Технические характеристики печей

Показатели	Тип печей
Тепловая мощность, Вт	(0,47÷0,9)х10^6	(1,163÷18) х10^6
Поверхность нагрева радиантных труб, м^2	От 16 до 31	От 16 до 350
Число потоков
Диаметр радиантных труб, мм	57-108	57-219
Высота радиантных труб, м	3-4	4-15
Внутренний диаметр печи, мм	1800-2800	2100-5500
Масса, т	16,5-35,4	18,8-184
Высота общая, м	26-30,4	21-39,1

 

СИСТЕМА ОБРАБОТКИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЛАСТОВЫХ И СТОЧНЫХ ВОД

Сточные воды содержат большое количество органических загрязнений: нефти, нефтепродуктов и конденсата. В промсто­ках нефте- и газопромыслов могут наблюдаться также повы­шенные концентрации растворенных солей. Повышению кон­центрации солей в водах из газовых скважин способствует за­качка в них высококонцентрированных растворов хлористого кальция против гидратообразования. Стоки нефте- и газопро­мыслов содержат, кроме того, такие высокотоксичные веще­ства, как дисольван, диэтиленгликоль и метанол.

Сброс промстоков без соответствующей очистки в водоемы приводит к загрязнению почвы, поверхностных и подземных вод. Это ведет к ограничению запасов чистой пресной воды и нарушению экологического равновесия всего природного ком­плекса.

Загрязнение природной среды является особенно пагубным для районов Севера, где низкие температуры воздуха и большой снежный покров тормозят процессы испарения и окисле­ния. При этом разложение нефти, нефтепродуктов и конденса­та, содержащихся в сбрасываемых стоках, происходит медлен­но, и зоны загрязнения распространяются на большие площади. При закачке стоков в подземные горизонты следует предуп­редить закупорку пор пласта мехпримесями и нефтепродукта­ми, а также предусмотреть необходимость освобождения воды от токсичных загрязняющих веществ. Согласно технологичес­ким нормам, в сточных водах, используемых для заводнения нефтяных пластов (с гранулярными коллекторами), содержа­ние нефти, взвешенных веществ и окислов железа не должно превышать соответственно 1,0; 1,2 и 0,3—0,5 мг/л.

Установленными нормами концентрации мехпримесей, неф­тепродуктов (в том числе конденсата) и закисного железа в зака­чиваемых стоках ограничиваются 10—30, 10—250 и 3 мг/л. Зна­чение рН для сточных вод устанавливается в пределах 6,5—8. В случае закачки их в поглощающие горизонты подготовка воды проводится на сооружениях механической очистки: нефтело­вушках-отстойниках, коагуляторах, флотаторах, фильтрах.

Отстойник ОПФ-3000 (рис. 8.17) представляет собой стан­дартную цилиндрическую горизонтальную емкость 1, внутри которой расположены шестнадцать фильтров-патронов 4, объе­диненных в четыре блока фильтров-патронов 5, четыре отра­жательных опорных лотка 7, сборник чистой воды 8, входная труба 6 и лестница 9, Емкость имеет люк-лаз 2 и оборудована поворотным устройством 3 для монтажа люка-лаза.

Емкость устанавливается на фундаментные плиты с помо­щью двух седловидных опор.

Принцип работы отстойника следующий. Сточная вода уста­новок подготовки нефти, пройдя грубую очистку, поступает че­рез распределитель-гребенку и входную трубу в полость фильт­ров, затем под напором, фильтруется через пенополиуретан в полость отстойника. При фильтрации эмульсии через ППУ про­исходит укрупнение частиц эмульгированной тонкодисперсной нефти до пленочной, которая потоком жидкости открывается от поверхности фильтра и всплывает в верхнюю часть отстойника. Очищенная сточная вода постоянно выводится через сбор­ник чистой воды и подается в систему поддержания пластового давления (ППД).

 

 

Рис. 8.17. Отстойник типа ОФП-3000

 

Всплывшая нефть постоянно или периодически выводится из отстойника через штуцер в емкость уловленной нефти. Вы­падающая на дно твердая примесь периодически или постоян­но выводится жидкостью в илонакопитель. Отстойник может работать в двух режимах: автоматизированном и неавтоматизи­рованном.

В табл. 8.7 приведены данные по люкам, штуцерам и муф­там

 

Таблица 8.7

Технологические люки отстойников типа ОПФ-3000

Обозна­че­ние	Наименование	Число	Проход услов­ный, Ду, мм	Давление условное
МПа	атм
А 1...	Ввод сточной воды			1,6
Б 1	Вывод очищенной воды			1,0
В 1,2	Вывод уловленной нефти			1,6
Г 1,2	Вывод газа			1,6
Д 1,2	Дренаж			1,6
Е 1	Люк-лаз			1,0
Ж 1,2	Для КИП и А			1,0
3 1...4	Люк монтажный			1,0
И 1,2	Для манометра			1,0
К	Для предохрани­тельного клапана			1,6
П	Для пропарки, опрес­сов­ки			1,0

 

Основные технические показатели отстойников даны ниже.

 

Технические характеристики

Тип отстойника	С патронными фильтрами ОПФ-3000	Мультигидро­цик лон НУР-5000
Производительность, м^3/сут, не более….	3000……………..	3000—5000
Рабочее давление, МПа (кгс/см^2)………..	0,6 (6)…………...	0,2—0,6
Объем отстойника, м^3……………………	125………………
Число фильтров, шт……………………...	16………………..	—
Скорость фильтрации, м/ч, не более……	10………………..	—
Площадь фильтрации одного фильтра, м^2…………………………………………..	1…………………	—
Содержание примесей в воде, посту­паю­щей на очистку, мг/л, не более:
эмульгированной нефти………………..	200………………
твердых частиц…………………………	100………………
Содержание примесей в очищенной во­де, мг/л, не более:
эмульгированной нефти………………..	20………………..
твердых частиц…………………………	10………………..	15—20
Содержание сероводорода в сточной во­де, мг/м^3, не более………………………...	10………………..	—
Разность плотностей воды и нефти, кг/м^3, не менее…………………………….	150………………	—
Температура рабочей среды, °С…………	—………………..	10—70
Содержание воды в обезвоженной неф­ти, %, не более……………………………	—………………..
Габариты, мм……………………………..	19000x3000x3865	14900x3000x3980
Масса, кг…………………………………..	22000……………
Средний ресурс до капитального ре­мон­та, год, не менее…………………………..	—………………..
Средняя наработка на отказ, год, не менее………………………………………	—………………..
Средний срок службы, год, не менее…...	—………………..

 

Очищенная вода собирается в резервуары, откуда отбирает­ся насосами и передается в систему поддержания пластового давления. Шлам, состоящий из отстоя, продуктов коагуляции и флотации с небольшим количеством попутной воды собира­ется в канализационную систему, откуда на автоцистернах вывозится для дальнейшей переработки (например — полное осу­шение и брикетирование) или для захоронения.

Система захоронения промстоков(не шлама) состоит в том, что очищенные сточные воды с промысла и других объектов после подготовки подаются по водоводам в нагнетательные скважины для закачки в пласт. При этом в одну скважину мо­гут быть закачаны промстоки с нескольких объектов. В каче­стве нагнетательных могут быть использованы уже пробурен­ные на месторождениях разведочные скважины.

Закачка сточных вод применяется на некоторых нефтяных и газовых месторождениях (Усть-Балыкское, Западно-Сургутское, Уренгойское и др.), где избыточное количество сточных вод сбрасывается в апт-сеноманские или сеноманские поглощаю­щие горизонты.

При утилизации сточных вод в качестве нагнетательных сква­жин предусматривается использовать уже пробуренные на мес­торождении разведочные скважины, так как затраты на их ре­конструкцию намного ниже, чем на бурение новых скважин. При выборе таких разведочных скважин необходимо учиты­вать их техническое состояние, значение вскрытой мощности поглощающего горизонта, а также расстояние скважин от пред­приятий — источников промстоков. Если поглощающий гори­зонт в глубоких скважинах перекрыт двумя обсадными колон­нами, предлагается использовать для его вскрытия гидропес­коструйную перфорацию или перфоратор ПСК-105. С целью обеспечения высокой приемистости пласта и сохранения об­садных ко­лонн и цементных колец плотность перфорации со­ставляет 20 отверстий на 1 м.

НАСОСНЫЕ И КОМПРЕССОРНЫЕ СТАНЦИИ СИСТЕМЫ СБОРА И ПОДГОТОВКИ ПРОДУКЦИИ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН

 

Дожимные насосные станции предназначены для осуществ­ления первой ступени сепарации нефти из газа в целях даль­нейшего раздельного транспорта нефти центробежными насо­сами, а газа — под давлением сепарации.

Дожимные насосные станции выпускаются в блочном ис­полнении двух типов.

К первому типу относятся ДНС на базе сепарационных уста­новок с насосной откачкой — блочная насосная (БН). Разра­ботано 12 типоразмеров блоков: от БН-500-0,9 до БН-2000-2,6. Шифр блока: БН — блочная насосная; первое число — подача насоса по жидкости в м³/сут; второе — давление нагнетания в МПа. Из блоков компонуются дожимные насосные станции различных подач и напора. Станция состоит из технологичес­кого, щитового, канализационного блоков и свечи аварийного сброса газа. Технологический блок включает технологическую емкость и гидроциклоны, один из которых резервный.

Ко второму типу относятся ДНС-5000, ДНС-7000, ДНС-14000, ДНС-20000, где число указывает на подачу насосных агрегатов в м³/сут. Давление нагнетания насосов 1,9—2,8 МПа. Техно­логическая единица состоит из блока буферной емкости (где осуществляется сепарация газа) и блока насоса 8НД-9хЗ или 5МС-10х4(5МС-10х5, 5МС-10х7). В указанных ДНС имеются соответственно две, три, четыре технологические единицы, причем в каждой станции одна технологическая единица ре­зервная. Помимо этого, ДНС включает блоки сбора и откачки утечек нефти, низковольтной аппаратуры и КИПиА, а также распределительное устройство и свечу (факельное хозяйство) аварийного сброса газа. Схема дожимной насосной станции представлена на рис. 8.18.

В последнее время на многих промыслах начато внедрение дожимных насосных станций с так называемыми «мультифаз-ными» насосами. В качестве таких насосов применяют двух­винтовые насосы, которые могут работать на газожидкостной смеси с содержанием свободного газа на приеме насоса до 50 %. Применение такой технологической схемы позволяет значи­тельно упростить схему ДНС, убрав из состава оборудования сепараторы, компрессорные установки, газопроводы и факель­ное хозяйство. Применение мультифазных насосов позволяет:

— увеличить отбор газожидкостной эмульсии из добываю­щих скважин за счет снижения давления в промысловой систе­ме сбора;

— отказаться от строительства новых ДНС;

— обеспечить ликвидацию газовых факелов путем транспор­тировки газа вместе с жидкостью до УКПН с объектов, необустроенных системой газосбора.

Рис. 8.18. Технологическая схема типовой дожимной насосной станции

1 — сепаратор типа НГС; 2— отстойник; 5— емкость технологическая; 4— емкость буферная; 5— насос; 6 — газосепаратор вертикальный; 7 — дренажная емкость с насосом; 8 — емкость для сбора утечек с насосом; 9 — площадка расходомеров; 10— конденсатосборник; 11 — факел; 12 — вытяжная свеча; 13 — узел учета газа; 14 — блок реагента

 

Двухвинтовые насосы не имеют силового зацепления вин­тов, зазор между винтами составляет 0,2—0,5 мм, что позволя­ет машине работать с сильногазированной и загрязненной жид­костью. Синхронизация вращения винтов обеспечивается си­ловой зубчатой передачей, которая вынесена за пределы гид­равлической части насоса (рис. 8.19).

 

Рис. 8.19. Конструктивная схема мультифазного двухвинтового насоса

1 — корпус; 2 — ведомый винт; 3 — ведущий винт; 4 — торцовые или лабиринтные уплотнения; 5 — шестерни синхронизации вращения вин­тов, 6 — ведущий вал; линии А и В — соответственно впадины и выступы(гребни) ведомого и ведущего винта

 

В настоящее время на нефтяных промыслах России приме­няется несколько типов мультифазных насосных установок, которые рассмотрены ниже.

Отечественные мультифазные насосы A3 2ВВ 63/25-50/25 и А5 2ВВ 63/25-50/25 (с укороченными винтами) прошли про­мысловые испытания и применяются на нефтяных промыс­лах ОАО «Татнефть».

Мультифазный насос типа A3 2ВВ 63/25 обеспечивает пере­качку водонефтяных эмульсий с содержанием газа до 90%. Содержание сероводорода в газе — до 2%, максимальное содер­жание механических частиц — 0,02%, температура перекачива­емой среды — от 5 до 80°С.

Подача ГЖС, м³/ч.................................................................63-100

Давление насоса, МПа............................................................до 2,0

Максимальное давление на приеме, МПа............................до 2,5

Мощность электродвигателя, кВт..............................................110

Частота вращения, об/мин........................................................ 1490

Тип электродвигателя...............АНМ 112 М4 У2,5 (ВА 132 5492)

Насос выполнен на базе двухвинтового насоса и оборудован сменными винтами, сменной обоймой из антифрикционного чугуна, торцевыми уплотнениями. Срок службы насоса до ка­питального ремонта при непрерывной (24 час/сут) работе — 1,5 года.

На рис. 8.20 [55] приведены осредненные характеристики насоса A3 2ВВ 65/25 (зависимости подачи газожидкостной смеси от давления нагнетания) при различном содержании свободно­го газа на приеме насоса.

Рис. 8.20. Характеристика насоса А3 2ВВ 65/25

 

Насосы типа МВН (многофазный винтовой насос) предназ­начены для перекачки газожидкостных и многофазных смесей. Транспортировка происходит по схеме: группа скважин — на­сос — установка подготовки нефти, что значительно упрощает схему сбора, уменьшает затраты на обустройство месторожде­ний на первичном этапе, а также делает возможным утилиза­цию газа (особенно мелких месторождений) на центральном пункте сбора нефти и газа.

Многомодульная многофазная насосная станция (ММНС) на базе насосов МВН имеет два отсека: отсек фильтров — для приема и распределения многофазной смеси по насосным от­секам; насосный отсек — содержит от 2 до 5 насосных модулей в зависимости от требуемой производительности станции. Все модули — однотипные и состоят из многофазного винтового насоса, электропривода, станции смазки и охлаждения, а так­же элементов общих систем. Один из модулей комплектуется системой регулирования подачи.

 

Подача МВН, м^3/ч
Перепад давлений (МПа)
Максимальное содержание газа (%)

 

Насосы типа МВН выпускаются НПК «Турбонасос», г. Во­ронеж.

Из зарубежных конструкций наибольшее распространение на нефтяных промыслах отечественных нефтяных компаний получили многофазные двухвинтовые насосы фирмы «Борнеманн». Технические характеристики мно­гофазного насоса MW 7.3 ZK-33 фирмы «Борнеманн» представлена в табл. 8.8.

Подшипники на ведущем конце вала смазываются консис­тентной смазкой каждые 800 часов работы через ниппеля для смазки.

Подшипники и шестерни на ведомом конце вала смазыва­ются маслом, масло в коробке шестеренок меняется через 2000 часов работы.

Таблица 8.8