ВВЕДЕНИЕ 8
1. Теоретический обзор нефтяной эмульсии и промысловой подготовки нефти 11
1.1 Обводненность нефти и условия образования эмульсии 11
1.1.1 Образование эмульсий 11
1.1.2 Образование эмульсии при фонтанном способе добычи нефти 12
1.1.3 Образование эмульсии при глубиннонасосном способе 13
1.1.4 Образование эмульсии при компрессорном способе 13
1.1.5 Основные свойства нефтяных эмульсий 14
1.1.6 Физико-химические свойства нефтяных эмульсий 16
1.1.7 Устойчивость эмульсий, старение эмульсий 20
1.1.8 Влияние физико-химических характеристик нефти на устойчивость
эмульсий 23
1.1.9 Условия разрушения эмульсии 25
1.2 Основы промысловой подготовки нефти 26
1.2.1 Дегазация 27
1.2.2 Обезвоживание нефти 32
1.2.3 Обессоливание 34
1.2.4 Стабилизация 35
1.2.5 Установки комплексной подготовки нефти 35
1.2.6 Гашение пульсаций в нефтепроводах 37
1.3 Оборудование для обезвоживания нефти 38
1.3.1 Оборудование для обезвоживания нефти с использованием
совмещенных аппаратов 38
1.3.2 Оборудование для обезвоживания нефти с использованием раздельных
блоков нагрева и отстоя. 51
Выводы 56
2 Нефтегазоводоразделитель с прямым подогревом (НГВРП типа аппарата«Хитер-Тритер») в промышленной эксплуатации ООО «РН-Юганскнефтегаз»58
2.1 Общие сведенья о предприятии ООО «РН-Юганскнефтегаз» 58
2.1.1 История ООО «РН-Юганскнефтегаз» 59
2.2 Общие сведения и технологический процесс цеха подготовки и перекачки
нефти №7 Приобского нефтяного месторождения 61
2.2.1 Общие сведения 61
2.2.2 Описание технологической схемы ЦППН-7 64
2.3 Общие сведения и описание технологического процесса установок
НГВРП типа аппарата «Хитер-Тритер» 67
Выводы 70
3 Способ повышения надежности - «Защитный экран» для жаровой трубы
НГВРП и его технология изготовления 72
3.1 Оценка эксплуатации НГВРП 72
3.2 Способ повышения надежности - «Защитный экран» 73
3.3 Технология изготовления Защитного экрана 74
3.3.1 Анализ исходный данных 75
3.3.2 Связи технологии изготовления и сборки «Защитного экрана» 76
Выводы 79
4 Система планово-технического ремонта НГВРП 80
4.1 Подготовка установки НГВРП 81
4.2 Диагностика установки НГВРП 84
4.3 Запуск и остановка НГВРП 86
4.3.1 Предварительные работы перед запуском 86
4.3.2 Остановка аппарата 89
4.3.3 Устранение неисправностей 89
4.3.4 Вспомогательные средства автоматики 92
4.4 Составление годового графика планово-предусматриваем ремонта (ППР)
установки. 93
4.5 Проектирование цеха по ремонту оборудования 94
Выводы 96
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 97
Список использованных источников 98
В большинстве случаев на месторождениях нефть извлекается из нефтяного пласта в виде нефтегазоводяной смеси (эмульсии).
Для дальнейшей реализации и переработки нефть должна быть отделена от газа, от воды, очищена от механических примесей, солей при промысловой подготовке нефти. Возникшая задача решается путем организации предварительного сброса воды и дальнейшей более качественной сепарации (промысловой подготовки).
Процесс подготовки нефти к товарному состоянию занимает важное место среди других процессов добычи нефти. Высокая обводненность основных месторождений в настоящее время приводит к удорожанию транспортировки в связи с увеличением её объёмов и повышенной вязкости смеси нефти и воды по сравнению с чистой нефтью. Присутствие минеральных солей в виде кристаллов в нефти и раствора в воде вызывает усиленную коррозию металла оборудования и трубопроводов; механических примесей — абразивный износ нефтеперекачивающего оборудования и трубопроводов, шламовых отложениях и ухудшение качества получаемых нефтепродуктов. Кроме того, примеси нарушают технологический режим переработки нефти. Перечисленные причины обуславливают необходимость подготовки нефти, которая включает обезвоживание нефти.
Затраты на облуживание и ремонт установок для промысловой подготовки нефти составляют значительную часть расходов на добычу нефти. Поэтому совершенствование и повышение надежности технологических машин и установок для промысловой подготовки всегда является актуальным.
Выпускная квалификационная работа посвящена повышению надежности установки нефтегазоводоразделителя с прямым подогревом (НГВРП) типа аппарата «Хитер-Тритер» на примере эксплуатации в условиях Приобского
месторождения нефти в цеху подготовки и перекачки нефти №7 (ЦППН-7) ООО «РН-Юганскнефтегаз».
По проекту в ЦППН-7 на установках подготовки нефти (УПН) УПН-1 и УПН-2 в качестве основного оборудования приняты установки НГВРП аппараты типа «Хитер-Тритер». В аппаратах данного типа предусмотрен нагрев нефтегазоводяной смеси (эмульсии). Как нам уже известно, нефтяная эмульсия содержит механические примеси и соли. В процессе эксплуатации установок типа аппаратов «Хитер-Тритер» на внешней поверхности жаровых труб образуются шламовые отложения, что приводит к снижению теплопроводности, тем самым нарушая технологический процесс. Это приводит также к местным перегревам и, как следствие, к прогару труб.
В связи с высокой стоимостью жаровых труб и трудоемкостью их замены данная проблема является актуальной.
Цель работы - разработка способа повышения надежности жаровых труб в установках НГВРП, за счет чего можно исключить возможность деформации и прогара жаровой трубы, так же это обеспечит безопасную эксплуатацию и увеличение срока эксплуатации жаровых труб.
Задачи:
1. Теоретический обзор свойств и условий образования нефтяных эмульсий, а так же основ промысловой подготовки нефти и оборудования.
2. Обзор принципа работы НГВРП типа аппарата «Хитер-Тритер» на примере эксплуатации ООО «РН-Юганскнефтегаз».
3. Разработка способа повышения надежности и продления срока эксплуатации жаровых труб НГВРП.
4. Разработка системы планово-предупредительного ремонта установок НГВРП.
Выпускная квалификационная работа состоит:
1. Теоретический обзор нефтяной эмульсии и промысловой подготовки нефти.
2. Обзор принципа работы установок НГВРП типа аппаратов «Хитер-Тритер» в
Примечание [U1]: Нумерация страниц по-центру
3. Разработка способа повышения надежности и увеличения срока службы жаровых труб с помощью «Защитного экрана» и технология его изготовления.
4. Разработка системы планово-предупредительного ремонта НГВРП.
В данной выпускной квалификационной работе были проведены исследования теоретической составляющей промысловой подготовки нефти, обзор условий образования нефтяных эмульсий и их разделения. Эти исследования показали, что промысловая подготовка нефти является сложной технологической операцией и зависит от степени подготовленности нефтяной эмульсии к разделению, а высокая обводненность нефти и большое наличие солей и механических примесей усложняют и приводят к нарушению этих процессов.
Именно высокая обводненность и содержание солей и механических примесей уменьшает срок службы эксплуатации жаровых труб, установок подготовки нефти НГВРП типа аппарата «Хитер-Тритер» в условиях эксплуатации Приобского нефтяного месторождения ООО «РН- Юганскнефтегаз».
Для решения этой проблемы был предложен способ повышения надежности и увеличения срока эксплуатации жаровых труб с помощью защитного экрана. Так же разработана технология изготовления этого устройства.
В ходе выполнения квалификационного исследования разработана система планово-предупредительного ремонта для этих установок.
1. Тронов, В.П. Промысловая подготовка нефти: учебник/ В.П. Тронов - Казань: ФЭН, 2000. - 416 с.
2. Лутошкин, Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. - 3-е изд., пере- раб. и доп.: учебное пособие/ Г.С. Лутошкин - М.: Недра, 1983. - 224 с.
3. Лобков, A.M. Сбор и обработка нефти и газа на промыслах.: учебное пособие/ А.М. Лобков - М.: Недра, 1968.
4. Смирнов, Ю.С. Применение деэмульгаторов для подготовки нефти на промыслах // Нефтепромысловое дело.: справочник по деэмульгаторам/Ю.С. Смирнов - М.: ВНИИОЭНГ, 1987. - Вып. 20 (149).-С. 44.
5. Тронов, В.П. Промысловая подготовка нефти.: учебник/ В.П. Тронов -М.: Недра, 1977. - 271 с.
6. Тронов, В.П. О повышении производительности отстойной аппаратуры при подготовке нефти // Тр. ин-та / ТатНИПИнефть: учебник./ В.П. Тронов - 1975. - Вып. 33. - С. 39-46.
7. Байков, Н.М. и др. Сбор и промысловая подготовка нефти, газа и воды: учебное пособие / Н.М. Байков, Г.Н. Позднышев; под общ. ред. Р.И. Мансуров - М.: Недра, 1981.-261 с.
8. Маринин, Н.С. Разгазирование и предварительное обезвоживание нефти в системах сбора : учебное пособие/ Н.С. Маринин, Ю.Н. Савватеев - М.: Недра, 1982. - 171 с.
9. Митрофанов, А.З. Отстойник для установок подготовки нефти // Нефтепромысловое дело : учебное пособие/ А.З. Митрофанов - 1975. - № 12. — С. 41-43.
10. Кривцов, В.Г. Трехфазные сепараторы-отстойники для предварительного сброса воды // Проблемы машиноведения и критических технологий в машиностроительном комплексе Республики Башкортостан.
Матер, республиканской научн.-техн. Конф : справочник/ В.Г. Кривцов - Уфа: Гилем, 2005. - С. 274-287.
11. Каспарьянц, К.С. Процессы и аппараты для объектов промысловой подготовки нефт и и газа : учебник / К.С. Каспарьянц, В.И. Кузин, Я.Г. Григорян - М.: Недра, 1977. - 254 с.
12. Лутошкин, Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды к транспорту : методическое пособие / Г.С. Лутошкин - М.: Недра, 1972.-324 с.
13. ГОСТ Р51858-2002 Нефть. Введ. 01.07.2002. - Москва : Стандартинформ, 2005. - 19 с.
14. Ишмурзин, А.А. Процессы и оборудование системы сбора и подготовки нефти газа и воды : учебно-методическое пособие / А.А. Ишмурзин, Р.А. Храмов Уфа: УНГТУ, 2003. 145 с.
15. Бикбулатова, Г.И. Система технического обслуживания и ремонта нефтепромыслового оборудования : Учебное пособие / В.И. Юдин, Г.И. Бикбулатова Издательство Уфимского государственного, 2006. 143 с.
16. Технологический регламент Цеха подготовки и перекачки нефти ОАО «ЮГН» / утв. О.В. Акимов НК «ЮКОС» ОАО «ЮНГ» Нефтеюганск, 24.06.2013. 167 с.
17. Инструкция по эксплуатации установки подготовки нефти / утв. В.С. Кошуков ¬, 2003. ¬ 12 с.