Кушниковского месторождения
.pdf94
–На участках трубопроводов с выявленными ЗКН после операции «шурфовка» дополнительно выполняется контроль традиционными средствами (УЗД, рентген, исследования механических свойств и структуры металла).
–Для отдельных наиболее напряженных участков с ЗКН, оставляемых в эксплуатацию, делается поверочный расчет на прочность с учетом характера повреждений и износа металла трубопроводов.
–100 % обследование арматуры с использованием метода магнитной памяти металла и других методов контроля.
–Обобщение результатов комплексного 100 % обследования и разработка мероприятий по обеспечению надежности трубопроводов с составлением плана-графика замены физически изношенных участков труб, наиболее
предрасположенных к повреждению.
В основе предлагаемой концепции лежит оценка реального ресурса трубопроводов, так как такая оценка наиболее оптимально сочетает опыт эксплуатации (статистику бывших повреждений) и раннюю диагностику будущих повреждений с использованием современных методов.
Консорциум « Н е д р а »
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 8.2 |
|
|
Сведения о состоянии водоводов системы ППД Кушниковского месторождения |
|
|
|
|||||||
|
|
|
(по состоянию на 01.01.2015г.) |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Общая |
Протяжен- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаметр, |
протяжен- |
ность |
|
Год начала |
|
|
Год ввода |
Наименование трубопровода |
|
|
|
толщина |
ность |
участков |
Состояние |
Материал |
|||
|
Назначение трубопровода |
ингибиро- |
в эксплуа- |
||||||||
или участка |
|
стенки, |
трубо- |
трубо- |
трубопроводов |
труб |
|
||||
|
|
|
вания |
|
тацию |
||||||
|
|
|
|
мм |
провода, |
провода, |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
км |
км |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м/вр скв. 877 – скв. 877 |
|
водовод низконапорный |
|
89×8 |
0,580 |
0,580 |
действующий |
2005 |
сталь. |
|
2005 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м/вр скв. 858 – скв. 858 |
|
водовод высоконапорный |
|
89×8 |
0,430 |
0,430 |
действующий |
2006 |
сталь. |
|
2006 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВРП-1 – скв. 81 |
|
водовод высоконапорный |
|
89×9 |
0,055 |
0,055 |
действующий |
2004 |
сталь. |
|
2003 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВРП-1 – скв. 852 |
|
водовод высоконапорный |
|
89×8 |
0,950 |
0,950 |
действующий |
2004 |
сталь. |
|
2004 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВРП-1 – скв. 855 |
|
водовод высоконапорный |
|
89×9 |
1,155 |
1,155 |
действующий |
2004 |
сталь. |
|
2000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВРП-1 – скв. 872 |
|
водовод высоконапорный |
|
89×9 |
0,755 |
0,755 |
действующий |
2004 |
сталь. |
|
2000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВРП-1 – скв. 862 |
|
водовод высоконапорный |
|
89×9 |
0,570 |
0,570 |
действующий |
2004 |
сталь. |
|
2001 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВРП-1 – скв. 863 |
|
водовод высоконапорный |
|
89×9 |
0,625 |
0,625 |
действующий |
2004 |
сталь. |
|
2001 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м/вр скв. 859 – скв. 859 |
|
водовод высоконапорный |
|
89×9 |
0,060 |
0,060 |
действующий |
2004 |
сталь. |
|
2003 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КНС – скв. 851 |
|
водовод высоконапорный |
|
89×7 |
0,215 |
0,215 |
действующий |
2004 |
сталь. |
|
2000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КНС – ВРП-1 |
|
водовод высоконапорный |
|
114×9 |
1,280 |
1,280 |
действующий |
2004 |
сталь. |
|
2000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КНС – скв. 879 |
|
водовод высоконапорный |
|
89×8 |
0,910 |
0,910 |
действующий |
2004 |
сталь. |
|
2004 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
УПСВ Березовка – |
|
водовод низконапорный |
|
219×8 |
|
3,715 |
действующий |
2005 |
сталь. |
|
2005 |
КНС Кушниковка |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
15,595 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
УПСВ Березовка – |
|
водовод низконапорный |
|
159×6 |
11,80 |
действующий |
2004 |
сталь. |
|
2000 |
|
|
|
|
|
||||||||
КНС Кушниковка |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Консорциум « Н е д р а »
96
9. Технологический расчет сепаратора
Исходные данные для нефтегазового сепаратора НГС (С-1), установленного на УПН «Султангулово-Заглядинская».
Исходные данные для расчёта
1.Реальный расход жидкости, QЖ =450 м3/сут;
2.Расчетное давление, Ррасч=0,6 МПа;
3.Рабочая температура, Траб=20 0С;
4.φв=0,30 д.е.;
5.Газонасыщенность жидкости, Го=41 м3/т;
6.Плотность нефти, ρн=868,0 кг/м3;
7.Вязкость нефти, μн=12,5×10-3Па·с.
8.Объемный состав газа однократного разгазирования нефти
Таблица 9.1
yi0
СО2 |
N2 |
СН4 |
С2Н6 |
С3Н8 |
i- |
н- |
i- |
н- |
|
С4Н10 |
С4Н10 |
С5Н12 |
С5Н12 |
||||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0,13 |
0,26 |
0,16 |
0,08 |
0,038 |
0,089 |
0,038 |
0,032 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Схема горизонтального сепаратора
Консорциум « Н е д р а »
97
Рис.8.1
Расчет сепаратора
1.Задаемся первым давлением схождения, которое для нефтегазовых систем должен быть не менее 35,0 МПа.
Выбираем величину 68.95 МПа, рекомендуемую в методическом указании.
2.По справочным таблицам находим константы равновесия для всех компонентов исходной смеси
Таблица 9.2
Ki
CO2 |
N2 |
CH4 |
C2H6 |
C3H8 |
i- |
n- |
i- |
n- |
H2S |
|
|
|
|
|
C4H10 |
C4H10 |
C5H12 |
C5H12 |
|
5,30 |
114,00 |
25,00 |
5,00 |
10,00 |
0,80 |
0,90 |
0,99 |
0,88 |
5,30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Консорциум « Н е д р а »
Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:
«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»
|
|
98 |
3. |
|
Для расчета состава фаз необходимо определить долю отгона при заданных температуре, давлении и составе |
сырья. |
Доля отгона рассчитывается из уравнения равновесия для парожидкостной смеси. При заданных температуре, |
|
давлении |
и составе исходной смеси, поступающей на разделение, рассчитывают долю отгона методом |
|
последовательных приближений. Для этого задают долю отгона по уравнению равновесия подсчитывают
n xi
i=1
.
Если полученная сумма равно единице, то значение доли отгона выбрано правильно. В противном случае
необходимо задать новое значение |
е |
, добиваясь, чтобы сумма в левой части уравнения была равна единице. Подбор |
|
значения доли отгона произведен с помощью пакета MSOffice.
n |
n |
y |
0 |
|
|
xi |
= |
i |
|
= 1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
i=1 |
i=1 |
1 + e (K |
i |
−1) |
|
|
|
|
|||
(9.1)
где |
x |
i -мольная доля компонентов в жидкой фазе; |
å |
- мольная доля отгона. |
|
|
|||
При |
|
полученном значении доли отгона рассчитывают содержание каждого компонента в жидкой фазе по |
||
уравнению (3.2):
n |
n |
y |
0 |
|
|
xi |
= |
i |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
i=1 |
i=1 |
1 + e (K |
i |
−1) |
|
|
|
|
|||
Мольный состав паровой фазы рассчитывают по уравнению:
(9.2)
Консорциум « Н е д р а »
99
n |
|
|
|
n |
K |
y |
0 |
|
n |
|
|
|
|
|
y |
i |
= |
|
i |
|
|
i |
= |
|
i |
i |
= 1 |
|
|
|
|
|
|
K |
x |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
i=1 |
|
|
|
i=1 |
1 + e (K |
i |
−1) |
i=1 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
(9.3)
Контролем правильности проведения расчета является выполнения равенства (8.2) и (8.3).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 9.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xi |
|
|
|
|
|
|
CO2 |
N2 |
CH4 |
C2H6 |
|
C3H8 |
|
i- |
n-C4H10 |
|
i-C5H12 |
|
n-C5H12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
C4H10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,0 |
0,0002 |
0,002 |
|
0,01 |
|
0,002 |
0,70 |
|
0,17 |
|
0,04 |
0,07 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
yi |
|
|
|
|
|
|
CO2 |
N2 |
CH4 |
C2H6 |
|
C3H8 |
|
i-C4H10 |
n-C4H10 |
|
i-C5H12 |
|
n-C5H12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,0 |
0,03 |
0,06 |
|
0,04 |
|
0,02 |
0,56 |
|
0,15 |
|
0,07 |
0,07 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.Рассчитываем молекулярную массу отсепарированной нефти в стандартных условиях
M |
0 |
= 0,2 |
|
|
0,11 |
|
|
|
|
|
|
||
|
H |
|
н |
|
|
н |
|
|
M |
0 |
= 0,2 |
||
|
|
H |
||||
|
|
|
|
|
|
|
(9.4)
868 (12,5 10 |
−3 |
) |
0,11 |
= 107 ,20а.е.м. |
|
|
Молекулярная масса остатка в стандартных условиях определяем по формуле института «Гипровостокнефть»
Консорциум « Н е д р а »
M |
0 |
=1,011 M |
0 |
+ 60 |
|
0 |
Н |
||||
|
|
|
100
(9.5)
M |
0 |
=1,011 107,20 |
+ 60 |
=168,38а.е.м. |
|
0 |
|||||
|
|
|
|
5.Находим молекулярные массы жидкой и газовой фаз в сепараторе
|
|
M |
|
= |
n |
|
M |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
i |
|
|
|
(9.6) |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
=1 |
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
M Г |
= in=1 M i |
yi |
|
|
|
(9.7) |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 9.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МН |
|
|
|
|
|
|
CO2 |
N2 |
CH4 |
|
|
|
|
C2H6 |
|
|
C3H8 |
|
i-C4H10 |
n-C4H10 |
i-C5H12 |
n-C5H12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0,00 |
0,01 |
0,04 |
|
|
|
|
|
0,24 |
0,08 |
|
40,86 |
9,80 |
2,87 |
5,33 |
|
59,23 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МГ |
|
|
|
|
|
|
CO2 |
N2 |
CH4 |
|
|
|
|
C2H6 |
|
|
C3H8 |
|
i-C4H10 |
n-C4H10 |
i-C5H12 |
n-C5H12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0,00 |
0,77 |
0,91 |
|
|
|
|
|
1,20 |
0,81 |
|
32,68 |
8,82 |
2,84 |
4,69 |
|
52,72 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.Находим максимальную объемную нагрузку на сепаратор
Q |
= Q |
Ж |
(1 − |
В |
) |
н |
|
|
|
(9.8)
3 |
/ сут |
Q = 450 (1− 0,3) = 315м |
|
н |
|
Консорциум « Н е д р а »
Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:
«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»
|
|
|
|
|
|
|
101 |
7. |
Принимая плотность нефти в сепараторе равной плотности отсепарированной нефти для создания |
||||||
необходимого запаса надежности, находим массовую нагрузку сепаратора по нефти |
|||||||
|
G |
н |
= Q |
Н |
|
Н |
(9.9) |
|
|
|
|
||||
G |
н |
= 315 868 = 273420 |
|
|
кг/сут
8.Находим массовую нагрузку по газу на сепаратор
G |
г |
= G |
н |
е |
|
|
|
GГ
=2734204,73=1151642,7
(9.10)
кг/сут
9.Рассчитываем объемную нагрузку на сепаратор по газу
Q= 22.4 GГ
гМ Г
(9.11)
QГ = 22,4 1151642,7 = 489234,7 м3 / сут 52,72
Зная QЖ, QГ, РРАБ и ТРАБ по любому из справочников находим марку необходимого сепаратора.
Вывод
Исходя из исходных и расчетных данных, выбираем нефтегазовый сепаратор НГС-II-П-0,6-3000-2-Т-И.
Консорциум « Н е д р а »