2951

Устройство для очистки труб насосно-компрессорных от парафина-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

ID: 171558
Дата закачки: 07 Июля 2016
Продавец: leha.nakonechnyy.92@mail.ru (Напишите, если есть вопросы)
    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:
В дипломном проекте произведен анализ существующих кон-струкций устройств для удаления парафинистых отложений с поверхно-сти труб. Произведен анализ основных параметров, особенностей экс-плуатации, конструктивных недостатков и причин отказов скважинного оборудования, работа которого зависит от чистоты внутренней поверх-ности лифтовых труб.
Разработана конструкция устройства для удаления отложений с внутренней поверхности труб. Проведены патентные исследования. Произведен расчет основных показателей устройства.
Рассмотрен монтаж, техническое обслуживание и ремонт фонтан-ной арматуры.
Рассчитаны экономические показатели эффективности при эксплу-атации устройства очистки труб.
Освещены вопросы безопасности и экологичности проекта. Про-изведен анализ опасностей, возникающих при эксплуатации ЭЦН. Рас-смотрены мероприятия по обеспечению безопасности. Выполнен расчет заземления электрооборудования.
К проекту прилагаются спецификации соответствующих листов графической части.
Вибрационные методы позволяют создавать ультразвуковые колебания в области парафинообразования, которые, воздействуя на кристаллы парафина, вызывают их микроперемещение, что препятствует осаждению парафина на стенках труб [1].
Воздействие магнитных полей следует отнести к наиболее перспективным физическим методам. Использование в нефтедобыче магнитных устройств для предотвращения АСПО началось в пятидесятые годы прошлого века, но из-за малой эффективности широкого распространения не получило. Отсутствовали магниты, достаточно долго и стабильно работающие в условиях скважины. В последнее время интерес к использованию магнитного поля для воздействия на АСПО значительно возрос, что связано с появлением на рынке широкого ассортимента высокоэнергетических магнитов на основе редкоземельных материалов. В настоящее время около 30 различных организаций предлагает магнитные депарафинизаторы [11-19].
Установлено [13], что под воздействием магнитного поля в движущейся жидкости происходит разрушение агрегатов, состоящих из субмикронных ферромагнитных микрочастиц соединений железа, находящихся при концентрации 10-100 г/т в нефти и попутной воде. В каждом агрегате содержится от нескольких сотен до нескольких тысяч микрочастиц, поэтому разрушение агрегатов приводит к резкому (в 100-1000 раз) увеличению концентрации центров кристаллизации парафинов и солей и формированию на поверхности ферромагнитных частиц пузырьков газа микронных размеров. В результате разрушения агрегатов кристаллы парафина выпадают в виде тонкодисперсной, объемной, устойчивой взвеси, а скорость роста отложений уменьшается пропорционально уменьшению средних размеров выпавших совместно со смолами и асфальтенами в твердую фазу кристаллов парафина. Образование микропузырьков газа в центрах кристаллизации после магнитной обработки обеспечивает, по мнению некоторых исследователей, газлифтный эффект, ведущий к некоторому росту дебита скважин.
В нефтедобыче используют тепловые, химические и механические методы удаления АСПО. Тепловые методы основаны на способности парафина плавиться при температурах выше 50 0С и стекать с нагретой поверхности. Для создания необходимой температуры требуется специальный источник тепла, который может быть помещен непосредственно в зону отложений, или необходимо вырабатывать теплосодержащий агент на устье скважины. В настоящее время используют технологии с применением:
· горячей нефти или воды в качестве теплоносителя;
· острого пара;
· электропечей наземного и скважинного исполнения;
· электродепарафинизаторов (индукционных подогревателей), осуществляющих подогрев нефти в скважине;
· реагентов, при взаимодействии которых протекают экзотермические реакции.
Технология применения теплоносителя предусматривает нагрев жидкости в специальных нагревателях (котельных установках передвижного типа) и подачу ее в скважину способом прямой или обратной промывки. Обратная промывка более предпочтительна, так как при этом исключено образование парафиновых пробок, часто возникающих при прямой промывке [1].
Недостатками данных методов являются их высокая энергоемкость, электро- и пожароопасность, ненадежность и низкая эффективность применяемых технологий.
Применение растворителей для удаления уже образовавшихся отложений является одним из наиболее известных и распространенных интенсифицирующих методов в технологических процессах добычи, транспорта, хранения и переработки нефти. Однако и здесь проблема подбора растворителя в конкретных условиях весьма далека от своего разрешения. Как правило, подбор растворителей АСПО осуществляется эмпирически. Это связано с недостатком информации об их структуре и свойствах и малой изученностью механизма взаимодействия нефтяных дисперсных систем с растворителями.
Механические методы предполагают удаление уже образовавшихся отложений АСПО на НКТ. Для этой цели разработана целая гамма скребков различной конструкции.
По конструкции и принципу действия скребки подразделяют на:
· пластинчатые со штанговращателем, имеющие две режущие пластины, способные очищать АСПО только при вращении. Для этого используют штанговращатели, подвешенные к головке балансира станка-качалки. Вращение колонны штанг и, следовательно, скребков происходит только при движении вниз. Таким путем скребок срезает АСПО с поверхности НКТ;
· спиральные, возвратно-поступательного действия;
· "летающие", оснащенные ножами-крыльями, которые раскрываются при движении вверх, что обеспечивает им подъемную силу. Применяют, как правило, в искривленных скважинах.
Использование такого метода борьбы с АСПО значительно осложняется тем, что для его применения часто необходима остановка работы скважины и предварительная подготовка поверхности труб (для некоторых видов скребков). Кроме того, возможно застревание скребков, обрыв их крепления и некоторые другие осложнения.
В последние годы вместо металлических пластинчатых скребков на штангах укрепляют пластиковые скребки (рисунок 1.4). Они одновременно играют роль центраторов. Есть информация, что при использовании скребков-центраторов протирается НКТ.
Как метод предотвращения АСПО следует отдельно выделить применение гладких защитных покрытий из лаков, стекла и эмали. При перевозках, спускоподъемных операциях и в скважинах НКТ подвергаются значительным ударным, растягивающим, сжимающим, изгибающим и другим нагрузкам. Стеклянное покрытие ввиду его хрупкости, значительной толщины и отсутствия сцепления с металлом трубы не надежно и разрушается в процессе спускоподъемных операций. Последнее приводит к образованию стеклянных пробок в колонне НКТ и заклиниванию насосов. Кроме того, технология нанесения стеклянных и эмалевых покрытий предполагает нагрев труб до 700…800 0С, что вызывает необратимые процессы в структуре металла и расплавление вершин резьб.
На промыслах ОАО "Оренбургнефть" были опробованы НКТ с покрытиями из бакелитового лака, бакелито-эпоксидной композиции, эпоксидного лака и стеклоэмали [1]. Недостаточные термо- и морозостойкость эпоксидных смол являются сдерживающим фактором их широкого применения. С этих позиций лучшими могут считаться НКТ, футерованные стеклоэмалью. Прочность и адгезия эмали высоки. Сколы в процессе спускоподъемных операций и транспортировки не наблюдаются.


Комментарии: В данном дипломном проекте было рассмотрено создание устройства для очистки нефтепромысловых труб от асфальтосмолопарафинистых отложений. Конструкция устройства должна обеспечить снижение усилий для удаления асфальтосмолопарафинистых отложений с внутренней поверхности НКТ и повысить надежность устройства.
В пояснительной записке приведены расчеты узлов и деталей на прочность. Затронуты вопросы монтажа и эксплуатации фонтанной арматуры. Экономическая часть дипломного проекта рассматривает вопросы обеспечения экономической эффективности при внедрении нового устройства. Раздел безопасности и экологичности проекта рассматривает вопросы охраны труда и окружающей среды.
Известен скребок-плунжер [13] (рисунок 2.1) для очистки внутренних полостей труб от парафиновых и других отложений, содержащий корпус и как минимум две очистные головки с острыми кромками на наружной поверхности и канавками между ними, установленных на валу с возможностью вращения и с возможностью свободного перемещения в осевом направлении одной из головок, отличающийся тем, что часть корпуса под очистными головками выполнена в виде плунжера, имеющего щелевое лабиринтное уплотнение в зазоре со стенками труб, канал для прохода продукции скважины и клапан с фиксатором, на торцах очистных головок, направленных навстречу друг другу выполнены чередующиеся выступы и впадины с возможностью их взаимодействия.
Данный плунжер-скребок имеет ряд недостатков:
- высока вероятность застревания плунжера-скребка на стыках между трубами колонны НКТ, где возможно смещение торца одной трубы относительно торца другой из-за малой разницы между наружным диаметром корпуса и внутренним диаметром трубы, необходимой для обеспечения эффективной работы лабиринтного уплотнения;
- ненадежность работы механизма с фиксирующей биметаллической пластинкой при больших дебитах нефтяных скважин и малой их глубине, поскольку температура нефти от забоя до устья не успевает измениться или же значительно меньше порога чувствительности механизма.
Другое устройство [14] применяется в нефтедобывающей промышленности, в частности, как устройство для удаления отложений парафина с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб скважин. Устройство содержит разъемный корпус, в средней части которого установлены параллельно вибрационные пластины, между вибрационными пластинами расположен ультразвуковой вибратор. Корпус соединен с вибрационными пластинами с помощью пластин через проставку. Вибрационные пластины представляют собой среднюю часть разъемного корпуса. Стоячие волны, возникающие при работе устройства в нефтегазовой смеси, разрушают отложения на стенках нефтепромысловых труб за счет кавитационного эффекта, возникающего около стенок труб при гашении стоячей волны. Использование изобретения повышает эффективность очистки нефтепромысловых труб от парафина. Технической задачей данного проекта является создание устройства для очистки нефтепромысловых труб от парафина. Конструкция устройства обеспечивает снижение усилий для удаления отложений парафина с внутренней поверхности НКТ.
Устройство для очистки нефтепромысловых труб от парафина [15] (рисунок 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7) содержит привод 1 подъема и опускания скребков 2, развернутых вокруг продольной оси относительно друг друга на 90°, каждый из которых состоит из корпуса 3, с узлами присоединения 4, с шипами 5, два подвижных элемента 6 с ножами 7.
Скребки 2 снабжены продольными ребрами 8, которые контактируют с внутренней поверхностью очищаемых груб, имеют на концах скосы 9 для прохождения препятствий и жестко соединены с ножами 7 в виде кольцевых секторов с заточенными торцами 10, причем ножи 7 между заточенными торцами 10 имеют по длине сектора диаметральную расточку, создающую контактный зазор между внутренней поверхностью очищаемой трубы и ножами 7.
При встрече с препятствием продольных ребер 8 со скосами 9 пружина 11 скребка 2 сжимается в направлении, обратном рабочему ходу и за счет скольжения пазами 12 подвижных элементов 6 по шипам 5 ножи 7 сдвигаются к центру скребка 2, обходя препятствия. После прохождения препятствия пружина 11 возвращает ножи 7 в рабочее положение.
Поскольку ножи 7 установлены в корпусе 3 с узлами присоединения 4 на подвижных подпружиненных элементах 6, происходит вибрационное срезание слоя парафина со стенок НКТ.
Продольные ребра 8 скребков 2 со скосами 9 в совокупности с ножами 7 в виде кольцевых секторов с заточенными торцами 10 и диаметральной расточкой, создающей контактный зазор между внутренней поверхностью очищаемой трубы и ножами 7, обеспечивают снижение усилий для удаления отложений парафина.
Реализация данного проекта позволит создать устройство для очистки нефтепромысловых труб от парафина, конструкция которого обеспечит снижение усилий для удаления отложений парафина с внутренней поверхности НКТ и повышение надежности устройства.

Размер файла: 3,9 Мбайт
Фаил: (.rar)

Скачать

Добавить в корзину

Занесено в корзину

        Коментариев: 0

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

Некоторые похожие работы:

Модернизация вращателя штанговой колонны Ш 81-170-Устройство для периодического поворота колонны насосных штанг штанговращатель Ш 81-170-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
Модернизация устройства для удаления парафинистых отложений с поверхности труб насосно-компрессорных НКТ-Курсовая работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
Сбор и подготовка нефти на Вынгапуровском месторождении-Курсовая работа-Дипломная работа-Специальность-Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений РЭНГМ-Нефтегазовое дело-Эксплуатация и обслуживание объектов нефтегазодобычи
Техника и технология проведения ПРС на скважинах с ШСНУ на Курганном месторождении-Курсовая работа-Дипломная работа-Специальность-Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений РЭНГМ-Нефтегазовое дело-Эксплуатация и обслуживание объектов нефте
Ещё искать по базе с такими же ключевыми словами.