Все разделы / Нефтяная промышленность /


Страницу Назад
Поискать другие аналоги этой работы

За деньгиЗа деньги (3999 руб.)

Модернизация нефтегазового сепаратора системы подготовки нефти Бешкульского месторождения-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

Дата закачки: 12 Июля 2016
Продавец: Mechanical engineer oil and gas
    Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Диплом и связанное с ним
Форматы файлов: AutoCAD (DWG/DXF), КОМПАС, Microsoft Word
Сдано в учебном заведении: ИНиГ

Описание:
Данный дипломный проект посвящен расчету и проектированию нефтегазового сепаратора с перфорированным коллектором. В дипломе предложена модификация нефтегазового сепаратора. Также уделено внимание экономической стороне строительства сепаратора и его введения в эксплуатацию.
В настоящее время актуальной стала проблема по охране окружающей среды и земных недр. В дипломе предусмотрен раздел по охране окружающей среды при эксплуатации установки.
Основой современной энергетики является нефть и природный газ. Одним из основных процессов промысловой подготовки нефти является сепарация нефти от газа в сепараторах различных типов.
Целью проекта является повышение эффективности сепарации нефти от попутного газа.

Задачи:
 Анализ компоновок технологических схем предварительной очистки нефти и сепарационного оборудования.
 Проанализировать систему сбора, подготовки и транспортировки продукции скважин Бешкульского месторождения.
 Создание устройства, способного осуществлять сепарацию нефти от растворённого газа за счет подачи рабочего газа через перфорированные трубы под слой нефти.
 Разработка рекомендаций по совершенствованию установки подготовки нефти Бешкульского месторождения с целью повышения эффективности ее работы, а именно установка на Бешкульском СП агрегата электронасосного дозировочного (НД) для подачи химреагента; использование химреагента комплексного действия; производить частичное обезвоживание нефти с использованием электрокоалесцера.
 рассчитать экономическую эффективность проекта;
На эффективность сепарации значительное влияние оказывают физико-химические свойства обрабатываемых продуктов и пара¬метры процесса: температура и давление газожидкостной смеси, размер частиц капельной жидкости и концентрация их в газе, ско¬рость газожидкостной смеси, поверхностное натяжение системы «газ — жидкость». Остановимся отдельно на каждом из этих фак¬торов.
Температура и давление. В процессах промыслового сбора нефти и газа, подготовки к транспорту и переработки возможны совме¬стное движение или обработка указанных фаз, являющихся состав¬ными элементами многофазной системы (нефтегазоводяной смеси). Однако в процессе движения многофазной системы по технологи¬ческой цепи промысловых сооружений наступает
момент, когда дальнейшее совместное перемещение фаз либо проведение основного процесса становится нерациональным или практически невозмож-ным. При этом необходимо отделить жидкую фазу от газовой.
Для определения условий газожидкостного равновесия исполь¬зуются
законы Рауля и Дальтона, согласно которым константа равновесия характеризуется отношением молярных долей компо¬нента в равновесных газовой и жидкой фазах или отношением пар¬циального давления компонента к общему давлению системы. Отсюда следует, что с увеличением давления системы уменьшается молярная концентрация компонента в газовой фазе при одновременном ее возрастании в жидкой. Температура влияет на процесс в обратном направлении: с повышением температуры растет давление паров (а, следовательно, и молярная концентрация компонента) в газовой фазе при соответственном ее уменьшении в жидкой фазе.
Таким образом, законы Дальтона и Рауля раскрывают физиче¬скую сущность процессов, происходящих при сепарации под вли¬янием изменения основных параметров — давления и температуры.
Одновременно необходимо учитывать, что с повышением давления
плотность и вязкость газа увеличиваются, в то время как плотность твердых и
жидких частиц, содержащихся в газе, остается постоян¬ной. Поэтому скорость осаждения твердых и жидких частиц под действием силы тяжести с увеличением давления уменьшается. Однако увеличение давления неодинаково влияет на сепарацию газа от твердых и жидких частиц. Если отделение твердых частиц с увеличением давления всегда ухудшается, то для жидких частиц при этом возникают сложные явления, которые не поддаются учету. В самом деле, при повышении давления испарение жидкости умень-шается, а возможность конденсации паров, находящихся в газе, увеличивается, вследствие чего размеры жидких частиц также должны увеличиваться. Возможно, при определенном давлении наступит равновесие испарения и конденсации жидких капель. Изменение, давления может существенно изменить и удельный объем газа. При повышении давления возможность слияния капелек жидкости возрастает, и эффективность сепарации соответственно также должна повыситься. При повышении температуры плотность газа уменьшается, а вяз¬кость увеличивается. Поэтому скорость осаждения сравнительно крупных частиц (твердых) будет увеличиваться за счет уменьшения плотности газа, а скорость осаждения мелких частиц будет умень¬шаться за счет увеличения
вязкости. Для частиц жидкости явления, вызываемые изменением температуры и давления газа в сепараторе, гораздо сложнее, так как они в этом случае могут как конденсиро¬ваться, так и испаряться.
Таким образом, анализ влияния изменения температуры и давле¬ния газа на сепарацию показывает, что для отделения твердых частиц наиболее благоприятны низкое давление и высокая температура, а для отделения жидких частиц, наоборот, — высокое давление и низкая температура.
Размер взвешенных частиц и их концентрация в газе. При сепа¬рации газа от жидкости последняя может находиться как в пленоч¬ном, так и в капельном состоянии, причем размеры капель могут изменяться от тысячной доли микрометра до миллиметра и более. Взвешенные в газе частицы, диаметр которых меньше 2 мкм, обычно считаются перманентными суспензиями из-за чрезвычайно низких скоростей оседания, а также вследствие того, что они
невидимы невооруженным глазом. При сепарации большое значение имеют
концентрация частиц жидкости в единице объема газа и общее коли¬чество жидкости, поступающей в сепаратор.
Представим себе сепаратор, который отделяет, например, 80 м3 жидкости на 1 млн. м3 газа, причем 8 л этой жидкости находится в виде капель диаметром до 10 мкм. Сепаратор удаляет всю жидкость, за исключением 4 л, поступающих в виде капель диаметром до 10 мкм. Эффективность удаления частиц диаметром до 10 мкм составляет всего лишь 50%, тогда как общая эффективность сепарации равна 99,99%.
Предположим далее, что этот сепаратор попал в условия, где в него поступает только 2 м3 конденсата на 1 млн. м3 газа, и вся жидкость представлена частицами диаметром до 10 мкм. При той же эффективности удаления частиц диаметром 50 мкм, что и в первом случае, общая эффективность сепарации составит 50%. Таким обра¬зом, эффективность сепаратора — понятие относительное, так как все зависит от того, при каких условиях работает сепаратор и каков минимальный размер капелек жидкости, которые он может отделить.
Поверхностное натяжение. Размер частиц жидкости в газе, образованных
механическим перемешиванием, изменяется обратно пропорционально поверхностному натяжению, т. е. чем больше поверхностное натяжение системы «газ — жидкость», тем меньше • размер капелек жидкости и наоборот. Поверхностное натяжение также значительно влияет на прочность жидкостных пленок. Изве¬стно, что чем меньше поверхностное натяжение системы «жидкость — твердое тело», тем легче потоку газа разрушить жидкостную пленку на мельчайшие капельки, которые могут быть вынесены из сепаратора.
Обычно при сепарации в промысловых условиях поверхностное натяжение изменяется незначительно и не оказывает существенного: влияния на эффективность сепарации. Однако в лабораторных усло¬виях его всегда следует учитывать. Нельзя распространять резуль¬таты опытов, проведенных с воздушноводяными смесями, на про¬мысловые условия сепарации. Существенную роль в процессе сепарации играет скорость газа. Для
гравитационных сепараторов уменьшение скорости газа ведет всегда к
повышению эффективности их работы. Для инерционных сепараторов повышение скорости (до определенного предела) ведет к увеличению эффективности.


Коментарии: Устройство относится к нефтяной промышленности, в частности к дегазации нефти в сепараторах.
Техническая задача – создание устройства, способного осуществлять

сепарацию нефти от растворённого газа.
Технический результат – повышение эффективности сепарации нефти за счет подачи рабочего газа через перфорированные трубы под слой нефти.
Он достигается тем, что устройство имеет перфорированные трубы, выполненные из спечённых металлических шариков, расположенные горизонтально под слоем нефти и образующие циркуляционный контур с компрессором, ёмкостью и газосборником. Пузырьки рабочего газа при подъёме поглощают более мелкие пузырьки растворённого газа и выносят их на поверхность нефти.
Пример конкретного осуществления устройства.
Предлагаемое устройство изображено на рис.18
Устройство содержит компрессор (1), ёмкость с нефтью (2),
перфорированные трубы (3) и газосборник (4), образующие
циркуляционный контур.
Устройство работает следующим образом. Рабочий газ из компрессора (1) подаётся в ёмкость с нефтью (2) через перфорированные трубы (3). Образующиеся пузырьки рабочего газа за счёт подъёмной силы
всплывают в толще нефти. При их подъёме вблизи растворённого
пузырька газа в тонком слое нефти, разделяющем пузырьки, давление падает и возникает сила, двигающая маленький пузырёк к большому (Рис.19.)
Происходит «слипание» пузырьков, при котором их разделяет стенка
толщиной в молекулу нефти. Поскольку давление в газовом пузырьке обратно пропорционально радиусу, меньший пузырёк поглощается большим. Таким образом, происходит сепарация нефти от растворённого газа. Отсепарированный газ собирается в накопительном газосборнике (4), из которого поступает в компрессор и в сеть.
За счет организованной подачи пузырьков рабочего газа под слой нефти происходит сепарация нефти.
Устройство позволяет повысить эффективность сепарации нефти за счет подачи рабочего газа через перфорированные трубы под слой нефти.
В этом разделе были рассмотрены основные виды нефтегазосепараторов, их назначение и конструктивные особенности, область применения, факторы, влияющие на эффективность выделения газа из нефти в сепараторах.
Патентные исследования по фонду изобретений показали, что тема разрабатывалась, однако внимание разработчиков к исследуемой теме неравномерно по годам. Пик изобретательской активности приходится на 1996 год. При разработке темы основное внимание уделялось повышению качества готового продукта, снижению материальных затрат, улучшению технологии процесса.
На Бешкульском месторождении газожидкостная смесь по шлейфам диаметром 114 мм поступает на сборный пункт (рис.25). Комплекс сооружений на Бешкульском СП функционирует как пункт сбора, сепарации и перекачки нефти. Отсепарированный нефтяной газ используется на собственные нужды. Водонефтяная смесь с СП насосами НБ-125-1 при давлении до 4 МПа откачивается по нефтепроводу диаметром 219 мм длиной 123 км на Головные сооружения №1 Олейниковского месторождения для обезвоживания, обессоливания и последующей перекачки в товарный парк нефти Головных сооружений № 2 для отгрузки в железнодорожные составы (рис.25). Динамика добычи нефти по месторождению показана в таблице. Проанализировав существующие конструкции сепараторов, предложена оригинальная конструкция нефтегазового сепаратора с перфорированными трубами из спеченных металлических шариков. Произведен расчет на: определение максимальной нагрузки на горизонтальный сепаратор; обечайки и крышек сепаратора; проходного диаметра штуцеров и фланцев; укрепления отверстий; фланцевого соединения.
Раздел технологической части посвятили таким вопросам как: сбор, подготовка и транспортировка продукции Бешкульского месторождения, использование нового оборудования на Бешкульском СП, что позволяет уменьшить обводненность нефти; технологическая подготовка к монтажу, подготовительные работы, монтаж аппаратов высокого давления.
Также уделили внимание экономической стороне проектировки сепаратора, эффективности внедрения, срока окупаемости.
В четвертом разделе затронули вопросы безопасности жизнедеятельности и экологичности. Сделаны расчеты молниезащиты установки. Рассмотрели вопросы по ее электро-пожаробезопасности и способы обеспечения экологической безопасности.
В дипломе предусмотрен раздел по охране окружающей среды при эксплуатации установки.



Размер файла: 57,1 Мбайт
Фаил: Упакованные файлы (.rar)

 Скачать Скачать

 Добавить в корзину Добавить в корзину

        Коментариев: 0


Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них.
Опять не то? Мы можем помочь сделать!

Некоторые похожие работы:

К сожалению, предложений нет. Рекомендуем воспользваться поиском по базе.

Сдай работу играючи!

Рекомендуем вам также биржу исполнителей. Здесь выполнят вашу работу без посредников.
Рассчитайте предварительную цену за свой заказ.



Страницу Назад

  Cодержание / Нефтяная промышленность / Модернизация нефтегазового сепаратора системы подготовки нефти Бешкульского месторождения-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

Вход в аккаунт:

Войти

Перейти в режим шифрования SSL

Забыли ваш пароль?

Вы еще не зарегистрированы?

Создать новый Аккаунт




Сайт помощи студентам, без посредников!