Отчет по практике ПИОЭТУиС. Московский политехнический университет (московский политех) Факультет урбанистики и городского хозяйства Кафедра Промышленная теплоэнергетика

• Название: Московский политехнический университет (московский политех) Факультет урбанистики и городского хозяйства Кафедра Промышленная теплоэнергетика
• Дата: 05.12.2021
• Размер: 248.02 Kb.
• Имя файла: Отчет по практике ПИОЭТУиС.docx
• Тип: Отчет; #292145

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И высшего ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Московский политехнический университет»

(МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХ)
Факультет урбанистики и городского хозяйства

Кафедра «Промышленная теплоэнергетика»
отчет

о прохождении учебной практики

студента группы 201-431

по направлению подготовки 13.03.01 Теплоэнергетика и теплотехника

_____________

^{(Фамилия Имя Отчество)}

Место прохождения учебной практики

Московский политехнический университет

(название предприятия/организации)

Руководитель практики от предприятия/организации	Руководитель практики от кафедры

Москва 2021




МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И высшего ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Московский политехнический университет»

(МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХ)
Факультет урбанистики и городского хозяйства

Кафедра «Промышленная теплоэнергетика»
Индивидуальное задание

студенту группы

^{(Фамилия, Имя, Отчество)}

для прохождения учебной практики в период с «12» июля по
«24» июля 2020 г.

Перечень вопросов, подлежащих рассмотрению:

• 
  добыча природного газа (виды бурения, достоинства и недостатки).
  

Дата выдачи задания: «12» июля 2021 г.

Руководитель практики ________________________ ()

^{(подпись) (И.О. Фамилия)}

Срок сдачи отчета по практике: «24» июля 2021 г.

Содержание

Введение 3

1.Природный газ 4

1.1 Химические свойства природных газов 5

1.2. Применение 6

1.3. Экология 7

1.4. Транспортировка природного газа 7

1.5. Очистка газов от сероводорода 8

2.Виды бурения 9

2.1. Ударное бурение 10

2.2.Вращательное бурение 11

3.Достоинства добычи газа 13

4.Недостатки добычи газа 14

Заключение 17

Список использованных источников и литературы 18

Введение 3

1.Природный газ 4

1.1 Химические свойства природных газов 5

1.2. Применение 6

1.3. Экология 7

1.4. Транспортировка природного газа 7

1.5. Очистка газов от сероводорода 8

2.Виды бурения 9

2.1. Ударное бурение 10

2.2.Вращательное бурение 11

3.Достоинства добычи газа 13

4.Недостатки добычи газа 14

Заключение 17

Список использованных источников и литературы 18

Введение

Целью учебной практики является получение первичных профессиональных навыков и умений в организации инженерной деятельности, обращения с теплоэнергетическим оборудованием и системами, разработке и ведении документов.

Задачами учебной практики являются:

• 
  закрепление теоретических знаний, полученных в ходе обучения;
  
• 
  изучение технологических процессов и теплоэнергетического оборудования;
  
• 
  изучение правил безопасной эксплуатации теплоэнергетических установок и систем;
  
• 
  добыча природного газа (виды бурения, достоинства и недостатки).
  

1. Природный газ

Природный газ – смесь газов, образовавшаяся в недрах земли при анаэробном разложении органических веществ.

Природный газ относится к полезным ископаемым. Часто является попутным газом при добыче нефти. Природный газ в пластовых условиях (условиях залегания в земных недрах) находится в газообразном состоянии – в виде отдельных скоплений (газовые залежи) или в виде газовой шапки нефтегазовых месторождений, либо в растворённом состоянии в нефти или воде. В стандартных условиях (101,325 кПа и 20 °С) природный газ находится только в газообразном состоянии.

Газовая промышленность – одна из основных отраслей народного хозяйства России, определяющих высокие темпы его развития, что обусловлено быстрым ростом потребления энергетических ресурсов, в которых одно из ведущих мест занимает природный газ.

Ускоренное развитие добычи природного газа в стране стало возможным благодаря открытию крупных газоносных районов.

Таким образом, достаточные запасы газа и большие экономические преимущества его использования в народном хозяйстве создали прочную основу для ускорения развития газовой промышленности.

Использование природного газа в народном хозяйстве осуществляется по следующим основным направлениям:

• 
  технологическое использование газа, при котором энергия его при сжигании непосредственно передается нагреваемому объекту или продукту;
  
• 
  энергетическое использование газа как котельного топлива;
  
• 
  переработка газа с целью производства серы, метанола, ацетилена, аммиака и др.
  

Теория и практика добычи газа в нашей стране получило серьезное развитие за последние годы.

Добыча природного газа осуществляется через скважины, пробуренные в земной поверхности из газовых залежей. Под слоем газонепроницаемых пород газ находится в газоносных пластах, представляющих собой слои пористых пород (песчаники, пористые известняки).

Из скважины газ поступает в сепараторы, где происходит первичная очистка газа от механических примесей. Затем газ осушается, очищается от сероводорода, диоксида углерода, одорируется (газу придается специфический запах с помощью этилмеркаптана – C₂H₅SH) и еще раз очищается от механических примесей. Затем, если газ имеет достаточное давление он подается в магистральные газопроводы, выполненные из труб диаметром до 1420 мм. Для поддержания давления газа в газопроводе через каждые 150 км строятся промежуточные компрессорные станции.

У потребителей газа (городов) строят головные газораспределительные станции. В них давление газа снижается от давления в магистральном газопроводе до давления, принятого в верхней ступени давления городского газопровода.

1.1 Химические свойства природных газов

Основную часть природного газа составляет метан (CH₄) – до 98 %. В состав природного газа могут также входить более тяжёлые углеводороды – гомологи метана:

• 
  этан (С₂H₆);
  
• 
  пропан (C₃H₈);
  
• 
  бутан (C₄H₂₀);
  
• 
  а также другие неуглеводородные вещества:
  
• 
  водород (H₃);
  
• 
  сероводород (H₃S);
  
• 
  диоксид углерода (СО₂);
  
• 
  азот (N₂);
  
• 
  гелий (Не).
  

Чистый природный газ не имеет цвета и запаха. Чтобы можно было определить утечку по запаху, в газ добавляют небольшое количество веществ, имеющих сильный неприятный запах. Чаще всего в качестве применяется этилмеркаптан.

Сероводород является высокотоксичным корродирующим компонентом природных газов. Предполагают, что сероводород и углекислый газ в пластах образуется по схеме:

2С+МеS + O → MeC +C + S

где:

С – органическое соединение;

Ме – металл.

1.2. Применение

Природный газ широко применяется в качестве горючего в жилых частных и многоквартирных домах для отопления, подогрева воды и приготовления пищи; как топливо для машин, котельных, ТЭЦ и др. Сейчас он используется в химической промышленности как исходное сырьё для получения различных органических веществ, например, пластмасс. В XIX веке природный газ использовался в первых светофорах и для освещения (применялись газовые лампы).

Природный газ, получаемый с промыслов, содержит посторонние примеси: твердые частицы (песок и окалину), конденсат тяжелых углеводородов, водяные пары и часто сероводород и углекислый газ. Присутствие твердых частиц в газе приводит к быстрому износу соприкасающихся с газом деталей компрессоров. Твердые частицы засоряют и портят арматуру газопровода и контрольно-измерительные приборы; скапливаясь на отдельных участках газопровода, они сужают его поперечное сечение.

Жидкие частицы, оседая в пониженных участках трубопровода, также вызывают уменьшение площади его поперечного сечения. Они, кроме того, оказывают корродирующее действие на трубопровод, арматуру и приборы.

Сероводород – весьма вредная примесь. В количествах, больших 0,01 мг на 1л воздуха рабочей зоны, он ядовит. При промышленном использовании газа содержащийся в нем сероводород отрицательно сказывается на качестве выпускаемой продукции. В присутствии влаги сероводород вызывает сильную коррозию металлов.

1.3. Экология

В экологическом отношении природный газ является самым чистым видом минерального топлива. При сгорании его образуется значительно меньшее количество вредных веществ по сравнению с другими видами топлива. Однако сжигание человечеством огромного количества различных видов топлива, в том числе природного газа, за последние полвека привело к заметному увеличению содержания углекислого газа в атмосфере, который является, как и метан, парниковым газом. Большинство ученных именно это обстоятельство считают причиной наблюдающегося в настоящее время потепления климата. В связи с этим в 1997 г. был подписан Киотский протокол по ограничению парникового эффекта.

1.4. Транспортировка природного газа

В настоящее время основным видом транспорта является трубопроводный. Газ под давлением 75 атмосфер движется по трубам диаметром до 1,4 метра. По мере продвижения газа по трубопроводу он теряет энергию, преодолевая силы трения как между газом и стенкой трубы, так и между слоями газа. Поэтому через определённые промежутки необходимо сооружать компрессорные станции (КС), на которых газ дожимается до 75 атм. Сооружение и обслуживание трубопровода весьма дорогостояще, но тем не менее – это наиболее дешёвый способ транспортировки газа и нефти.

Кроме трубопроводного транспорта используют специальные танкеры – газовозы. Это специальные корабли, на которых газ перевозится в сжиженном состоянии при определённых термобарических условиях. Таким образом для транспортировки газа этим способом необходимо протянуть газопровод до берега моря, построить на берегу сжижающий газ завод, порт для танкеров, и сами танкеры. Такой вид транспорта считается экономически обоснованным при отдалённости потребителя сжиженного газа более 3000 км.

В 2004 международные поставки газа по трубопроводам составили
502 млрд. м³, сжиженного газа – 178 млрд. м³.

Также есть и другие проекты транспортировки газа, например, с помощью дирижаблей или в газогидратном состоянии, но эти проекты не нашли широкого применения в силу различных причин.

1.5. Очистка газов от сероводорода

Газы, содержащие сероводород, настолько коррозионно-активны, что оборудование и трубопроводы из обычных материалов очень быстро выходят из строя. Компания SUMITOMO стала первопроходцем в области разработки новых материалов, способных выдерживать такую среду. В докладе представителя компании было рассказано об опыте создания нефтегазопромысловых труб для работы в кислых и коррозийных средах.

При обнаружении в устьевой арматуре утечки нефти, газа, содержащих сероводород, скважину необходимо немедленно закрыть с помощью соответствующей задвижки или приустьевого клапана-отсекателя с пульта управления. При обнаружении утечки сероводорода из выкидной линии скважины необходимо закрыть с пульта управления задвижку на выкидной линии, а также входную задвижку на замерном устройстве. Об этих случаях необходимо оперативно сообщить руководителю объекта и работникам противофонтанной службы. При содержании сероводорода в газе более 8% должна быть смонтирована специальная факельная система.

Сероводород в большинстве случаев является ядом для катализаторов и живых организмов. Тщательная очистка газов от сероводорода необходима в производстве синтетического аммиака, синтетических спиртов, при гидрогенизации жиров, в производстве газов бытового и, применяемого в металлургической промышленности и т. д.

2. Виды бурения

Бурение скважин разделяется на несколько разновидностей. Основным разделением является способ воздействия и характер разрушения пород, вид долота. Каждый вид подразумевает разделение ещё на несколько подвидов, поэтому решение о выборе способа принимается с учетом различных параметров.

При воздействии на породы механическим или немеханическим способом солиста добиваются одинакового результата, но разными способами. Механический способ предполагает непосредственный контакт бурового инструмента с породой. При бурении скважин немеханическим способом буровая техника не соприкасается с горным массивом, но данные методы находятся только в разработке, поэтому не применяются для разработки газовых и нефтяных месторождений.

Механическая разработка пород происходит при помощи ударного либо вращательного бурения.

2.1. Ударное бурение

Ударное бурение – это способ бурения отверстия в земле посредством многократных ударов о землю остроконечного стального долота, подвешенного на проволочном канате. Метод базируется на дроблении грунта.

После разрушения частицы породы извлекаются из котлована.

Работы выполняются специальным буровым снарядом Шитца. Для разных типов грунтовых пород ударно-канатного бурения скважин технология отличается. Ударный метод предполагает использование долота, которая подвешивается на канате. Когда происходит углубление скважины длину каната увеличивают. Способ обеспечивает цилиндричность отверстий благодаря постоянному повороту во время пробуривания. Каждый раз, когда в скважине образуется насыпь породы забой очищается и происходит дальнейшее углубление отверстия. Так как при бурении возможно осыпание породы, то в скважину монтирует специальную трубу, которая предотвращает деформацию стенок. Хоть способ достаточно популярный, но при разработке скважины для нефти и газа его практически не используют.

Рабочий орган подбирается в зависимости от физических характеристик разрушаемой почвы.

В некоторых случаях приходится комбинировать ударный инструмент. Эффективность разрушения породы при ударно-канатном бурении прямо пропорциональна массе бурового снаряда, высоте его падения, ускорению падения, числу ударов долота о забой в единицу времени. В процессе разбуривания трещиноватых и вязких пород возможно заклинивание долота. Для освобождения долота в буровом снаряде применяют штангу-ножницы, изготовленные в виде двух удлиненных колец, соединенных друг с другом подобно звеньям цепи. При ударном бурении скважина, как правило, не заполнена жидкостью. Поэтому, во избежание обрушения породы с ее стенок, спускают обсадную колонну, состоящую из металлических обсадных труб, соединенных друг с другом с помощью резьбы или сварки. По мере углубления скважины обсадную колону продвигают к забою и периодически удлиняют. Ударный способ более 50 лет не применяется на нефтегазовых промыслах России. Однако в разведочном бурении на россыпных месторождениях, при инженерно-геологических изысканиях, бурении скважин на воду и т.п. находит свое применение.


Рис. 1. Ударно-канатное бурение вертикальных скважин

2. Вращательное бурение

Вращательное бурение – способ сооружения скважин путем разрушения горной породы за счет вращения прижатого к забою породоразрушающего инструмента (долото, коронка).

Основные разновидности вращательного бурения, используемого для сооружения исследовательских и эксплуатационных скважин:

• 
  роторное бурение (вращение передается инструменту через бурильную колонну ротором, установленным в буровой вышке);
  
• 
  турбинное бурение (вращение инструмента двигателем-турбобуром непосредственно на забое);
  
• 
  роторно-турбинное бурение (вращение инструмента турбобуром, установленным в забойном агрегате, вращаемом через колонну ротором);
  
• 
  реактивно-турбинное бурение (вращение инструмента турбобуром, агрегат вращается от реактивных моментов);
  
• 
  электробурение (вращение инструмента электромотором непосредственно на забое);
  
• 
  бурение объемным двигателем (вращение инструмента винтовым гидравлическим двигателем на забое).
  

Вращательное бурение неглубоких (главным образом взрывных) скважин осуществляется путем передачи вращательного момента через штангу от бурового станка к породоразрушающему инструменту либо шарошечного типа, либо лопастного с удалением пород по витым штангам – шнекам; принцип вращательного бурения используется также при бурении сверлами.

Вращение бурового инструмента в комбинации с ударом применяют, например, при вращательно-ударном бурении, ударно-вращательном бурении.

В зависимости от глубины бурения мощность буровых установок, используемых для вращательного бурения, составляет от нескольких десятков кВт до нескольких тысяч кВт.

При вращательном бурении породы разрушаются по всему забою или по кольцевому пространству с отбором керна (колонковое бурение).

В зависимости от горнотехнических условий при вращательном бурении сооружают вертикальные, горизонтальные, наклонные, разветвленные и кустовые скважины.

Вращательное бурение заменило ударное бурение во 2-й половине 19 в., с начала 20 в..




Рис. 2. Вращательное бурение скважин

3. Достоинства добычи газа

В своей основе природный газ содержит газ метан, составляющий до 80-97% газовой смеси. Он зарождается на глубине, в недрах земли при герметичном разложении органических веществ на элементы.

Этот газ относится к разряду полезных ископаемых, часто добывается
попутно, при добыче нефтепродуктов. Природный газ часто находят в отдельных скоплениях, их называют газовыми залежами. Так же, в нефтегазовых месторождениях есть шапка из газа. Природный газ имеется в виде газогидратов в зонах вечной мерзлоты.

Природный газ – это эффективный энергоноситель. На его стороне ряд преимуществ. Но если сравнивать природный газ с другими разновидностями топлива, то надо рассмотреть следующие:

• 
  добыча газа дешевле, а производительность труда выше, чем у других видов сырья;
  
• 
  в природном газе отсутствует оксид углерода, что исключает возможность отравления людей;
  
• 
  при использовании газового городского отопления меньше всего загрязняется атмосфера, при высоких показателях КПД сгорания метана;
  
• 
  при использовании метана можно более точно регулировать режим температуры, в отличие от других разновидностей топлива;
  
• 
  в случае использования метана - отсутствуют потери топлива из-за его не догорания.
  

Среди преимуществ натурального газа – меньшие по сравнению с нефтью и углем выбросы углекислого газа при выработке единицы энергии. Разница – 40 процентов в пользу натурального газа. Преимущество перед, например, энергией ветра заключается в том, что натуральный газ можно складировать и использовать по мере необходимости.

4. Недостатки добычи газа

Однако есть и минусы природного газа: это все же ископаемое топливо и его использование приводит к вредным выбросам. Основным компонентом натурального газа является метан, который удерживается в атмосфере менее длительное время, чем углекислый газ, однако его потенциальное воздействие на рост температуры в ближайшее столетие в 28 раз превышает этот показатель для углекислого газа.

В 2016 году концентрация метана в атмосфере достигла рекордного уровня 1853 части на миллиард по объему – примерно 257 процентов уровня содержания метана в атмосфере в доиндустриальную эпоху. К тому же современные методы добычи сланцевого газа требуют больших объемов воды.

Существует также опасность заражения подземных и поверхностных вод при гидравлическом разрыве пласта – методе добыче сланцевого газа. Взрывоопасность смеси, способность оказывать наркотическое и удушающее действие на человека, способность вытекать через неплотности в соединениях.

Заключение

В результате прохождения учебной практики:

• 
  закреплены теоретические знания, полученные в ходе обучения;
  
• 
  изучены технологические процессы и теплоэнергетическое оборудование;
  
• 
  добыча природного газа (виды бурения, достоинства и недостатки).
  

Подводя итоги учебной практики, можно сказать, что работа в приемной комиссии прошла успешно. Было интересно и познавательно помогать абитуриентам в выборе направления подготовки. Благодаря работе в приемной комиссии, я сам узнал много нового о своём факультете. Хочется сказать, что коллектив Московского политеха оказался очень дружным и отзывчивым. Каждый был готов помочь в решении любой проблемы. Было очень интересно попробовать себя в новой роли. Я благодарен Московскому политеху за предоставленную возможность.

Список использованных источников и литературы

1. 
   https://works.doklad.ru/view/7whv7lEYLzY/all.html
   
2. 
   https://gorgeomeh.ru/articles/sposoby-bureniya-neftyanykh-i-gazovykh-skvazhin/
   
3. 
   http://oilloot.ru/78-tekhnika-i-tekhnologii-stroitelstva-skvazhin/276-sposoby-bureniya-skvazhin
   
4. 
   https://neftegaz.ru/tech-library/ngk/147783-udarno-kanatnoe-kanatnoe-burenie/
   
5. 
   http://www.mining-enc.ru/v/vraschatelnoe-burenie/
   
6. 
   https://mcgaz.ru/news/articles/preimushhestva-prirodnogo-gaza.html
   
7. 
   https://starimpex.ru/gaz/nedostatki-prirodnogo-gaza.html
   

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И высшего ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Московский политехнический университет»

(МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХ)
Факультет урбанистики и городского хозяйства

Кафедра «Промышленная теплоэнергетика»
отзыв-характеристика

настудента группы 201-431

______________________________________________,

^{(Фамилия Имя Отчество)}

обучающегося по направлению подготовки

13.03.01 Теплоэнергетика и теплотехника

За время прохождения учебной практики _____________ проявил себя как … студент, прилежно относящийся к поставленным задачам практики. Выполнил поставленное ему индивидуальное задание в полном объёме. В процессе прохождения практики, _______ показал хороший уровень теоретических знаний.

__________ коммуникабелен, прилежен, дисциплинирован, добросовестно исполнял указания руководителя практики от предприятия.

По желанию руководителя от предприятия дополнить отзыв-характеристику

Оценка по практике __ (_________________)

Руководитель от предприятия (организации)
_____________________ _________ ______________

^{(должность) (подпись) (И.О. Фамилия)}

«20» июля 2021 год

(МП)