РЕФЕРАТ 10
ВВЕДЕНИЕ 13
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 14
1.1 Основные физико-химические свойства нефтяных эмульсий 15
1.2 Методы разрушения водонефтяных эмульсий 20
1.3 Классификация и основные принципы выбора деэмульгаторов 24
1.4 Методика каплеобразования. Измерение размеров капель 28
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 33
3 РАСЧЕТЫ И АНАЛИТИКА 39
5 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 44
5.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 45
5.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 45
5.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения 45
5.1.3 SWOT-анализ 47
5.2 Планирование научно - исследовательских работ 48
5.2.1 Структура работ в рамках научного исследования 48
5.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ 51
5.3 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) 53
5.3.1 Расчет материальных затрат НТИ 53
5.3.2 Основная заработная плата исполнителей темы 53
5.3.3 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта 56
5.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования .. 56
6 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 58
6.1. Производственная безопасность 61
6.2 Анализ вредных факторов на рабочем месте 62
6.3 Анализ опасных факторов на установке 66
6.4 Анализ факторов, характеризующих возникновение чрезвычайных
ситуаций 67
6.5 Организация режима труда и отдыха при работе с ПК 68
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СТУДЕНТА 73
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 74
Приложение А- Результаты расчетов 77
Приложение Б- Блок программы 79
Одной из наиболее актуальных проблем сбора, транспорта и подготовки нефти является разрушение водонефтяных эмульсий, причем. Эта проблема требует разных подходов в зависимости от этапа разработки месторождения.
Опыт разработки нефтяных месторождений свидетельствует о том, что в процессе вскрытия и эксплуатации продуктивных пластов происходит постепенное ухудшение фильтрационных свойств пласта в прискважинной зоне. Чаще всего это происходит из-за отрицательного влияния воды, образующей с нефтью стабильную эмульсию. При наличии твердых частиц стабильность эмульсий значительно повышается, кроме того, увеличивается их вязкость. Основной причиной больших потерь нефти и удорожание ее транспортировки и подготовки к переработке является образование эмульсий при добыче. Поэтому важными считаются вопросы увеличения эффективности процессов добычи, транспорта и подготовки нефти, на основании исследования воздействия на них химических реагентов, используемых в добыче нефти, улучшение применяемых деэмульгаторов, исследование методов оптимизации работы установок нефтеподготовки и технологий обработки водонефтяной эмульсии.
Большинство существующих месторождений находятся на завершающей стадии разработки. Продукция добывающих скважин таких месторождений характеризуется, прежде всего, снижением добычи нефти, ростом обводненности добываемой нефтяной фракции, а также увеличением количества стабилизаторов и эмульгаторов в ее составе.
В настоящее время при исследовании химико-технологических процессов эффективно используются математические модели.
На кафедре Химической технологии топлива и химической кибернетики разработана математическая модель процесса обезвоживания и обессоливания, позволяющая учитывать влияние технологических параметров на процесс каплеобразования при промысловой подготовке нефти.
Анализ литературных источников показал, что существует большое множество методик расчета максимального диаметра капель воды в водонефтяных эмульсиях.
В данной работе были выбраны формулы авторов [4] (I-VII).
C учетом полученных зависимостей сформирован программный блок, и внедрен в модель для расчета.
С использованием математической модели выполнены исследования влияния технологических параметров на показатели процесса каплеобразования (рис. 3.1-3.3).
Показано, что:
- при увеличении расхода водонефтяной эмульсии от 350000 до 500000 кг/час, максимальный диаметр капли воды в водонефтяной эмульсии уменьшается. При больших расходах (450000-50000 кг/час), эффективный диаметр капли достигается по методике I. При более меньших расходах (350000-375000 кг/час) эффективный диаметр капли достигается по методикам II-IV. При низких расходах, для достижения эффективного диаметра капли стоит использовать методики V-VII.
- при увеличении диаметра коалесцирующей секции, максимальный диаметр капли воды в водонефтяной эмульсии возрастает, так как уменьшается расход водонефтяной эмульсии. Для диаметра коалесцирующей секции 0,35 м стоит рекомендовать методику I, так как по этой методики, для этого диаметра получается капля с эффективным диаметром (100-300 мкм).
При диаметре коалесцирующей секции 0,45 м, эффективный диаметр капли достигается по методикам II-IV. Для больших размеров трубопровода применимы методики V-VII.
- при увеличении количества деэмульгатора диаметр капли уменьшается. Для концентрации деэмульгатора 0,0025 масс %, применима методика I, для концентрации деэмульгатора 0,002 масс %, применимы методики II-IV.
Полученные результаты хорошо согласуются с теоретическими данными о процессе, следовательно, данная модель с предложенными формулами может использоваться для исследования процесса
каплеобразования при разделении водонефтяных эмульсий.
1. Промысловая подготовка нефти / Тронов В.П.-М, 2000-416 с.
2. Формирование устойчивых водонефтянных эмульсий в условиях применения химических реагентов для увелечения нефтеотдачи нефтянных пластов каменного и Ем-Еганского нефтянных месторождений Ханты-Мансийского автономного округа/ Цыганков Д.Г.,-Нефтепромысловое дело, Май 2015, 38-43 с.
3. К вопросу разрушения стабильных водонефтянных эмульсий/ А.А.Волков,-Нефтепромысловое дело- январь 2013, 40-42 с.
4. Расчет скорости транспортирования высокообводненной эмульсии по трубопроводу без ее расслоения/ Д. Р. Пергушев Л.П,- Нефтепромысловое дело, декабрь 2001, 23-31 с.
5. Сепарация газа и сокращение потерь нефти/ В.П.Тронов,-Фэн, 2002, 407 с.
6. Сбор и подготовка скважинной продукции нефтяных месторождений/ И.И.Дунюшкин, 2006г., 206 с.
7. Разделение водонефтяных эмульсий/ А.А.Гуреев, А.Ю. Абызгильдин,- Нефть и газ, 2002.
8. Способ повышения эффективности деэмульгаторов водонефтяных эмульсий/ Семихина Л.П., Паничева Л.П. Семихин Д.В. Патент РФ № 2316578, 2008.
9. Подбор эффективных деэмульгаторов для условий кустового сброса воды на Ново-Киевском нефтянном месторождении/ Г.К.Борисов, В.Х. Сингизова, И.В. Крестелева, Л.Е. Каштанова Нефтепромысловое дело, 2012, 48-51с
10. Технология обезвоживания нефтей м использованием энергии электромагнитного поля/ Л.А.Ковалева,- Нефепромысловое дело, 2009 , 54-58 с.
11. Факторы стабилизации водонефтянных эмульсий/ Е.С.Афанасьев,-
Нефтепереработка и нефтехимия, март 2008, 57-60с.
12. Определение времени расслоения водонефтянной эмульсии в электромагнитном поле/Л.А. Ковалева,- Технологии нефти и газа, апрель 2010, 20-22 с.
13.Особенности реологии водонефтянных эмульсий месторождения узень/Б.С.Серкебаева,- Нефтепромысловое дело,-Январь 2015, 57-60с.
14. Особенности формирования и осадкообразования водонефтяных эмульсий/ Н.А.Небогина,-Нефтепереработкаи нефтехимия, , Январь 2008, 21-23 с.
15. Обезвоживание водонефтянных эмульсий и нефтешламов комплексным воздействием СВЧ электромагнитного поля в центробежном поле сил/ Л.А.Ковалева,- Нефтепромысловое дело,- июнь 2013-,45-49 с.
16. Математическое моделирование влияния неоднородного электрического поля на движение капель воды в нефти/ С.Н.Харламов,
В.В.Зайковский,- Нефтегазовое дело, апрель 2014, 95-117 с.
17. Устойчивость эмульсий нефтепродуктов в воде и способы их коагуляции/ И.М Кувшинников, Е.В.Черепанова,- Энергосбережение и водоподготовка, март 2009, 50-56 с.
18. Лабораторное моделирование процессов обезвоживания нефти в аппаратх с коалесцирующими элементами/ М.Ю.Тарасов, А.Е.Зенцов, А.Б. Зырянов,- Нефтянное хозяйство,- февраль 2013, 102-104 с.
19. Исследование температуры застывания водонефтяных эмульсий/ М.Ю. Тарасов, Е.В.Портягина,-Нефтянное хозяйство,- февраль 2014, 33-35 с.
20. Модернизация оборудования как метод управления эффективностью промысловой деэмульсации/ И.Ю.Быков, Е.В.Казарцев, Нефтяное хозяйство, декабрь 2015, 138-142 с.
21. Справочник по нефтепромысловому оборудованию/ Е.И.Бухаленко, 2008,416 с.
22. Федеральный закон Российской Федерации от 17.07.1999 № 181-ФЗ "Об основах охраны труда в Российской Федерации", СПС Консультант.
23. Федеральный закон Российской Федерации от 28 декабря 2013г. № 426-ФЗ "О специальной оценке условий труда"
24. Межгосударственный стандарт ГОСТ 12.0.230-2007 "Система стандартов безопасности труда. Система управления охраной труда. Общие требования"
25. Постановление Правительства Российской Федерации от 24 декабря
2009 1213 “Об утверждении технического регламента о
безопасности средств индивидуальной защиты”
26. ГОСТ 12.1.002-84. Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни и требования к проведению контроля на рабочем мест. - введ. 01.01.1986.- М.: Стандартинформ, 2009. - 7 с