|
Повышение нефтеотдачи пластов сочетанием тепловых и химических методов. Отчет по выполненным задачам по дисциплине Обеспечение и контроль технологии добычи нефти, газа и газового конденсата
Задача 3.1 Рассчитать катодную защиту трубопровода 529·6мм с удовлетворительным состоянием битумной изоляции, проложенного в грунте с удельным сопротивлением грунта ρг =20 Ом·м. Электроды анодного заземления ЗКЖ-12 расположены в грунте горизонтально. Для дренажной линии использовать алюминиевый провод круглого сечения. Грунты сухие Umax = - 0,95В.
1.Расстояние между двумя катодными станциями с учетом их взаимного влияния определяют:
(40)
где: - электрический параметр трубопровода.
1/м ; (41)
где - сопротивление трубопровода (Ом·м), справочные данные. Для трубопровода 529·6мм = Ом*мм2/м. -переходное сопротивление изоляции трубопровода на 1м длины (Ом·м). Для битумных покрытий в зависимости от состояния изоляции значение принимают в пределах 300-500 Ом·м. Берем для расчетов =300 Ом·м; - наложенная разность потенциалов в точке дренажа, берется в зависимости от состояния грунтов: для влажных грунтов =-0,67 В; для сухих грунтов =-0,95 В.
Для расчета берем =-0,95 В (из условия задачи).
- наложенная разность потенциалов “труба-земля” в конце плеча защиты; = - 0,32В.
Тогда:
L = км. (42)
2.Величину силы тока в точке дренажа Iн в начальный период работы катодной защиты определяют:
(43)
- удельное сопротивление грунта по условию задачи = 20 Ом·м; У - расстояние от анодного заземления до защищаемого трубопровода (м), принимается в пределах 100-200 м; для расчетов примем У=200 м; Zo - входное сопротивление трубопровода, Ом.
Ом (44)
Тогда:
А (45)
С учетом старения изоляции трубопровода в процессе его эксплуатации и ухудшения со временем защитных свойств изоляции величину силы тока Iк в точке дренажа для конечного периода работы катодной защиты принимают с трехкратным запасом Iк=3Iн.
Величина силы тока Iкв точке дренажа для конечного периода работы катодной защиты Iк= 3* = 3*14,6 = 43,8 А.
3.Общее число электродов:
; (46)
где - сопротивление растеканию горизонтального электрода, Ом. Для электрода ЗКЖ-12-ка в коксовой мелочи , Ом; - удельное сопротивление грунта, 20 Ом·м; -общее сопротивление растеканию электродов. ; -общее сопротивление схемы защиты катодной станции. Для станции катодной защиты =0,3 Ом; - коэффициент использования электрода. =0,7. Определяем общее число электродов:
(47)
Поперечное сечение дренажных проводов (кабеля):
(48)
где - удельное сопротивление материала проводника (кабеля), Ом· /м; для алюминия = 0,028 Ом· /м; - длина проводника (кабеля) м; принимается равной У.( У-расстояние от анодного заземления до трубопровода; т.е = У = 200м); -сопротивление дренажных проводов (кабелей), принимаем равным общему сопротивлению растеканию электродов, т.е Ом.
Тогда: (49)
При использовании в качестве дренажной линии проводника круглого сечения ( ) минимально необходимый d проводника:
мм≈7мм. (50)
S - поперечное сечение дренажных проводов.
Срок службы анодного заземления:
лет 6 мес. (51)
где G - масса материала заземления G= 1200 кг; (от 1000-2000 кг);
- коэффициент запаса, для обеспечения нормальной работы анодного заземления на проектируемый срок эксплуатации =1,1÷1,3; g - масса растворяемого материала заземления, g=10 кг/А·год (для стальных заземлителей без активаторов). - сила тока в точке дренажа в начальный период.
Падение напряжения в схеме защиты:
= Iк (Rа + Rк +Zо + ) ≈ Iк * Rсх = 43,8*0,3 = 13,14 В. (52)
-общее сопротивление схемы защиты катодной станции. Для станции катодной защиты =0,3 Ом. Iк - величина силы токав точке дренажа для конечного периода работы катодной защиты
Iк= 3 = 314,6 = 43,8 А (53)
Потребляемая мощность сетевой катодной станции:
≈ 720 Вт (54)
- мощность на выходе сетевой катодной станции.
= Iк* = 43,8*13,14 = 575,5 Вт. (55)
= 0,8.
К установке принимаем станцию катодной защиты типа СКСА – 1200 с номинальной мощностью на выходе 1200 Вт.
|
|
|