,57	-
6	Затраты на ремонт + работа эл. монтёра (руб.)	Зр.эл.		1139,54	6085,61	1139,54	6085,61	1835,81	4513,73	788,37	-
7	Транспортные расходы (руб.)	Зтр		8544	4272	8544	4272	8544	4272	8544	-
8	Затраты на оборудование (руб.)	Зоб		69530		89700		7270		4200
9	Общие затраты (руб.)	Зобщ		199312,3				39967,91
10	Экономический эффект (руб.)	Э1 Эn		-				159344,39 956066,34

1.Расчёт затрат на ремонт оборудования с учётом работы двух электромонтёров 3-го и 4-го разрядов.

Так как количество чел/ч необходимых для ремонта и стоимость ТО и ТР у трансформаторов ТМГ-25кВА и ЛАТРа одинаковые, следовательно:

Зр.эл.1=Зр.эл.3;Зр.эл.2=Зр.эл.4.











2.Расчёт транспортных расходов.

Для примера была взята машина, находящаяся на Конитлорском нефтяном месторождении. Для прохождения ТО или ТР машине необходимо приехать в пгт. Фёдоровский базу РММ, а затем вернуться обратно на месторождение, следовательно машина преодолеет расстояние в 320 км и затратит на это рабочее время. Средняя скорость машины составляет 60км/ч, а 1 рабочий час машины составляет 1602 рубля. Из вышеизложенного будет произведён расчёт.

Так как периодичность ТО и ТР у всего оборудования одинаковое, следовательно: Зтр1= Зтр3 = Зтр5= Зтр7; Зтр2 =Зтр4 = Зтр6.



Так как ТР у всего оборудования производится 0,5 раз в год, то



3.Расчёт общих затрат.





4.Расчёт экономического эффекта.





Срок окупаемости трансформатора ОСЗ-6,3кВА и регулятора мощности EPS1-60 составит 0,2 года.

Заключение

В данной работе произведено исследование эффективности внедрения в производственный процесс НГДУ «Комсомольскнефть» нового оборудования: трансформатора ОСЗ-6,3кВА и регулятора мощности EPS1-60.

Рассмотрев технические характеристики нового оборудования, а так же его экономические показатели следует сделать вывод, что применение данного оборудования приведёт к бесперебойным работам передвижных каротажных станций на месторождениях.

За счёт внедрения нового оборудования существенно снизятся затраты на предприятии, появится возможность увеличить прибыль за счёт экономии расходов на выполнение ремонтных работ – экономия при этом составит 159344,39 рублей на одну машину в год. Так как в эксплуатации находится 6 машин – экономия составит 956066,34 руб.

При оценке эффективности внедрения трансформатора и регулятора мощности был установлен срок окупаемости проекта. Он составил 0,2 года.

Список литературы

1. 
   Алексеев В.Д. Горбухова А. К. Наземная геофизическая техника: Журнал – М.: Высшая школа МИРЭА, 2005.
   
2. 
   Галиаскарова Р.Г. Электроника и микропроцессорная техника: Учеб.пособие – Костанай, 2008.
   
3. 
   Добрынин В.М. Геологическая энциклопедия: Каротажная станция: книга – Москва, 2007.
   
4. 
   Сергеенков Б.Н., Киселёв В.М., Акимова Н.А. Электрические машины: Трансформаторы: Учеб.пособие – М.: Высшая школа, 1989.
   
5. 
   Показатели качества электрической энергии [Электронный ресурс]: [офиц. cайт] / www.rusautomation.ru–Москва, 2011г. – режим доступа https://rusautomation.ru/regulyator-moshnosti-eps - Загл. с экрана (дата обращения 15.12.2017).