отчет. Информация о предприятии, краткие сведения о районе нефтяных и газовых месторождений
 Скачать 203 Kb.
|
1 2  1 – автотрансформатор; 2 – станция управления; 3 – оборудование устья скважины; 4 – колонна НКТ; 5 – бронированный электрический кабель; 6 – зажимы для кабеля; 7 – погружной многоступенчатый центробежный насос; 8 – приёмная сетка насоса; 9 – обратный клапан; 10 – сливной клапан; 11 – узел гидрозащиты (протектор); 12 – погружной электродвигатель; 13 – компенсатор. Рисунок 1 – Принципиальная схема УЭЦН 4.2 Характеристика подземного оборудования установки электроцентробежного насоса Подземное оборудование установки электроцентробежного насоса (УЭЦН) включает в себя: электроцентробежный насос, погружной электродвигатель, сливной и обратный клапаны, гидрозащиту, кабельную линию, насосно-компрессорные трубы. Скважинные центробежные насосы являются многоступенчатыми машинами. Это обусловлено в первую очередь малыми значениями напора, создаваемым одной ступенью (рабочим колесом и направляющим аппаратом). В свою очередь небольшие значения напора одной ступени (от 3 до 6-7 м водяного столба) определяются малыми величинами внешнего диаметра рабочего колеса, ограниченного внутренним диаметром обсадной колонны и размерами применяемого скважинного оборудования - кабеля, погружного двигателя и т. д. Конструкция скважинного центробежного насоса может быть обычной и износостойкой, а также повышенной коррозионной стойкости. Диаметры и состав узлов насоса в основном одинаковы для всех исполнений насоса. Скважинный центробежный насос обычного исполнения предназначен для отбора из скважины жидкости с содержанием воды до 99%. Механических примесей в откачиваемой жидкости должно быть не более 0,01 массовых % (или 0,1 г/л), при этом твердость механических примесей не должна превышать 5 баллов по Моосу; сероводорода - не более 0,001%. По требованиям технических условий заводов-изготовителей, содержание свободного газа на приеме насоса не должно превышать 25%. Центробежный насос коррозионностойкого исполнения предназначен для работы при содержании в откачиваемой пластовой жидкости сероводорода до 0,125% (до 1,25 г/л). Износостойкое исполнение позволяет откачивать жидкость с содержанием механических примесей до 0,5 г/л. Ступени размещаются в расточке цилиндрического корпуса каждой секции. В одной секции насоса может размещаться от 39 до 200 ступеней в зависимости от их монтажной высоты. Для создания высоконапорных скважинных центробежных насосов в насосе приходится устанавливать множество ступеней (до 550). При этом они не могут разместиться в одном корпусе, поскольку длина такого насоса (15-20 м) затрудняет транспортировку, монтаж на скважине и изготовление корпуса. Высоконапорные насосы составляются из нескольких секций. Длина корпуса в каждой секции не более 6 м. Корпусные детали отдельных секций соединяются фланцами с болтами или шпильками, а валы шлицевыми муфтами. Каждая секция насоса имеет верхнюю осевую опору вала, вал, радиальные Опоры вала, ступени. Приемную сетку имеет только нижняя секция. Ловильную головку - только верхняя секция насоса. Секции высоконапорных насосов могут иметь длину меньшую, чем 6 м (обычно длина корпуса насоса составляет 3, 4 и 5 м), в зависимости от числа ступеней, которые надо в них разместить. Насос состоит из входного модуля, модуля секции (модулей-секций), модуля головки, обратного и спускного клапанов. Допускается уменьшить число модулей-секций в насосе, соответственно укомплектовав погружной агрегат двигателем необходимой мощности. Соединения модулей между собой и входного модуля с двигателем фланцевое. Соединения (кроме соединения входного модуля с двигателем и входного модуля с газосепаратором) уплотняют резиновыми кольцами. Соединение валов модулей-секция между собой, модуля-секции с валом входного модуля, входного модуля с валом гидрозащиты двигателя осуществляют с помощью шлицевых муфт. Валы модулей-секций всех групп насосов, имеющих одинаковые длины корпусов 3, 4 и 5 м, унифицированы. Для зашиты кабеля от повреждений при спуско-подъемных операциях на основаниях модуля-секции и модуля-головки расположены съемные стальные ребра. Конструкция насоса позволяет без дополнительной разборки использовать модуль насосный-газосепаратор, который устанавливается между модулем входные и модулем-секцией. Погружной электрический двигатель (ПЭД) – двигатель специальной конструкции, представляет собой асинхронный двухполюсный двигатель переменного тока с короткозамкнутым ротором. Двигатель заполнен маловязким маслом, которое выполняет функцию смазки подшипников ротора, отвода тепла к стенкам корпуса двигателя, омываемого потоком скважинной продукции. Длина и диаметр двигателя определяют его мощность. Скорость вращения вала ПЭД зависит от частоты тока: при частоте переменного тока 50 Гц синхронная скорость составляет 3000 об/мин. Погружные электродвигатели маркируются с указанием мощности (в кВт) и наружного диаметра корпуса (мм). Необходимая мощность электродвигателя зависит от подачи и напора погружного центробежного насоса и может достигать сотен кВт. Современные погружные электродвигатели комплектуются системами датчиков давления, температуры и других параметров, фиксируемых на глубине спуска агрегата, с передачей сигналов по электрическому кабелю на поверхность (станцию управления). Секционные двигатели состоят из верхней нижней секций, которые соединяются при монтаже двигателя на скважине. Каждая секция состоит из статора и ротора, устройство которых аналогично односекционному электродвигателю. Электрическое соединение секций между собой последовательность, внутреннее и осуществляется с помощью трёх наконечников. Герметизация соединения обеспечивается уплотнением при стыковке секций. Для увеличения подачи и напора рабочей ступени центробежного насоса применяют регуляторы частоты вращения. Регуляторы частоты вращения позволяют перекачивать среду в более широком диапазоне объемов, чем это возможно при постоянной скорости, а также осуществлять плавный контролируемый пуск погружного асинхронного двигателя с ограничением пусковых токов на заданном уровне. Это повышает надежность УЭЦН за счет снижения электрических нагрузок на кабель и обмотку двигателя при запуске установок, а также улучшает условия работы пласта при пуске скважины. Оборудование позволяет также в комплекте с установленной в УЭЦН системой телеметрии поддерживать заданный динамический уровень в скважине. Одним из методов регулирования частоты вращения ротора УЭЦН является регулирование частоты питающего погружной двигатель электротока. Для увеличения работоспособности погружного электродвигателя большое значение имеет надежная работа его гидрозащиты, предохраняющей электродвигатель от попадания в его внутреннюю полость пластовой жидкости компенсирующей изменение объема масла в двигателе при его нагреве и охлаждении, а также при утечке масла через негерметичные элементы конструкции. Пластовая жидкость, попадая в электродвигатель, снижает изоляционные свойства масла, проникает через изоляцию обмоточных проводов и приводит к короткому замыканию обмотки. Кроме того, ухудшается смазка подшипников вала двигателя. Гидрозащита типа Г состоит из двух основных сборочных единиц: протектора и компенсатора. Основной объем узла гидрозащиты, формируемый эластичным мешком, заполнен жидким маслом. Через обратный клапан наружная поверхность мешка воспринимает давление продукции скважины на глубине спуска погружного агрегат. Таким образом, внутри эластичного мешка, заполненного жидким маслом, давление равно давлению погружения. Для создания избыточного давления внутри этого мешка на валу протектора имеется турбинка. Жидкое масло через систему каналов под избыточным давлением поступает во внутреннюю полость электродвигателя, что предотвращает попадание скважинной продукции внутрь электродвигателя. Компенсатор предназначен для компенсации объема масла внутри двигателя при изменении температурного режима электродвигателя (нагревание и охлаждение) и представляет собой эластичный мешок, заполненный жидким маслом и расположенный в корпусе. Корпус компенсатора имеет отверстия сообщающий наружную поверхность мешка со скважиной. Внутренняя полость мешка связана с электродвигателем, а внешняя со скважиной. При охлаждении масла объем его уменьшается, и скважинная жидкость через отверстия в корпусе компенсатора входит в зазор между наружной поверхностью стола и внутренней стенкой корпуса компенсатора, создавая тем самым условия полного заполнения внутренней полости погружного электродвигателя маслом. При нагревании масла в электродвигателе объем его увеличивается, и масло перетекает во внутреннюю полость мешка компенсатора; при этом скважинная жидкость из зазора между наружной поверхностью мешка внутренней поверхностью корпуса выдавливается через отверстия в скважину. Все корпуса элементов погружного агрегата соединяются между собой фланцами со шпильками. Валы погружного насоса, узла гидрозащиты и погружного электродвигателя соединяются между собой шлицевыми муфтами. Обратный клапан служит для предотвращения обратного вращения (турбинный режим) ротора насоса под воздействием столба жидкости в колонне НКТ при остановках и облегчения повторного запуска насосного агрегата. Остановки погружного агрегата происходят по многим причинам: отключение электроэнергии при аварии на силовой линии; исключение из-за срабатывания защиты ПЭД; отключение при периодической эксплуатации и т.п. При остановке (обесточивании) погружного агрегата столб жидкости из НКТ начинает стекать через насос в скважину, раскручивая вал насоса (а значит, и вал погружного электродвигателя) в обратном направлении. Если в этот период возобновляется подача электроэнергии, ПЭД начинает вращаться в прямом направлении, преодолевая огромную силу. Пусковой ток ПЭД в этот момент может превысить допустимые пределы, и если не сработает защита, электродвигатель выходит из строя. Спускной клапан предназначен для слива жидкости из колонны НКТ при подъеме насосного агрегата из скважины. Обратный клапан ввинчен в модуль-головку насос, а спускной - в корпус обратного клапана. Допускается устанавливать клапаны выше насоса в зависимости от значения газосодержания у сетки входного модуля насоса. При этом клапаны должны располагаться ниже сростки основного кабеля с удлинителем, так как в противном случае поперечный габарит насосного агрегата будет превышать допустимый. Обратные клапаны насосов 5 и 5А рассчитаны на любую подачу, группы 6 - на подачу до 800 м2/сут включительно. Конструктивно они одинаковы и имеют резьбы муфты и насосно-компрессорной гладкой трубы диаметром 73 мм. Обратный клапан для насосов группы 6, рассчитанный на подачу свыше 800 м2/сут, имеет резьбы муфты и НКТ гладкой трубы диаметром 89 мм. Кабельные линии предназначены для подачи электроэнергии с поверхности земли (от комплектных устройств и станций управления) к погружному электродвигателю. Кабельная линия состоит из основного питающего кабеля (круглого или плоского) и соединенного с ним плоского кабеля-удлинителя с муфтой кабельного ввода. Соединение основного кабеля с кабелем удлинителем обеспечивается неразъемной соединительной муфтой (сросткой). С помощью сростки могут быть соединены также участки основного кабеля для получения требуемой длины. Кабель выпускается с полимерной изоляцией, которая накладывается на жилы кабеля в два слоя. Три изолированные жилы кабеля соединяются вместе, накрываются предохраняющей подложкой под броню и металлической броней. Металлическая лента брони предохраняет изоляцию жил от механических повреждений при хранении и работе, в первую очередь - при спуске и подъеме оборудования. 5 Технологии выполняемых работ на предприятии или в цехе Бесштанговые насосы содержат скважинный насос и скважинный привод насоса, непосредственно соединенные между собой. Энергия к приводу насоса подводится по кабелю (при электроприводе) или по трубопроводу (при гидро- или пневмоприводе). Благодаря отсутствию длинной механической связи между приводом и насосом, бесштанговые насосы имеют значительно большую мощность, чем штанговые. Это дает возможность поддерживать большие отборы жидкости некоторыми видами бесштанговых насосов. В Российской Федерации установками ЭЦН оснащено более 35% всех нефтяных скважин и добывается более 65% всей нефти. Установка ЭЦН является сложной технической системой и, несмотря на широко известный принцип действия центробежного насоса, представляет собой совокупность оригинальных по конструкции элементов. Установка состоит из двух частей: наземной и погружной. Наземная часть включает автотрансформатор; станцию управления; иногда кабельный барабан и оборудование устья скважины. Погружная часть включает колонну HKT, на которой погружной агрегат спускается в скважину; бронированный трехжильный электрический кабель, по которому подается питающее напряжение погружному электродвигателю и который крепится к колонне НКТ специальными зажимами. Погружной агрегат состоит из многоступенчатого центробежного насоса, оборудованного приемной сеткой и обратным клапаном. В комплект погружной установки входит сливной клапан, через который сливается жидкость из НКТ при подъеме установки. В нижней части насос сочленен с узлом гидрозащиты (протектором), который в свою очередь сочленен с погружным электродвигателем. В нижней части электродвигатель имеет компенсатор. Жидкость поступает в насос через сетку, расположенную в его нижней части. Сетка обеспечивает фильтрацию пластовой жидкости. Насос подает жидкость из скважины в НКТ. Установки ЭЦН в России разработаны для скважин с обсадными колоннами диаметром 127, 140, 146 и 168 мм. Для обсадных колонн размера 146 и 168 мм имеются погружные агрегаты двух габаритов. Один предназначен для скважин с наименьшим внутренним диаметром (по ГОСТу) обсадной колонны. В этом случае и агрегат ЭЦН имеет меньший диаметр, а следовательно, и меньшие предельные величины рабочей характеристики (напор, подача, КПД). Каждая установка имеет свой шифр, например УЭЦH5A-500-800, в котором приняты следующие обозначения цифра (или цифра и буква) после УЭЦН обозначает наименьший допустимый внутренний диаметр обсадной колонны, в которую он может быть спущен, цифра «4» соответствует диаметру 112 мм цифра «5» соответствует 122 мм, «5А» - 130 мм, «б» - 144 мм и «6А» - 148 мм; второе число шифра обозначает номинальную подачу насоса (в м3/сут) и третье – примерный напор в м. Значения подачи и напора даны для работы на воде. 6 Промышленная и экологическая безопасность на предприятии или в цехе 6.1 Промышленная безопасность на предприятии или в цехе Персонал производственных объектов в зависимости от условий работы и принятой технологии производства должен быть обеспечен соответствующими средствами коллективной защиты. Каждый производственный объект, где обслуживающий персонал находится постоянно, необходимо оборудовать круглосуточной телефонной (радиотелефонной) связью с диспетчерским пунктом или руководством участка, цеха, организации. На рабочих местах, а также во всех местах опасного производственного объекта, где возможно воздействие на человека вредных и (или) опасных производственных факторов, должны быть предупредительные знаки и надписи. Рабочие места, объекты, подходы к ним, проходы и переходы в темное время суток должны быть освещены. Искусственное освещение должно быть выполнено в соответствии с установленными нормативами и, кроме особых случаев, оговоренных настоящими Правилами, обеспечить установленный санитарными нормами уровень освещения. Замеры уровня освещения следует проводить перед вводом объекта в эксплуатацию, после реконструкции помещений, систем освещения, а также ежегодно на рабочих местах. В производственных помещениях, кроме рабочего, необходимо предусматривать аварийное освещение, а в зонах работ в ночное время на открытых площадках аварийное или эвакуационное освещение. Светильники аварийного (эвакуационного) освещения должны питаться от независимого источника. Вместо устройства стационарного аварийного (эвакуационного) освещения допускается применение ручных светильников с аккумуляторами. Выбор вида освещения производственных объектов и вспомогательных помещений должен производиться с учетом максимального использования естественного освещения. Расстояние между отдельными механизмами должно быть не менее 1 м, а ширина рабочих проходов – о,75 м. Для передвижных и блочно-модульных установок и агрегатов ширина рабочих проходов допускается не менее 0,5 м. Объекты, для обслуживания которых требуется подъем рабочего на высоту до 0,75 м, оборудуются ступенями, а на высоту выше 0,75 м лестницами с перилами. В местах прохода людей над трубопроводами, расположенными на высоте 0,25 м и выше от поверхности земли, площадки или пола, должны быть устроены переходные мостики, которые оборудуются перилами, если высота расположения трубопровода более 0,75 м. Маршевые лестницы должны иметь уклон не более 60◦ (у резервуаров не более 50◦), ширина лестниц должна быть не менее 65 см, у лестницы для переноса тяжестей не менее 1 м. Расстояние между ступенями по высоте должно быть не более 25 см. Ступени должны иметь уклон вовнутрь 2-5◦. С обеих сторон должны иметь боковые планки или бортовую обшивку высотой не менее 15 см, исключающую возможность проскальзывания ног человека. Лестницы должны быть с двух сторон оборудованы перилами высотой 1 м. Лестницы тоннельного типа должны быть металлическими шириной не менее 60 см и иметь, начиная с высоты 2 м, предохранительные дуги радиусом 35-40 см, скрепленные между собой полосами. Дуги располагаются на расстоянии не более 80 см одна на другой. Расстояние от самой удаленной точки дуги до ступеней должно быть в пределах 70-80 см. Лестницы необходимо оборудовать промежуточными площадками, установленными на расстоянии не более 6 м по вертикали одна от другой. Расстояние между ступенями лестниц тоннельного типа и лестниц-стремянок должно быть не более 35 см. Рабочие площадки на высоте должны иметь настил, выполненный из металлических листов с поверхностью, исключающей возможность скольжения, или досок толщиной не менее 40 мм и, начиная с высоты 0,75 м, перила высотой 1,25 м с продольными планками, расположенными на расстоянии не более 40 см друг от друга, и борт высотой не менее 15 см, образующий с настилом зазор не более 1 см для стока жидкости. На площадках обслуживания, выполненных до выхода настоящих Правил. Допускается просверливание отверстий диаметром не менее 20 мм по периметру настила площадки при расстоянии между отверстиями не менее 250 мм. Работы, связанные с опасностью падения работающего с высоты, должны проводиться с применением предохранительного пояса. Предохранительные пояса и фалы следует испытывать не реже двух раз в год статического нагрузкой, указанной в инструкции по эксплуатации завода-изготовителя, специальной комиссией с оформлением акта. При отсутствии таких данных в инструкции по эксплуатации испытание следует проводить статической нагрузкой 225 кгс в течение пяти минут. Для пожаровзрывоопасных производств (установки подготовки нефти, резервуарные парки и т.п.) применение деревянных настилов запрещается. Допускается временное применение деревянных настилов из досок толщиной не менее 40 мм при ведении работ с лесов во время ремонта полностью оставленных оборудования и аппаратов, зданий и сооружений. Все потенциально опасные места объектов нефтегазодобычи (открытые ёмкости, трансмиссии и т.п.) должны иметь ограждения, закрывающие доступ к ним со всех сторон. Открывать дверцы ограждений или снимать ограждения следует после полной остановки оборудования или механизма. Пуск оборудования или механизма разрешается только после установки на место надежного закрепления всех съемных частей ограждения. Высота перильных ограждений должна быть не менее 1,25 м (для приводных ремней не менее 1,5 м), высота нижнего пояса ограждения должна равняться 15 см, промежутки между отдельными поясами должны составлять не более 40 см, а расстояние между осями смежных стоек не более 2,5 м. При использовании перильных ограждений для приводных ремней с внешней стороны обоих шкивов на случай разрыва ремня устанавливаются металлические лобовые щиты. Допускается использование перильных ограждений для закрытия доступа к движущимся частям оборудования и механизмов, если имеется возможность установки ограждений на расстоянии более 35 см от опасной зоны. При отсутствии такой возможности ограждение должно быть выполнено сплошным или сетчатым. Высота сетчатого ограждения движущихся элементов оборудования должна быть не менее 1,8 м. Механизмы высотой менее 1,8 м ограждают полностью. Размер ячеек сеток должен быть не более 30х30 мм. Сетчатое ограждение должно иметь металлическую оправу (каркас). 6.2 Экологическая безопасность на предприятии или в цехе Весь промышленный комплекс Арланского месторождения представляет серьезную экологическую опасность. Технологическое оборудование, сырье, а также химические вещества, используемые в технологическом процессе, в любой момент могут оказаться в окружающей среде. При авариях возможно возникновение взрывов, пожаров и загрязнение территории химическими опасными веществами. Характерными причинами аварий могут являться нарушения режимов нормальной эксплуатации технологических линий, повреждение оборудования, нарушение герметичности ёмкостей хранения химических реагентов, газового конденсата и т.д. При авариях в основном загрязняется атмосферный воздух, почвенный покров, опасности также подвергается обслуживающий персонал и население близлежащих территорий. Литература 1 Никишенко С.Л. «Нефтегазопромысловое оборудование» - г.Волгоград, «Ин-Фолио», издание стереотипное 2 Покрепин Б.В. «Разработка нефтяных и газовых месторождений» - г.Волгоград, «Ин-Фолио», издание стереотипное 3 Покрепин Б.В. «Способы эксплуатации нефтяных и газовых месторождений» - г. Волгоград, «Ин-Фолио», издание стереотипное 4 Рабочая инструкция оператора по добыче нефти и газа КЦДНГ – 2 5 Справочное пособие по охране труда для мастеров и бригадиров производства. Уфа, издание стереотипное 6 Интернет ресурс: http://www.borovik.com/ 7 Интернет ресурс: http://greenologia.ru/eko-problemy/proizvodstvo-neft/arlanskoje-mestorozhdenije.html 8 Интернет ресурс: https://ru.wikipedia.org/ 9 Интернет ресурс: http://mirznanii.com/a/23935/razrabotka-arlanskogo-mestorozhdeniya 10 Интернет ресурс: http://www/ngpedia.ru/id380740p1.html 11 Интернет ресурс: http://studopedia.su/6_30144_trebovaniya-bezopasnosti-pri-ekspluatatsii-i-obsluzhivanii-skvazhin 1 2 |