Онлайн поддержка
Все операторы заняты. Пожалуйста, оставьте свои контакты и ваш вопрос, мы с вами свяжемся!
ВАШЕ ИМЯ
ВАШ EMAIL
СООБЩЕНИЕ
* Пожалуйста, указывайте в сообщении номер вашего заказа (если есть)

Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, НЕФТЕГАЗОВОЕ ДЕЛО

Реконструкция дожимной насосной станции подготовки нефти и газа

one_butterfly 850 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 34 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 13.04.2021
Пояснительная записка проекта содержит 61 листа машинописного текста, 8 рисунков, 13 таблиц, 26 наименований использованных источников. ДОЖИМНАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ (ДНС), АВТОМАТИЗАЦИЯ, УЗЕЛ УЧЕТА НЕФТИ, УЗЕЛ УЧЕТА ГАЗА, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, ЭЖЕКТОР, КОНТРОЛЬ, УПРАВЛЕНИЕ. Объектом исследования является дожимная насосная станция подготовки нефти и газа. В процессе исследования определено, что для нормального протекания процесса, давление потока газа для дальнейшей обработки необходимо увеличить. Цель работы – реконструкция дожимной насосной станции подготовки нефти и газа. В результате проектирования рекомендовано установить в данный узел вакуумный эжектор.
Введение

Добыча нефти и газа с технической точки зрения - это совокупность технологических процессов, осуществляемых на нефтегазодобывающих предприятиях для получения этих продуктов в определённом количестве и определённого качества. Важнейшие из этих процессов - эксплуатация скважин, сбор, подготовка и транспорт нефти и газа. Система сбора нефти, газа и воды на нефтяных месторождениях - это совокупность трубопроводных коммуникаций и оборудования, предназначенных для сбора продукции отдельных скважин и доставки её до пунктов подготовки нефти, газа и воды. Основными технологическими установками, входящими в состав системы сбора и подготовки, являются: • дожимная насосная станция (ДНС); • дожимная насосная станция с установкой предварительного сброса воды (ДНС с УПСВ); • установка предварительного сброса воды (УПСВ); • установка подготовки нефти (УПН), которая входит в состав ЦПС. Подготовка нефти и газа - это технологические процессы, осуществляемые с целью приведения их качества в соответствие с требованиями действующих стандартов и технических условий. При подготовке нефти проводят её обезвоживание (отделение воды) обессоливание (удаление солей) или стабилизацию. При необходимости применяют сочетание этих процессов. Подготовленную нефть по магистральным нефтепроводам или в цистернах по железной дороге подают на нефтеперерабатывающие заводы и другим потребителям. Газ подготавливают для его дальнейшего транспортирования по газопроводам, приведения его качества в соответствие с предъявляемыми требованиями, определяемыми из условий безопасного использования его потребителями, а также с целью получения сырья для нефтехимии и других отраслей народного хозяйства. Универсальной системы сбора нефти, газа и воды, т.е. такой, которую можно было бы эффективно применять на любом месторождении, не существует. Каждое месторождение имеет свои особенности, связанные с природно-климатическими условиями, размещением скважин, способами, объёмами добычи и физико-химическими свойствами нефти, газа и воды. Поэтому на каждом месторождении применяют такую систему сбора продукции скважин, которая наиболее приемлема для данного месторождения.
Содержание

Введение…………………………………………………………………………………...6 1 Литературный обзор…………………………………………………………………….8 1.1 Общие сведения о системе сбора и подготовки скважинной продукции…………………………………………………………………………...8 1.2 Назначение дожимных насосных станций…………………………………..11 2 Общая характеристика работы……………………………………………………….18 3 Технологическая часть………………………………………………………………...19 3.1 Расчет материального баланса дожимной насосной станции……………...19 3.1.1 Материальный баланс первой ступени сепарации………………………..21 3.2 Описание принципиальной технологической схемы дожимной насосной станции………………………………………………………………….28 4 Механическая часть……………………………………………………………………33 4.1 Принципиальная технологическая схема ДНС и ее описание……………..34 4.2 Описание и принцип действия секционного центробежного насоса……...37 4.3 Гидравлический расчет сложного трубопровода…………………………...38 4.4 Определение расхода жидкости через сепараторы…………………………42 5 Общие вопросы экономики, автоматизации процессов и охраны труда…………..46 5.1 Автоматизация и управление технологическими системами ……………..46 5.1.1 Обоснование необходимости совершенствования существующей системы контроля, регулирования, сигнализации и блокировки……………...46 5.1.2 Выбор и обоснование параметров контроля и регулирования на данной компрессорной установке………………………………………………..47 5.1.3 Выбор и обоснование средств контроля и регулирования. Описание схем регулирования……………………………………….....................................48 5.1.4 Выбор и обоснование средств защиты и блокировки…………………….48 5.1.5 Сводная спецификация на средства КИП и А…………………………….50 5.2 Безопасность и экологичность проекта……………………………………...51 Заключение……………………………………………………………………………….57Список использованных источников…………………………………………………...58 Перечень иллюстрационно-графического материала ВКР…………………………...60 Перечень рисунков ВКР…………………………………………………………………60 Перечень таблиц ВКР…………………………………………………………………..61
Список литературы

Отрывок из работы

2 Общая характеристика работы Тема дипломного проекта «Реконструкция дожимной насосной станции подготовки нефти и газа». Подготовка нефти и газа - это технологические процессы, осуществляемые с целью приведения их качества в соответствие с требованиями действующих стандартов и технических условий. При подготовке нефти проводят её обезвоживание (отделение воды) обессоливание (удаление солей) или стабилизацию. При необходимости применяют сочетание этих процессов. Подготовленную нефть по магистральным нефтепроводам или в цистернах по железной дороге подают на нефтеперерабатывающие заводы и другим потребителям. Задачей дипломного проекта является увеличение эффективности работы станции подготовки нефти и газа, за счет создания условий для дальнейшей обработки газа, путем монтажа вакуумного эжектора, что приведет к увеличению давления потока газа и позволит увеличить производство. Проведенные расчеты, проработка литературных и патентных источников, а также подробное ознакомление с технологией производства указывают на возможность использования вакуумного инжектора для увеличения потока. Поэтому целью дипломного проекта произвести необходимые расчеты, обеспечивающие безаварийную работу установки, и определить эффективность станции в технологическую линию. ? 3 Технологическая часть 3.1 Расчет материального баланса дожимной насосной станции (ДНС) Исходные данные для расчета: Годовая производительность установки по товарной нефти -1000000 тонн/год Обводненность сырой нефти – 50% Давление первой стадии сепарации – 0,45 МПа Температура первой стадии сепарации – 20ОС. Давление второй стадии сепарации – 0,2 МПа; Температура второй стадии сепарации – 50ОС. Компонентный состав нефти приведен в табл. 2.1. Таблица 3.1- Комплексный состав нефти № п/п Компонент смеси Мольная доля компонента в нефти , % мол. 1 Диоксид углерода (СО ) 0,09 2 Азот (N2) 0,18 3 Метан(СН ) 12,87 4 Этан (С Н ) 0,94 5 Пропан (С Н ) 2,29 6 n-Бутан (n-С Н ) 1,15 7 i-Бутан (i-С Н ) 2,52 8 n-Пентан (n-С Н ) 1,80 9 i-Пентан (i-С Н ) 2,20 10 Гексан и выше (С Н +) 75,96 Итого 100,00 3.1.1 Материальный баланс первой ступени сепарации Технологией подготовки нефти предусмотрено, что термодинамические параметры работы рассматриваемого блока соответствует абсолютному давлению и температуре, равных соответственно Р=0,45 МПа; t=20°С. Расчеты разгазирования нефти в сепараторах при небольших давлениях (0,6–1,1МПа) с достаточным для практических целей точностью можно производить по закону Рауля – Дальтона: (3.1) где - мольная доля i-го компонента в образовавшейся газовой фазе, находяйщейся в равновесии с жидким остатком.; - мольная доля этого же компонента в жидком остатке; - константа фазового равновесия i-го компонента при условии сепарации (в рассматриваемом случае при давлении Р=0.7 МПа и температуре t=15 ОС). Для определения покомпонентного состава образовавшейся газовой (паровой) фазы используется уравнение: (3.2) где - мольная доля i-го компонента в исходной эмульсии; - мольная доля отгона. Поскольку то по уравнению (3.2) получим: (3.2) Уравнение (3.3) используется для определения методом последовательного приближения мольной доли отгона , при заданных составе исходной смеси , давлении и температуре сепарации. При расходе нефтяной эмульсии - 1100000 тонн/год часовая производительность установки составит: кг/ч Содержание углеводородов в нефтяной эмульсии и константы фазового равновесия ( ) с учетом условий сепарации приведены в таблице 3.2 Таблица 3.2 № п/п Компонент смеси Мольная доля компонента в нефти (z ), % мол. Молекулярная масса (М ), кг/кмоль 1 2 3 4 5 1 Диоксид углерода (СО2) 0,09 44 47,2 2 Азот (N2) 0,18 28 116,9 3 Метан(СН ) 12,87 16 51,73 4 Этан (С Н ) 0,94 30 8,27 5 Пропан (С Н ) 2,29 44 1,85 6 n-Бутан (n-С Н ) 1,15 58 0,62 Продолжение таблицы 3.2 1 2 3 4 5 7 i-Бутан (i-С Н ) 2,52 58 0,88 8 n-Пентан (n-С Н ) 1,80 72 0,12 9 i-Пентан (i-С Н ) 2,20 72 0,17 10 Гексан и выше (С Н +) 75,96 86 0,036 =100 - - Составим уравнения мольных концентраций для каждого компонента в газовой фазе в расчете на 100 молей нефти: Путем подбора определим такую величину , при которой выполняется условие: Подбор величины приводится в таблице 3.3 Таблица 3.3 - Определение мольной доли отгона N Компонент смеси N'= 15 N'=13,71 N'=13 Диоксид углерода (СО ) 0,00536 0,00579 0,00606 Азот (N2) 0,01145 0,01246 0,01310 Метан(СН ) 0,77329 0,83691 0,87659 Этан (С Н ) 0,03719 0,03893 0,03997 Пропан (С Н ) 0,03757 0,03794 0,03815 n-Бутан (n-С Н ) 0,00756 0,00752 0,00750 i-Бутан (i-С Н ) 0,02258 0,02255 0,02253 n-Пентан (n-С Н ) 0,00249 0,00246 0,00244 i-Пентан (i-С Н ) 0,00427 0,00422 0,00419 Гексан и выше (С Н +) 0,03197 0,03151 0,03126 ? Yi 0,93373 1,00029 1,04179 Расчеты показали, что из 100 молей сырой нефти в процессе сепарации выделяется 13,71 молей газа. Составим материальный баланс сепарации в молях на 100 молей сырой нефти. Расчет приведён в таблице 3.4. Таблица 3.4 - Мольный баланс процесса сепарации первой ступени Компонент смеси Молярный состав сырой нефти zi' Газ из сепаратора Нефть из сепар. Nноi=zi'-Nгоi Xi'=((zi'-Nгоi)/?(zi'-Nгоi))*100, % Молярная концентр. Yi' Моли Nгоi=N'*Yi' СО 0,09 0,00579 0,0794 0,0106 0,012 N2 0,18 0,01246 0,1708 0,0092 0,011 СН 12,87 0,83691 11,4740 1,3960 1,618 С Н 0,94 0,03893 0,5338 0,4062 0,471 С Н 2,29 0,03794 0,5202 1,7698 2,051 n-С Н 1,15 0,00752 0,1031 1,0469 1,213 i-С Н 2,52 0,02255 0,3091 2,2109 2,562 n-С Н 1,8 0,00246 0,0337 1,7663 2,047 i-С Н 2,2 0,00422 0,0579 2,1421 2,483 С Н + 75,96 0,03151 0,4320 75,5280 87,532 Итого 100 1,00029 13,7139 86,2861 100 Баланс по массе в расчете на 100 молей сырой нефти приведен в таблице 3.5 Таблица 3.5 - Массовый баланс процесса сепарации первой ступени Компонент смеси Молярный состав сырой нефти zi' % Массовый состав сырой нефти Массовый состав газа из сепаратора Массовый состав нефти из сепаратора Масса выделивщегося газа, относительно сырой нефти 1 2 3 4 5 6 СО 0,09 3,96 3,4941 0,466 88,234 N2 0,18 5,04 4,7825 0,257 94,891 СН 12,87 205,92 183,5835 22,336 89,153 Продолжение таблицы 3.5 С Н 0,94 28,20 16,0131 12,187 56,784 С Н 2,29 100,76 22,8889 77,871 22,716 n-С Н 1,15 66,70 5,9812 60,719 8,967 i-С Н 2,52 146,16 17,9289 128,231 12,267 n-С Н 1,8 129,60 2,4247 127,175 1,871 i-С Н 2,2 158,40 4,1659 154,234 2,630 С Н + 75,96 6532,56 37,1523 6495,408 0,569 Итого 100 7377,3 298,4152 7078,885 4,045 - массовая доля отгона. Средняя молекулярная масса газа: Плотность газа: Плотность газа при нормальных условиях (атмосферном давлении и температуре 0 ОС): Таблица 3.6 - Характеристика газа, выделяющегося в сепараторе Компонент смеси Молярная концентрация Молекулярная масса (Mi) Массовый состав Мср Содержание тяжелых углеводородов г/м3 Диоксид углерода (СО ) 0,0058 44 1,17 ~ Азот (N2) 0,0125 28 1,60 ~ Метан(СН ) 0,8367 16 61,49 ~ Этан (С Н ) 0,0389 30 5,36 ~ Пропан (С Н ) 0,0379 44 7,67 312,03167 n-Бутан (n-С Н ) 0,0075 58 2,00 81,538969 i-Бутан (i-С Н ) 0,0225 58 6,01 244,41439 n-Пентан (n-С Н ) 0,0025 72 0,81 33,054807 i-Пентан (i-С Н ) 0,0042 72 1,40 56,79107 Гексан и выше (С Н +) 0,0315 86 12,44 506,47682 Итого 1,0000 ~ 100,0 1234,3077 В блоке сепарации от сырой нефти отделяется только газ. Исходя из этого, составим материальный баланс блока сепарации с учетом обводненности нефти. Сырая нефть имеет обводненность 50% масс. Количество безводной нефти в этом потоке составит кг/ч. Газ будет отделяться от нефти с производительностью: кг/ч. кг/ч, кг/ч. Правильность расчета материального баланса определится выполнением условия: ; кг/ч; ; кг/ч. Уравнение выполняется. Данные по расчету блока сепарации первой ступени сводим в таблицу 3.7. Таблица 3.7 - Материальный баланс сепарации первой ступени Приход Расход % масса кг/ч т/г % масс кг/ч т/г Эмульсия Эмульсия 97.98 в том числе: в том числе: нефть 50 59523.81 500000 нефть 48.97 57116.07 479775 вода 50 59523.81 500000 вода 51.03 59523.81 500000 Всего 100 116639.88 979775 ИТОГО 100 119047.62 1000000 Газ 2.02 2407.74 20225 ИТОГО 100 119047.62 1000000 3.2 Описание принципиальной технологической схемы дожимной насосной станции (ДНС) Дожимные насосные станции (ДНС) применяются в тех случаях, если на месторождениях (группе месторождений) пластовой энергии недостаточно для транспортировки нефтегазовой смеси до установок предварительного сброса воды (УПСВ) или цеха подготовки и перекачки нефти (ЦППН). Обычно ДНС применяются на отделенных месторождениях. Дожимные насосные станции предназначены для сепарации нефти от газа, очистки газа от капельной жидкости, дальнейшего отдельного транспортирования нефти центробежными насосами, а газа – под давлением сепарации. В зависимости от пропускной способности по жидкости существует несколько типов ДНС. Дожимная насосная станция состоит из следующих блоков: буферной емкости; сбора и откачки утечек нефти; насосного блока; свечи аварийного сброса газа. Все блоки ДНС унифицированы. В качестве буферной емкости применяются горизонтальные нефтегазовые сепараторы (НГС) объемом 50куб.м. и более. ДНС имеет резервную буферную емкость и насосный агрегат. Технологической схемой ДНС буферные емкости предназначены: - для приема нефти в целях обеспечения равномерного поступления нефти к приему - перекачивающих насосов; - сепарация нефти от газа; - поддержание постоянного подпора порядка 0,3 – 0,6 МПа на приеме насосов. Для создания спокойного зеркала жидкости внутренняя плоскость буферной емкости оборудуется решетчатыми поперечными перегородками. Газ из буферных емкостей отводится в газосборный коллектор. Насосный блок включает в себя несколько насосов, систему вентиляции, систему сбора утечек жидкости, систему контроля технологических параметров и систему отопления. Каждый насос имеет электродвигатель. Система контроля технологических параметров оборудуется вторичными датчиками, с выводом показаний приборов на пульт управления в операторской ДНС. В насосном блоке предусмотрено несколько систем защит при отклонении параметров работы насосов от режимных. Автоматическое отключение насосов при при аварийном снижении или увеличении давления в нагнетательной линии. Контроль осуществляется с помощью электроконтактных манометров. Автоматическое отключение насосов при аварийном увеличении температуры подшипников насосов или электродвигателя. Контроль осуществляется с помощью датчиков температуры. Автоматическое перекрытие задвижек на выкиде насосов в случае их отключения. Автоматическое включение вытяжной вентиляции при превышении предельно допустимой концентрации газа в насосном помещении, при этом насосы должны автоматически отключаться. Блок сбора и откачки утечек состоит из дренажной емкости объемом 4–12 м3, оборудованной насосом НВ 50/50 с электродвигателем. Этот блок служит для сбора утечек от сальников насосов и от предохранительных клапанов буферных емкостей. Откачка жидкости из дренажной емкости осуществляется на приеме основных технологических насосов. Уровень в емкости контролируется с помощью поплавковых датчиков, в зависимости от заданного верхнего и нижнего уровней. Процесс предварительного обезвоживания нефти должен предусматриваться при обводненности поступающей продукции скважин не менее 15-20% и осуществляться, как правило, без дополнительного нагрева продукции скважин м применением деэмульгаторов, высокоэффективных при умеренных и низких температурах процесса предварительного обезвоживания нефти. Предварительное обезвоживание нефти должно преимущественно осуществляться в аппаратах для совместной подготовки нефти и воды. При этом сбрасываемые пластовые воды должны иметь качество, как правило, обеспечивающее их закачку в продуктивные горизонты без дополнительной очистки (предусматривается только дегазация воды). Принцип работы дожимной насосной станции с установкой предварительного сброса воды (ДНС с УПСВ) Технологический комплекс сооружений ДНС с УПСВ включает в себя: 1) первую ступень сепарации нефти; 2) предварительный сброс воды; 3) нагрев продукции скважин; 4) транспортирование газонасыщенной нефти на ЦПС; 5) бескомпрессорный транспорт нефтяного газа на УКПГ; 6) транспортирование подготовленной пластовой воды в систему ППД; 7) закачку химреагентов (ингибиторов, реагентов - деэмульгаторов) по рекомендациям научно-исследовательских организаций. Объекты предварительного разделения продукции скважин должны рассматриваться как составная часть единого технологического комплекса сооружений по сбору, транспорту, подготовке нефти, газа и воды. На ДНС с УПСВ осуществляется сепарация нефти и предварительный сброс воды. Попутный нефтяной газ месторождения используется для нужд котельных и подается на УКПГ. Жидкость, добываемая на месторождении, проходит предварительное обезвоживание на УПСВ с ДНС. После сепараторов она поступает в параллельно работающие отстойники, где происходит расслоение эмульсии. Затем частично обезвоженная нефть поступает на УПН и ЦПС для окончательной подготовки нефти. Подготовленная вода направляется на кустовую насосную станцию, где закачивается в пласт для поддержания пластового давления. Технологическая схема процесса должна обеспечивать: а) подготовку нефтяной эмульсии к расслоению перед поступлением в "отстойные" аппараты; б) сепарацию газа от жидкости с предварительным отбором газа; в) предварительное обезвоживание нефти до содержания в ней воды не более 5 – 10% (мас). Для подготовки нефтяной эмульсии к расслоению должна предусматриваться подача реагента - деэмульгатора на концевых участках нефтегазосбора (перед первой ступенью сепарации нефти), а при наличии соответствующих рекомендаций научно-исследовательских организаций - подача воды, возвращаемой с блоков подготовки нефти. С-1; С-2 – нефтегазосепараторы (НГС), ГС – газосепараторы; ОГ – отстойник горизонтальный; Н-1,Н-2 – центробежные насосы. Потоки: ГВД на УКПГ – газ высокого давления на установку комплексной подготовки газа; ГНД – газ низкого давления Рисунок 3.1- Принципиальная схема дожимной насосной станции с установкой предварительного сброса воды (ДНС с УПСВ) Процесс предварительного обезвоживания нефти должен предусматриваться при обводненности поступающей продукции скважин не менее 15-20% и осуществляться, как правило, без дополнительного нагрева продукции скважин с применением деэмульгаторов, высокоэффективных при умеренных и низких температурах процесса предварительного обезвоживания нефти. Предварительное обезвоживание нефти должно преимущественно осуществляться в аппаратах для совместной подготовки нефти и воды. При этом сбрасываемые пластовые воды должны иметь качество, как правило, обеспечивающее их закачку в продуктивные горизонты без дополнительной очистки (предусматривается только дегазация воды). Сброс пластовых вод с аппаратов предварительного обезвоживания нефти должен предусматриваться под остаточным давлением, обеспечивающим подачу их на прием насосных станций системы заводнения или, при необходимости, на очистные сооружения без установки дополнительных насосов.
Условия покупки ?
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Дипломная работа, Нефтегазовое дело, 67 страниц
1500 руб.
Дипломная работа, Нефтегазовое дело, 60 страниц
2500 руб.
Дипломная работа, Нефтегазовое дело, 68 страниц
3000 руб.
Дипломная работа, Нефтегазовое дело, 100 страниц
2300 руб.
Служба поддержки сервиса
+7 (499) 346-70-XX
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg