Красноармейского месторождения
.pdfВода для охлаждения паров ШФЛУ в конденсаторах холодильниках КХ-1/1-6, для отмыва солей в процессе обессоливания нефти, для охлаждения сальников насосов используется из циркуляционной водооборотной системы.
В циркуляционной системе поддерживается давление до 4 кгс/см2 насосами Н-1/1-3, установленными на водонасосной станции (ВНС).
Для охлаждения оборотной воды в циркуляционной системе имеются градирня, где за счет распыления вентиляторами происходит охлаждение воды и охлажденная вода снова поступает на прием насосов циркуляционной водооборотной системы.
Схемой предусмотрен контроль уровня в приемной камере ВНС с аварийной сигнализацией превышения или понижения уровня.
Воздух КИПиА
Сжатый воздух для контрольно-измерительных приборов и систем автоматики поступает с компрессорной ГПЗ или с местной блочной компрессорной станции (БКСА). На БКСА имеется два компрессора типа КСЭ-50М и ресивер объемом 50 м3.
Выводы и рекомендации
Анализ сложившейся системы подготовки продукции скважин на месторождении, состава, свойств нефти и газа,
пластовой воды позволяет сделать вывод, что требования и рекомендации к системе промысловой подготовки продукции скважин находятся в полном соответствии с «Унифицированными технологическими схемами сбора,
Консорциум « Н е д р а »
транспорта и подготовки нефти, газа и воды нефтегазодобывающих районов», что обеспечивает безопасные условия эксплуатации, сдачу нефти в систему АК «Транснефть» по первой группе качества, охрану окружающей природной среды и максимальную сохранность добываемого углеводородного сырья. 10. Система ППД на Красноармейском
месторождении
В настоящее время на Красноармейском месторождении системы поддержания пластового давления не имеется,
нагнетательные скважины отсутствуют.
11. Технологический расчет отстойника
Настоящий расчет составлен к отстойнику воды с диаметром корпуса 2400 мм на расчетное давление 1,0 МПа.
Отстойник установлен на УПСВ «Софинско-Дзержинская»[7].
Исходные данные для расчёта отстойника
1.Реальный расход эмульсии, Q =0,0015 м3/с;
2.Длина отстойника, L=12,6 м;
3.Диаметр отстойника, DB=2,4 м;
4.Высота водяной подушки, h1=1,2 м;
5.Максимальный взлив, h2=0,40 м;
6.Минимальный взлив, h3=0,25 м;
7.Объемная доля дисперсной фазы до отстоя, φН=0,30%;
Консорциум « Н е д р а »
8.Объемная доля дисперсной фазы после отстоя, φК=0,15%;
9.Плотность дисперсной фазы, ρф=870 кг/м3;
10.Плотность дисперсной среды, ρс=1167,5 кг/м3;
11.Вязкость дисперсной среды, μс=1,26·10-3 Па·с.
Расчет отстойника
Расчет базируется на ряде следующих положений, качественно описывающих реальную картину гравитационного осаждения полидисперсной эмульсии в типа Н/В в стесненных условиях в двигающей жидкости.
1.За время прохождения эмульсии от входа до выхода отстойника концентрация дисперсной фазы изменяется как вдоль аппарата, так и по его высоте.
2.За время прохождения эмульсии от входа до выхода отстойника ее вязкость изменяется как вдоль аппарата, так и по его высоте.
3.За время прохождения эмульсии от входа до выхода отстойника ее линейная скорость изменяется как вдоль
аппарата, так и по его высоте.
Такой сложный характер поведения реальной эмульсии в аппарате неизбежно требует ряда упрощений:
1. |
Пренебрежем толщиной входного слоя, который образуется между нефтью и водяной подушкой. |
|||
2. |
Будем вести расчет, используя понятие ( |
d |
MIN |
). |
|
||||
|
|
|
|
|
3. |
Будем считать время отстоя равным среднему времени движения эмульсии вдоль зоны отстоя. |
|||
Консорциум « Н е д р а »
Схема горизонтального отстойника
L
h |
2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
D |
Э |
|
Э
Водянаяподушка
h |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В
Рис. 11.1
Н
h1
Зная Н и К , с помощью табл. 11.1
удаляются в данном отстойнике.
определяют минимальный размер капель дисперсной фазы (
d |
m in |
|
), которые
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 11.1 |
|
|
|
|
|
|
Усредненное распределение дисперсной фазы по d |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d м 10 |
−6 |
3 |
4 |
5 |
|
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
80 |
100 |
|
200 |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,05 |
0,15 |
0,2 |
|
0,18 |
0,15 |
0,08 |
0,05 |
0,03 |
0,03 |
0,02 |
0,02 |
|
0,04 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Консорциум « Н е д р а »
Для этого, вычисляют как разницу
указанные в ячейках величины |
|
до тех |
||
|
||||
превышая) |
|
. |
|
|
|
|
|
||
Н и В , двигаясь справа налево по нижней строке табл.11.1, суммируются пор пока найденное слагаемое не станет равным (или минимальным не
d = (d min ) = 0,00005 м
Рассчитываются критерий Архимеда:
|
|
|
( |
|
− |
|
|
) |
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ar = |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ф.с. |
|
д.с. |
|
д.с. |
|
|
|
|
|
|
|
|
(11.1) |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
д.с. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Ar = |
4 |
· |
(1167,5 - 870)· 1167,5 0,00005·3 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
2 |
= ·4,5·10-4 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,00126 · |
|
|
|
|
|
||||
где Sн - часть аппарата занятого нефтью. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Для горизонтального отстойника: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
= R |
2 |
− R |
2 |
|
|
− R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
в |
− sin * cos |
|
− sin * cos |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
180 |
|
в |
180 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(11.2)
S |
2 |
2 |
81,5*3,14 |
|
−1,5 |
2 |
78*3,14 |
|
=10,1 |
||
= 3.14*1.5 |
−1.5 |
|
|
− sin 81,5* cos81,5 |
|
|
|
− sin 78* cos78 |
|||
H |
|
|
|
180 |
|
|
|
|
180 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
где
|
R |
− h |
= arccos |
в |
1 |
|
R |
|
|
|
|
|
|
в |
, |
(11.3) |
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»
= arccos |
1,7 −1,45 |
= 81,5 |
|
1,7 |
|||
|
|
= arccosRв − h2 |
|
Rв , |
(11.4) |
= arccos |
1,7 −1,35 |
= 78 |
|
1,7 |
|||
|
|
При
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ср |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
0,3 + 0,15 |
= 0,23 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ср |
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sн |
= π· |
2,42 |
- |
2,42 |
1,57·π |
|
|
|
|
· |
2,42 |
0,98·π |
- sin 0,98·cos 0,98 |
|
|
2 |
|||
|
4 |
4 |
|
180 |
- sin 1,57·cos 1,57 |
4 |
|
|
180 |
|
= 5,12 м |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
r 36 |
, следовательно режим ламинарный. Для ламинарных условий оседания: |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||
= |
|
н |
− |
к |
|
|
|||
|
|
|
||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.7 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Qн |
|
( д.ф − д.с ) g dm in |
|
|
1 − ср |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
д.ф − д.с ) g d m in |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
д.с 18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 д.с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
− ср 1 − (dm in )2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(11.6) |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
4.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 − ср |
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 − вх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Dв |
|
|
|
|
|
|
Dв − h1 |
|
|
− h2 |
|
− 0,5 ( вх |
− вых ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
)2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
1 |
− |
ср |
1 − (d |
m in |
|
|
|
− h1 − h2 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
где Sн - часть аппарата занятого нефтью. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Qн |
= ( |
(870 - 1167,5)· 9.8 0,00005·2 |
|
1 - 0,23 |
|
|
|
4.7 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 · 0,00126 |
|
· |
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1- 0,23· |
1 - 0,00005 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Консорциум « Н е д р а »
;(11.
|
(870 - 1167,5)· 9.8 0,00005·2 |
|
1 - 0,23 |
|
|
4.7 |
|
(12,6 - 1,2 |
- 0,4)· |
|
(12,6 - 1,2 |
- 0,4)· |
|
1 - 0,3 |
|
||
+ |
18 · 0,00126 |
· |
|
|
|
|
|
|
· |
2,4 |
|
) · |
2,4 |
|
· 5,12 · |
|
= 0,328 |
|
|
2 |
|
|
|
||||||||||||
|
1- 0,23· |
1 - 0,00005 |
|
|
|
|
|
|
|
(1- 0.5·0,15 · (0,3-0,15)) |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
м3/сек
Вывод
Так как реальный объем эмульсии проходящей через отстойник меньше, чем его пропускная способность,
следовательно, аппарат справляется. Дополнительного оборудования для отстоя нефти не требуется.
12. Механический расчет остойника воды
Расчет обечайки цилиндрической
Обечайка цилиндрическая
Рис. 12.1
Исходные данные:
Консорциум « Н е д р а »
Материал: |
16ГС |
Внутр. диаметр, D: |
2,4∙103 мм |
Толщина стенки, s: |
10 мм |
Прибавка для компенсации коррозии и эрозии, c1: |
2 мм |
Прибавка для компенсации минусового допуска, c2: |
0,8 мм |
Прибавка технологическая, c3: |
0 мм |
Сумма прибавок к расчётной толщине стенки, c: |
2,8 мм |
Длина обечайки, L: |
1,98∙104 мм |
Коэффициенты прочности сварных швов:
Продольный шов: 
Окружной шов: 
Допускаемые напряжения для материала 16ГС при температуре t = 45 oC (рабочие условия):
[σ]45= |
190 МПа |
Модуль продольной упругости для материала 16ГС при температуре 45 oC: E45= 1,965∙105 МПа
Проведем расчет на прочность и устойчивость цилиндрической обечайки по ГОСТ 14249-89[9].
Гладкая обечайка, нагруженная внутренним избыточным давлением
Консорциум « Н е д р а »
Расчетная толщина стенки с учетом прибавок рассчитаем по формуле:
s |
|
+ с = |
pD |
|
р |
|
|
||
|
2 |
|
||
|
|
р |
||
|
|
|
|
−
p
+
c
,
(12.1)
где p – расчетное (рабочее) внутреннее избыточное давление;
D – Внутренний диаметр сосуда или аппарата;
– допускаемое напряжение при расчетной температуре;
р – коэффициент прочности продольного шва цилиндрической обечайки;
c – сумма прибавок к расчетным толщинам стенок, которая рассчитывается по формуле:
с = с1 |
+ с2 |
+ с3 |
, |
(12.2) |
где c1 – прибавка для компенсации коррозии и эрозии; c2 – прибавка для компенсации минусового допуска; c3 – прибавка технологическая.
с = 2 + 0,8 + 0 = 2,8мм
s |
|
+ с = |
1,0 2400 |
+ 2,8 |
= 9,13мм |
||
р |
2 |
190 1 −1 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||
Принимаем толщину стенки обечайки s=10мм согласно сортамента листового проката по ГОСТ 5520-79 [8].
Допускаемое внутреннее избыточное давление рассчитаем по формуле:
p = |
2 |
р |
(s − c) |
, |
(12.3) |
||
|
|
|
|
||||
D + |
(s − c) |
||||||
|
|
|
|||||
Консорциум « Н е д р а »