29 Энергетические показатели механизированных способов добычи нефти

Расход электроэнергии на откачку жидкости из скважины при насосной эксплуатации определяется следующим образом.

Полезная мощность (в кВт), затрачиваемая на подъем жид­кости из скважины, Рп=QНпρ9,81 • 10^-3 кВт, где Нп - высота, на которую подается жидкость, м, Q – подача насоса, м³/с; Н – напор, развиваемый насосом, м; ρ – плотность жидкости, кг/м³.

Если активная мощность, потребляемая двигателем из сети Р₁ (кВт), то отношение η=Рп/Р₁ представляет собой полный КПД насосной установки.

Удельный расход энергии (в Дж/(кгм)) на откачку жидкости

ω_уд = Р₁10³/ρQH = Рн10³/ηρQH = 9,81/η.

Для установок с погружными центробежными электронасо­сами общий КПД установки: η=η_гη_насη_дη_кабη_т, где η_г - КПД, учитывающий гидравлические потери на тре­ние, связанные с движением жидкости в напорной системе, за­висит от расхода жидкости и диаметра насосных труб (при от­сутствии дросселирования равен 0,94-0,98); η_нас - КПД на­соса, равный при номинальной подаче 0,34-0,58; η_д - КПД погружных электродвигателей, равный при номи­нальной нагрузке 0,7-0,84 и при недогрузках 0,65-0,78; η_каб - КПД, учитывающий потери в кабельном токоподводе и прини­мающий значения от 0,8 до 0,95; η_т – КПД трансформатора, равный 0,97-0,98.

Общий КПД установки находится в пределах 0,16-0,40.

Для установок же с глубинными плунжерными насосами: η=η_п.д.η_с.кη_ц, где η_п.д - КПД подземной части установки, учитывающий по­тери в подземной части (гидравлические потери при движении жидкости, механические потери на трение), равный 0,73-0,89; η_с.к - КПД станка-качалки, равный 0,7-0,9; η_ц - КПД дви­гателя при циклической нагрузке, принимающий значения от 0,65 до 0,88.

КПД глубиннонасосных установок η может изменяться в весьма широких пределах - от 0,20 до 0,7. Он зависит от сте­пени уравновешивания станка-качалки, а также от режима ра­боты насоса и резко уменьшается при его износе. Чем меньше диаметр насоса, тем меньше КПД установки в целом.

Удельный расход электроэнергии при добыче нефти центро­бежными погружными электронасосами выше, чем при добыче глубинными штанговыми, что определяется в основном более низким КПД самого центробежного насоса.

31 Классификация взрывоопасных смесей и зон в нефтяной и газовой промышленности

По ПУЭ взрывоопасные смеси паров ЛВЖ или горючих газов с воздухом делятся на категории и группы.

Пары ЛВЖ относятся к взры­воопасным, если t вспышки паров этих жидкостей не превышает 61 °С, а давление паров при температуре 20 °С составляет не менее 100 кПа. Горючие газы относятся к взры­воопасным при любых температурах окружающей среды.

В зависимости от размера безопасного экспериментального макси­мального зазора взрывоопасные смеси га­зов и паров подразделяются на следующие категории:

В зрывоопасные паро- и газовоздушные смеси разбивают на группы исходя из температуры их самовоспламенения, т. е. температуры, до которой должна быть равномерно нагрета смесь, чтобы она воспламенилась без воздействия на нее из­вне открытого пламени:

Согласно ПУЭ, взрывоопасные зоны помещений и наруж­ных установок делятся на шесть классов. ЭУ НГП характеризуются в основ­ном четырьмя классами: B-I, B-Ia, B-I6 и В-1г.

П ри определении взрывоопасных зон (ВОЗ) принимается, что ВОЗ в помещении занимает весь объем помещения, если объем взрывоопасной смеси (ВОС) превышает 5 % свободного объема помещения.

В зоны класса B-I входят зоны помещения, в которых ВОС могут образоваться при нормальных недли­тельных режимах работы, например при загрузке или разгрузке технологических аппаратов, при хранении или переливании ЛВЖ, находящихся в открытых со­судах.

К классу B-Ia относятся зоны помещений, в которых обра­зование ВОС возможно лишь при авариях и неисправностях (помещения насосных сырой, горячей и товарной нефти, ДНС, компрессорные залы газовых компрессорных).

В класс B-Iб входят те же зоны помещений, что и в класс B-Ia, но имеющие такие особенности:

- горючие газы обладают высоким нижним кон­центрационным пределом воспламенения (15 % и более) и рез­ким запахом;

- образование в помещениях в аварийных случаях ВОС исключается, возможна лишь местная взрывоопасная концентрация;

- ВОС имеются в помещениях в небольших количествах, не создающих общей взрывоопасной концентрации, и во время работы с ними не применяется открытое пламя; (кустовые насосные по закачке сточных вод)

В зону класса В-1г входят пространства у наружных уста­новок, содержащих ВОС (емкости, сливно-наливные эстакады), кот. могут появляться в случае аварии (резервуарные парки сырой и товарной нефти).

Для наружных установок взрывоопасными считаются зоны в пределах:

- до 20 м по горизонтали и вертикали от места открытого слива и налива;

- до 3 м по горизонтали и вертикали от взрывоопасного техно­логического оборудования;

- до 5 м по вертикали и горизонтали от дыхательных и предохранительных клапанов;

- до 8 м по горизонтали и вертикали от резервуаров с ЛВЖ или горючими газами; при наличии обвалования - в пределах всей площади внутри об­валования.