Компрессорная станция СД 10/101производительностью 10 м3/мин-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

ДОКЛАД

Уважаемые члены государственной аттестационной комиссии!

Вашему вниманию предоставляется дипломный проект на тему: «Мобильная установка на базе компрессорной станции для средних климатических условий», спецчасть - «Поршневой компрессор».
Наклонно-направленная скважина № 5 БИС расположена на площади Восточно-прибрежная, в депрессионной зоне, по отложениям антропоген - неогена в западном Кубанском прогибе и не содержит заметных перерывов в осадконакоплении.
В состав пород, в основном, входят глинистые фазы с прослоями песков и песчаников песчано-глинисто-мергельным составом. Нижний сармат характеризуется карбонатными глинами с прослоями известняков, доломитов и прослоями гравилитовых пород.
Глубина скважины составляет 3020 метров.
Для освоения скважины капитального ремонта, опрессовке трубопроводов мною разработана компрессорная станция СД 10/101производительностью 10 м3/мин.
Для увеличения производительности компрессорной станции с 9 м3/мин. (базовая модель) до 10 м3/мин. (проектируемый вариант) мною предлагается заменить существующий приводной двигатель компрессора 2Д12Б с частотой вращения 1350 об./мин. на двигатель В2-500 с частотой вращения 1500 об./мин. Замена вертикальных холодильников второй и третьей ступеней с целью унификации, уменьшения габаритных размеров и улучшения технического обслуживания установки. Спроектированная мной передвижная компрессорная станция СД 10/101 снабжена компрессором 2ВМ4-10/101 оппозитным четырехступенчатым компрессором с горизонтальным расположением межступенчатых холодильников.
Проведен термодинамический расчёт, определены
диаметры цилиндров, силы, действующие на поршень, произведён расчёт производительности компрессора, определена потребляемая мощность компрессора, проведён динамический расчёт, произведён конструкторский расчёт, определены диаметры всасывающих и нагнетательных патрубков, рассчитаны основные детали на прочность, произведён расчёт межступенчатых холодильников.
Разработана инструкция по безопасной эксплуатации компрессора.

. ВЫБОР ПРОТОТИПА МОБИЛЬНОЙ КОМПРЕССОРНОЙ

СТАНЦИИ

Наиболее оптимальны установки, в кото¬рых используется азот выхлоп-ных газов. Эти установки просты в конструктивном исполнении, рабо-тают в автомати¬ческом режиме, не связанном со сложным обслуживани-ем. При необходимости удалить окислы углеводородов из газово¬го по-тока достаточно установить адсорбер с твердыми ад¬сорбентами типа цеолита, силикагеля или активированным углем марки БАУ.
Установка для освоения капитального ремонта скважин выхлопными га-зами ДВС с отбором газа от дизель-мотора 2Д-12Б. От выхлопного кол-лек¬тора дизель-мотора (левого и правого блоков цилиндров) выхлопные газы при температуре 250 — 400 °С поступают в сдвоенные циклонные сепараторы, заключенные в общий кожух. Каждый блок цилиндров име-ет идентичные конст¬рукции сдвоенных сепараторов. В результате рас-ширения газов в циклонных сепараторах происходит первоначальное охлаждение выхлопных газов на 50 — 60 °С. Далее, из блоков циклон-ных сепараторов газы по термоэкранным трубопро¬водам поступают в сборный коллектор и затем по шести термоэкранным алюминиевым трубам диаметром 70 мм и общей длиной 22 м — в адсорбер. В этих трубах происхо¬дит основной отвод теплоты от выхлопных газов. При от¬сутствии требований заказчика к чистоте выхлопных газов, например, при малых сроках освоения неглубоких скважин глубиной 900—1200 м, адсорбер используется как газосборник. Из газосборника по всасываю-щему коллектору ох¬лажденные до 40 — 50 °С выхлопные газы посту-пают на первую ступень компрессора 2-ВМ-4-9/101. Контроль тем-пературы поступающего газа осуществляется термометром с градуи-ровкой шкалы от 0 до 120 °С. Весь узел тер¬моэкранных труб, воздухо-сборников и циклонных се¬параторов смонтирован на общей металличе-ской раме (на рисунке не показан) и соединен с рамой автомоби-ля КрАЗ, на котором смонтирована компрессорная станция СД-9/101.
При ремонте компрессорной станции (КС) все навесное оборудование легко демонтируется, обеспечивая доступ к ди¬зель-мотору и компрессо-ру.
Габариты, мм: длина — 9600, ширина — 3000, высота — 3920. Масса - 22 200 кг.
Технологический процесс освоения скважины выхлопны¬ми газами ди-зель-мотора 2Д-12Б не требует специальной под¬готовки, поскольку все навесное оборудование смонтировано на компрессорной станции СД-9/101.
Для приведения КС в рабочее состояние необходимо ру¬ководствоваться инструкцией по эксплуатации компрессор¬ной станции НЗ.42.87.019.00.00.00 РЭ Краснодарского ком¬прессорного завода и ин-струкцией по эксплуатации установ¬ки по освоению скважин инертными газами, разработанной СевКавНИПИгазом.
Установка для освоения и капитального ремонта скважин выхлопными газами ДВС с отбором газа от дизель-мотора ЯМЗ-238 предназначена для охлаждения и очистки выхлопных газов ДВС с целью их использо-вания в техноло¬гических процессах нефтегазодобычи вместо воздуха, соот¬ветствует требованиям Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности (п. 2.11.8) и разрешена к эксплуа¬тации Федеральным горным и промышленным надзором России на всех нефтяных и газовых месторождениях Рос¬сии (письма № 10-13/709 от 24.11.97 г. и № 10-13/660 от 10.12.98 г.). Выхлопные газы от глушителя, имеющие темпе-ратуру 70 — 80 °С, по патрубкам подаются в три последовательно рас-положенных газосборника, где про¬исходит отделение кокса, сажи и мас-ла. Вследствие рас¬ширения газов температура снижается на 30 % от пер-воначальной. Далее выхлопные газы по патрубку посту¬пают в сборный коллектор. Из него по шести тонко¬стенным стальным трубам диаметром 168 мм они попа¬дают в сборный коллектор , откуда по всасывающему коллектору поступают на первую ступень компрессора 2-ВМ-4-9/101. Контроль температуры поступающего в компрессор газа осуществляется термометром со шкалой от 0 до 120 "С. Весь узел термоэкранных труб воздухо¬сборников монтируется на металлической раме (на рисунке не показана) и соединяется с рамой автомобиля КрАЗ, на котором смонти-рована компрессорная станция СД-9/101. При ремонте КС все навес-ное оборудование легко демон - тируется, обеспечивая доступ к ди-зель-мотору и компрес¬сору.
Эта модификация установки отличается от описанной выше не только способом отбора выхлопных газов, но и термоэкранными трубами: вме-сто оребренных алюми¬ниевых труб диаметром 70 мм применены тонко-стен¬ные (толщина стенки 2 мм) стальные трубы диаметром 168 мм. Та-кая замена труб совместно с измененной конструкцией узла очистка га-зов (вместо сдвоенных цик¬лонов применен петлевой способ очистки) позволяет изготовлять установки этой модификации в условиях уп-равлений буровых работ. В настоящее время такие уста¬новки работают на севере Западной Сибири и Северном Кавказе.
Узел охлаждения выхлопных газов. Габариты мм: длина — 9600, ши-рина — 3000, высота — 3920. Масса - 22 200 кг.
Технологический процесс освоения скважин выхлопными газами ДВС аналогичен приведенному выше.








5. ВЫБОР ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МОБИЛЬНОЙ КОМ-

ПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ

Проектная разработка осуществлена для уменьшения габаритных раз-меров компрессора в плане, использования более эффективных холо-дильников второй и третей ступеней, создание более удобных условий для технического обслуживания станции и увеличение объемной произ-водительности до 10 м3 /мин.
В настоящее время Краснодарским компрессорным заводом выпускает-ся самоходная компрессорная станция СД-9/101 с конечным давлением 10,1 МПа и объемной производительностью 9 м3 /мин. На этой станции промежуточные холодильники II и III ступеней расположены вертикаль-но и установлены рядом с компрессором. Недостатком такого располо-жения промежуточных холодильников компрессора является больший размер в плане и не удобное техническое обслуживание из-за загро-можденности. Кроме того, завод переходит на использование горизон-тальных холодильников с целью унифицирования компрессора 2ВМ 4-10/101 с компрессором 2ВМ 4 – 5/221 и углекислотными компрессора-ми.
Спроектированная мной передвижная компрессорная станция СД – 10/101 снабжена компрессором 2ВМ 4-10/101 , оппозитным четырех-ступенчатым с горизонтальным расположением межступенчатых холо-дильников. Производительность компрессора увеличена с 9 м3 мин. до 10 м3 мин. Для привоза компрессора вместо дизеля 2Д-12Б использован дизель В2-500 , что позволило увеличить частоту вращения до 1500 оборотов в минуту .
При разработке компрессора максимально использованы унифициро-ванные детали. За базу принят выпускаемый в настоящее время заводом компрессор 2ВМ 4-10/101 .
Самоходная компрессорная станция может использоваться для подачи выхлопных газов и сжатого воздуха, при бурении, освоении скважин, при вскрытии продуктивных пластов при испытании нефте - и газопро-водов и для других инженерно строительных работ, где требуется сжа-тый воздух с приведенными выше параметрами.