Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Оборудование для добычи нефти и газа

..pdf
Скачиваний:
26
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
28.38 Mб
Скачать

Всплывшая нефть постоянно или периодически выводится из отстойника через штуцер в емкость уловленной нефти. Вы­ падающая на дно твердая примесь периодически или постоян­ но выводится жидкостью в илонакопитель. Отстойник может работать в двух режимах: автоматизированном и неавтоматизи­ рованном.

В табл. 8.7 приведены данные по люкам, штуцерам и муф­ там.

Таблица 8.7

Технологические люки отстойников типа ОПФ-ЗООО

Обозна­

чение

А1...

Б1

В1,2

Г1,2

Д 1,2

Е1

Ж 1,2

3 1...4

И1,2

К

П

Наименование

Ввод сточной воды

Вывод очищенной воды

Вывод уловленной нефти

Вывод газа

Дренаж

Люк-лаз

Для КИП и А

Люк

монтажный

Для манометра

Для предохрани­ тельного клапана

Для пропарки, опрессовки

Число

Проход

Давление >гсловное

 

условный,

МПа

атм

 

Ду, мм

 

 

 

4

100

1,6

16

1

250

1,0

10

2

100

1,6

16

2

100

1,6

16

2

100

1,6

16

1

500

1,0

10

2

25

1,0

10

4

500

1,0

10

2

10

1,0

10

1

100

1,6

16

1

50

1,0

10

Основные технические показатели отстойников даны ниже.

Технические характеристики

 

Тип отстойника

 

 

С патронными

Мультигидроцик-

 

 

 

фильтрами

лон НУР-5000

 

 

 

ОПФ - ЗООО

 

Производительность, м3/сут, неболее..............

3000

..............3000—5000

Рабочее давление, МПа (кгс/см2)

............... 0,6 (6 ) ....................

0,2—0,6

Объем отстойника, м3

 

 

125.........................

100

Число фильтров, шт................................................

 

 

16.............................

Скорость фильтрации, м/ч, неболее....................

10.............................

Площадь фильтрации одногофильтра, м2

1.............................

Содержание примесей в воде, поступающей

 

 

на очистку, мг/л, не более:

 

 

 

эмульгированной нефти

.................................

200.........................

3000

твердых частиц..........................

....................

 

100...........................

150

Содержание примесей в очищенной воде, мг/л, не более:

эмульгированной нефти...................................

 

20.............................

50

твердых частиц..................................................

 

 

1 0 ....................

15—20

Содержание сероводорода в сточной

 

 

воде, мг/м3, не более..............................................

 

 

1 0 .............................

Разность плотностей воды и нефти,

 

 

кг/м3, не менее.......

 

 

150

10-70

Температура рабочей

 

 

Содержание воды

 

 

 

 

нефти, %, не боле.

 

 

20

Габариты, мм.............

 

 

i>JUUx3000x3865 ...

14900x3000x3980

Масса, кг....................

 

 

................ 22000......................

23600

Средний ресурс до каиит.и'.ыюго

 

 

ремонта, год, не м е н е е

................................

 

— ...............................................................

5

Средняя наработки

г ™ ......

'■'ч»

—.............................

1

Средний срок служО

................

 

—...........................

10

Очищенная вола ооЫтпяггсн в резервуары, откуда отбирает­ ся насосами и пепелпстгя в систему поддержания пластового давления. Шлам, гостящ им из о т с т о я , продуктов коагуляции и флотации с количеством попутной воды собира­ ется в канализгдпи</июло »unv-viv откуда на автоцистернах вы­

возится для дальнейшей переработки (например — полное осу­ шение и брикетирование) или для захоронения.

Система захоронения промстоков(не шлама) состоит в том. что очищенные сточные воды с промысла и других объектов после подготовки подаются по водоводам в нагнетательные скважины для закачки в пласт. При этом в одну скважину мо­ гут быть закачаны промстоки с нескольких объектов. В каче­ стве нагнетательных могут быть использованы уже пробурен­ ные на месторождениях разведочные скважины.

Закачка сточных вод применяется на некоторых нефтяных и газовых месторождениях (Усть-Балыкское, Западно-Сургутское, Уренгойское и др.), где избыточное количество сточных вод сбрасывается в апт-сеноманские или сеноманские поглощаю­ щие горизонты.

При утилизации сточных вод в качестве нагнетательных сква­ жин предусматривается использовать уже пробуренные на мес­ торождении разведочные скважины, так как затраты на их ре­ конструкцию намного ниже, чем на бурение новых скважин. При выборе таких разведочных скважин необходимо учиты­ вать их техническое состояние, значение вскрытой мощности поглощающего горизонта, а также расстояние скважин от пред­ приятий — источников промстоков. Если поглощающий гори­ зонт в глубоких скважинах перекрыт двумя обсадными колон­ нами, предлагается использовать для его вскрытия гидропес­ коструйную перфорацию или перфоратор ПСК-105. С целью обеспечения высокой приемистости пласта и сохранения об­ садных колонн и цементных колец плотность перфорации со­ ставляет 20 отверстий на 1 м.

8.5. НАСОСНЫЕ И КОМПРЕССОРНЫЕ СТАНЦИИ

СИСТЕМЫ СБОРА И ПОДГОТОВКИ ПРОДУКЦИИ

ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН

Дожимные насосные станции предназначены для осуществ­ ления первой ступени сепарации нефти из газа в целях даль­ нейшего раздельного транспорта нефти центробежными насо­ сами, а газа — род давлением сепарации.

Дожимные насосные станции выпускаются в блочном ис­ полнении двух типов.

К первому типу относятся ДНС на базе сепарационных уста­ новок с насосной откачкой — блочная насосная (БН). Разра­ ботано 12 типоразмеров блоков: от БН-500-0,9 до БН-2000-2,6. Шифр блока: БН — блочная насосная; первое число — подача насоса по жидкости в м3/сут; второе — давление нагнетания в МПа. Из блоков компонуются дожимные насосные станции различных подач и напора. Станция состоит из технологичес­ кого, щитового, канализационного блоков и свечи аварийного сброса газа. Технологический блок включает технологическую емкость и гидроциклоны, один из которых резервный.

Ко второму типу относятся ДНС-5000, ДНС-7000, ДНС -14000, ДНС-20000, где число указывает на подачу насосных агрегатов в м3/сут. Давление нагнетания насосов 1,9—2,8 МПа. Техно­ логическая единица состоит из блока буферной емкости (где осуществляется сепарация газа) и блока насоса 8НД-9хЗ или 5МС-10х4(5МС-10х5, 5МС-10х7). В указанных ДНС имеются соответственно две, три, четыре технологические единицы, причем в каждой станции одна технологическая единица ре­ зервная. Помимо этого, ДНС включает блоки сбора и откачки утечек нефти, низковольтной аппаратуры и КИПиА, а также распределительное устройство и свечу (факельное хозяйство) аварийного сброса газа. Схема дожимной насосной станции представлена на рис. 8.18.

В последнее время на многих промыслах начато внедрение дожимных насосных станций с так называемыми «мультифазными» насосами. В качестве таких насосов применяют двух­ винтовые насосы, которые могут работать на газожидкостной смеси с содержанием свободного газа на приеме насоса до 50 %. Применение такой технологической схемы позволяет значи­ тельно упростить схему ДНС, убрав из состава оборудования сепараторы, компрессорные установки, газопроводы и факель­ ное хозяйство. Применение мультифазных насосов позволяет:

увеличить отбор газожидкостной эмульсии из добываю­ щих скважин за счет снижения давления в промысловой систе­ ме сбора;

отказаться от строительства новых ДНС;

обеспечить ликвидацию газовых факелов путем транспор­ тировки газа вместе с жидкостью до УКПН с объектов, необустроенных системой газосбора.

14

13

3

10

11

Рис. 8.18. Технологическая схема типовой дожимной насосной станции

1 — сепаратор типа НГС; 2 — отстойник; 3 — емкость технологическая; 4 — емкость буферная; 5 — насос; 6 — газосепаратор вертикальный; 7 — дренажная емкость с насосом; 8 — емкость для сбора утечек с насосом; 9 — площадка расходомеров; 10— конденсатосборник; 11 — факел; 12— вытяжная свеча; 13 — узел учета газа; 14 — блок реагента

Двухвинтовые насосы не имеют силового зацепления вин­ тов, зазор между винтами составляет 0,2—0,5 мм, что позволя­ ет машине работать с сильногазированной и загрязненной жид­ костью. Синхронизация вращения винтов обеспечивается си­ ловой зубчатой передачей, которая вынесена за пределы гид­ равлической части насоса (рис. 8.19).

Рис. 8.19. Конструктивная схема мультифазного двухвинтового насоса

1 — корпус; 2 — ведомый винт; 3 — ведущий винт; 4 — торцовые или лабиринтные уплотнения; 5 — шестерни синхронизации вращения вин­ тов, 6 — ведущий вал; линии А и В — соответственно впадины и выступы(гребни) ведомого и ведущего винта

В настоящее время на нефтяных промыслах России приме­ няется несколько типов мультифазных насосных установок, которые рассмотрены ниже.

Отечественные мультифазные насосы АЗ 2ВВ 63/25-50/25 и А5 2ВВ 63/25-50/25 (с укороченными винтами) прошли про­ мысловые испытания и применяются на нефтяных промыс­ лах ОАО «Татнефть».

Мультифазный насос типа АЗ 2 ВВ 63/25 обеспечивает пере­ качку водонефтяных эмульсий с содержанием газа до 90%. Со­

держание сероводорода в газе — до 2%, максимальное содер­ жание механических частиц — 0,02%, температура перекачива­ емой среды — от 5 до 80°С.

Подача ГЖС, м3/ ч ................................................................

 

63-100

Давление насоса, МПа..........................................................

 

до 2,0

Максимальное давление на приеме, МПа

...........................до 2,5

Мощность электродвигателя, кВт

110

Частота вращения, об/мин........................................................

 

1490

Тип электродвигателя

АНМ 112 М4 У2,5 (ВА 132 5492)

Насос выполнен на базе двухвинтового насоса и оборудован

сменными винтами, сменной обоймой из антифрикционного

чугуна, торцевыми уплотнениями. Срок службы насоса до ка­

питального ремонта при непрерывной (24 час/сут) работе —

1,5 года.

 

 

На рис. 8.20 [55] приведены осредненные характеристики

насоса АЗ 2ВВ 65/25 (зависимости подачи газожидкостной смеси

от давления нагнетания) при различном содержании свободно­

го газа на приеме насоса.

 

 

Насосы типа МВН (многофазный винтовой насос) предназ­ начены для перекачки газожидкостных и многофазных смесей. Транспортировка происходит по схеме: группа скважин — на­ сос — установка подготовки нефти, что значительно упрощает схему сбора, уменьшает затраты на обустройство месторожде­ ний на первичном этапе, а также делает возможным утилиза­ цию газа (особенно мелких месторождений) на центральном пункте сбора нефти и газа.

Многомодульная многофазная насосная станция (ММНС) на базе насосов МВН имеет два отсека: отсек фильтров — для приема и распределения многофазной смеси по насосным от­ секам; насосный отсек — содержит от 2 до 5 насосных модулей в зависимости от требуемой производительности станции. Все модули — однотипные и состоят из многофазного винтового насоса, электропривода, станции смазки и охлаждения, а так­ же элементов общих систем. Один из модулей комплектуется системой регулирования подачи.

Подача МВН, м3/ч

60

150

300

500

Перепад давлений (МПа)

2

2

3

3

Максимальное содержание

95

95

97

98

газа (%)

 

 

 

 

Насосы типа МВН выпускаются НПК «Турбонасос», г. Во­ ронеж.

Из зарубежных конструкций наибольшее распространение на нефтяных промыслах отечественных нефтяных компаний получили многофазные двухвинтовые насосы фирмы «Борнеманн». Технические характеристики многофазного насоса MW 7.3 ZK-33 фирмы «Борнеманн» представлена в табл. 8.8.

Подшипники на ведущем конце вала смазываются консис­ тентной смазкой каждые 800 часов работы через ниппеля для

смазки.

Подшипники и шестерни на ведомом конце вала смазыва­ ются маслом, масло в коробке шестеренок меняется через 2000 часов работы.

 

Таблица 8.8

Технические данные насоса MW 7.3 ZK-33

Марка насоса

MW 7.3 ZK-33

Производительность насоса, м3/час

20-62,5

Давление на приеме насоса, МПа

 

минимальное

0-0,3

максимальное

1

Перепад давления, МПа, максимальный

2,5

Температура перекачиваемой среды, °С, не более

80

Температура нагрева подшипников, °С, не более

120

Число оборотов электродвигателя, об/мин

 

минимальное

500

максимальное

1490

Нагрузка электродвигателя, А

60-70

рабочая

100

максимальная

 

Содержание газа, %

до 100

В блоке управления многофазными насосами фирмы «Борнеманн» установлен контроллер с монитором для регистрации параметров насосного агрегата (давление на приеме, числа обо­ ротов электродвигателя, нагрузки и мощности, загрузки элект­ родвигателя в %). В контроллере предусмотрены различные виды защит, некоторые из которых представлены в табл. 8.9.

 

 

Таблица 8.9

Защита многофазных насосов

 

фирмы «Борнеманн» [55]

 

Показатель

Минимальное

Максимальное

значение

значение

 

Давление на приеме насоса, атм.

0

10

Давление на выкиде насоса, атм.

-

28

Перегрев подшипников, °С

-

120

Температура перекачиваемой среды, °С

~

80

 

 

Блочная нефтяная насосная станция предназначена для пе­ рекачки нефти или водонефтяной смеси или для нагнетания товарной нефти. Блочная нефтяная насосная станция построе­ на так же, как и блочная кустовая насосная станция в системе поддержания пластового давления. Насосные блоки станции несут подпорные насосы с приводом и основные насосы с при­ водом.

Подпорными насосами служат насосы 8НДв подачей 500 м3/ч и напором 67 м. Они приводятся в действие электродвигателя­ ми во взрывобезопасном исполнении мощностью 160 кВт. Ос­ новной насос НК-560/335-300 имеет подачу 335 м3/ч при напо­ ре 300 м.

Блочная нефтяная насосная станция для товарной нефти имеет блок с замерной установкой типа «Рубин». Одна из блоч­ ных нефтяных насосных станций БН НС -10000-30 состоит из девяти блоков: три блока с основными насосами, два с под­ порными, два с распределительными устройствами на 6 кВт, один блок трансформаторов и один блок управления и трубо­ проводной обвязки. Каждый блок имеет металлическую раму в виде саней, на которых установлено оборудование. На сани опирается и утепленное укрытие. В насосных блоках установ­ лены консольные краны для обслуживания и мелкого ремонта. БН НС -10000-30 может работать при наружной температуре от + 40 до -50 °С.

Блочная станция для товарной нефти рассчитана на плотность перекачиваемой среды 600—900 кг/м3, вязкость до 1,5 см2/с, обводненность до 1% с механическими примесями до 0,2% и температуру жидкости от 5 до 60 °С.

Для перекачки попутного (нефтяного) газа на нефтепромыс­ лах после сепараторов применяются двухвинтовые компрессо­ ры (рис. 8.21).

Компрессорные установки, изготавливаемые на базе вин­ товых газовых компрессоров с подачей 10...50 м3/мин по ус­ ловиям всасывания применяются в нефтяной промышленно­ сти для сбора и внутри промыслового транспорта нефтяного газа после концевых ступеней сепарации, включая «горячую» вакуумную сепарацию газа и затрубного газа из насосных сква­ жин. По назначению эти компрессоры подразделяют на две группы: