ВВЕДЕНИЕ 5
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1 Анализ современного состояния добычи, подготовки и переработки тяжелого
углеводородного сырья 6
1.1.1 Ресурсный потенциал и классификация тяжёлых нефтей и природных битумов 6
1.1.2 Состояние изученности сырьевой базы и возможности ее освоения битумов
пермских отложений Республики Татарстан 12
1.1.3 Мировой опыт освоения залежей тяжелых нефтей и природных битумов 15
1.2. Промысловая подготовка тяжёлых нефтей и природных битумов РТ 19
1.2.1 Проблемы промысловой подготовки тяжёлых нефтей и природных битумов ... 21
1.2.2 Существующие технологии подготовки нефти РТ 23
1.3 Патентный поиск 28
2. ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА 34
2.1 Месторасположение и климатические характеристики 35
2.2 Характеристика сырья, вспомогательных материалов и продукции 37
2.3 Описание существующего технологического процесса и технологической схемы
нефтебазы 41
3. РАСЧЕТ И ПОДБОР ОСНОВНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ... 49
3.1 Новое инженерное решение 49
3.2 Расчет и подбор оборудования 49
4. КИП И АВТОМАТИЗАЦИЯ 49
4.1 Основание для проектирования 70
4.2 Цель и назначение автоматизации 70
4.3 Анализ статических и динамических характеристик 71
4.4 Обоснование выбора приборов контроля и управления 72
5. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ 84
6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 91
6.1 Основные информационные данные 91
6.2 Сводный товарный баланс установки 91
6.3 Расчет затрат на капитальное строительство 97
6.3.1 Расчет капитальных затрат и амортизационных отчислений на здания и
сооружения 97
6.3.2 Расчет капитальных затрат и амортизационных отчислений на оборудование.. 99
6.3.3 Расчет общих капитальных вложений 102
6.4 Расчет численности и фонда заработной платы персонала 102
6.5 Калькуляция себестоимости продукции 110
6.5.1 Расчет энергетических затрат 110
6.5.2 Калькуляция себестоимости продукции 113
6.7 Прибыль и рентабельность предприятия 116
6.8 Расчет обобщающих показателей экономической эффективности 119
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 121
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 122
СПИСОК ИЛЛЮСТРАТИВНОГО МАТЕРИАЛА 128
В XXI веке в мире в целом, так и в отдельных регионах возникла необходимость переоценки баланса ресурсов природных углеводородов и освоения тех из них, которые ранее не использовались.
При постоянном увеличении добычи нефти в мире извлекается преимущественно наиболее качественная нефть её ресурсов — легкие, маловязкие и малосернистые нефти. В России, как и в мире в целом, большую часть ресурсов составляют трудноизвлекаемые нефти, в частности, вязкие. На территории Республики Татарстан размещены значительные ресурсы тяжелой нефти и природных битумов, вовлечение которых в промышленную разработку позволит поддерживать достигнутый уровень добычи нефти.
Тяжелые нефти характеризуются высокими значениями вязкости и плотности, повышенным содержанием смол, асфальтенов и серы, что существенно усложняет их промысловую подготовку, транспортирование и переработку. В связи с этим исследуются свойства сверхвязкой нефти и разрабатываются технологии и технические решения для выгодной и рентабельной промысловой подготовки сверхвязкой нефти.
При этом немаловажным является и другой аспект проблемы - осуществление процесса подготовки с минимальными капитальными вложениями и эксплуатационными затратами. Разработка решений по их снижению, а также сокращение капитальных и эксплуатационных затрат при обустройстве и функционировании систем подготовки и транспортировки являются актуальными как с научной, так и с экономической и экологической точек зрения.
Данная работа посвящена совершенствованию установки подготовки сверхвязкой нефти (УПСВН) «Каменка» с очистными сооружениями Ашальчинского месторождения НГДУ «Нурлатнефть» ОАО «Татнефть»
Целью исследования является улучшение и разработка проектной документации по подготовке УПСВН «Каменка.
Поставленной цели можно достигнуть путем решения следующих задач:
-изучение тематической литературы о существующих установках подготовки вязкой нефти, принципах их устройства, их основных задачах и функциях;
-анализ и исследование существующей схемы подготовки сверхвязкой нефти «Каменка»;
-поиск новых инженерных решений, позволяющих улучшить эффективность работы УПСВН «Каменка».
Согласно выданному заданию, направленному на совершенствование установки подготовки сверхвязкой нефти «Каменка» с блоком очистных сооружений, в работе предстояло выполнить ряд технологических задач, связанных с проведением технологических расчетов по подбору оборудования и разработкой нового инженерного решения, суть которого состоит в установке коалесценторов К-1,2 перед электродегидраторами ЭДГ-1,2.
В работе была разработана принципиальная технологическая схема с автоматизацией, составлена спецификация на технические средства автоматизации и план расположения основных узлов и оборудования.
В результате совершенствования УПСВН «Каменка» уменьшились затраты на производство и снизилась себестоимость 1 тонны готовой продукции на 10 руб. Экономия от снижения себестоимости продукции составила 6010900 рублей. Уменьшились капитальные затраты в проектируемом варианте на 133687000 рублей.
При выполнении работы использовались современные компьютерные средства и программы. Чертежи выполнялись в системе проектирования Microsoft Visio, Coral Draw. Расчеты были выполнены в MathCad и MS Excel.
1. Гарушев, А.Р. О роли высоковязких нефтей и битумов как источнике углеводородов в будущем [Текст] / А.Р. Гарушев // Нефтяное хозяйство. - 2009. - № 3. - С. 65-67.
2. Губайдуллин Ф.Р. Технологии подготовки сверхвязкой нефти Татарстана [Текст] / Ф.Р. Губайдуллин, Р.З. Сахабутдинов, Т.Ф. Космачева, С.Н. Судыкин, А.Н. Судыкин. - Казань: Центр инновационных технологий, 2015 - 280 с.
3. Пател, С. Канадские битуминозные пески: благоприятные возможности, технологии и проблемы [Текст] / С. Пател // Нефтегазовые технологии. - 2007. - № 6. - С. 87-93.
4. Гарушев, А.Р. Анализ современного состояния методов добычи высоковязких нефтей и битумов в мире [Текст] / А.Р. Гарушев // Нефтепромысловое дело. - 2008. - № 10. - С. 4-8.
5. Муслимов Р.Х. Комплексное освоение тяжелых нефтей и природных битумов пермской системы Республики Татарстан / Р.Х. Муслимов, Г.В. Романов, Г.П. Каюкова и др. - Казань: Изд-во «Фэн» Академии наук РТ, 2012. - 396 с.
6. Высоковязкие нефти, природные битумы и остаточные нефти разрабатываемых месторождений [Текст]: Труды научно-практической конференции VI международной специализированной выставки «Нефть, газ - 99», в 2 т. - Казань: Экоцентр, 1999. - С. 25, 65, 69-84.
7. Обоснование возможности применения волнового генератора для производства водобитумных эмульсий из природных битумов Республики Татарстан [Текст]: отчёт: 21 / Татнефтехиминвест-холдинг; рук. Якушев И.А.; исполн.: Гилязов Р.В. [и др.]. - Казань, 2007. - 119 с. - Библиогр. с. 105-107. - № ГР 80-06-071.
8. Хисамов, Р.С. Ресурсная база тяжёлых нефтей пермской системы республики Татарстан и её освоение [Текст] / Р.С. Хисамов [и др.] // Труды международной научнопрактической конференции «Актуальные проблемы поздней стадии освоения нефтегазодобывающих регионов». - Казань, 2008. - С. 457-461.
9. Хисамов Р.С Геология и освоение залежей природных битумов Республики Татарстан. - Казань: Изд-во «Фэн» Академии наук РТ, 2007. - С. 295.
10. Боровский М.Я. Геофизическая технология прогноза, поиска и разведки природных битумов: дис. канд. геол.-мин. наук. - Казань: КГУ , 2001 -209 с.
11. Тахаутдинов Ш.Ф. Создание и промышленное внедрение комплекса технологий разработки месторождений сверхвязких нефтей. / Тахаутдинов Ш.Ф., Ибрагимов Н.Г., Хисамов Р.С., Сабиров Р.К., Ибатуллин Ф.Р., Зарипов А.Т - Казань: Изд-во «Фэн», 2011. - 189 с.
12. Liu X., Zhao G., Jin Y.C. Coupled reservoir/wormholes model for cold heavy oil production wells // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2006. P. 80-86
13. Butler R.M., Mokrys I.J. A new process (VAPEX) for recovering heavy oils using hot water and hydrocarbon vapour // Journal of Canadian Petroleum Technology. 1991. V. 30. No. 1. P. 97-105.
14. Farouq Ali S.M., Abad B. Bitumen recovery from Oil Sands, Using Solvents in Conjunction with Steam // Journal of Canadian Petroleum Technology. 1976. P. 80-89.
15. Doscher T.M., Ershaghi I., Herzberg D.E., Gourene, Z.S. An Economic Evaluation of Solvent /Steam Stimulation // Journal of Petroleum technology. 1979. P. 951-954.
16. Redford D.A., McKay A.S. Hydrocarbon-Steam Processes for Recovery of Bitumen from Oil Sands, SPE Paper No. 8823, Ist Joint SPEDOE Symposium on Enhanced Oil Recovery held at Tulsa, Oklahama, April 20-23, 1980.
17. Redford D. A. The use of solvents and gases with steam in the recovery of bitumen from oil sands // J. Can. Pet. Tech. 1982. V. 21. No. 1. P. 45-53.
18. Тематический науч.-техн. обзор. - М.: ВНИИОЭНГ, 1984. Вып. 13 (85). - 52 с. - (Сер. Нефтепромысловое дело).
19. Каюкова Г.П., Петров С.М., Успенский Б.В. Свойства тяжелых нефтей и битумов пермских отложений Татарстана в природных и техногенных процессах. - Москва: ГЕОС, 2014. - 300 с.
20. Щепалов А.А. Тяжелые нефти, газовые гидраты и другие перспективные источники углеводородного сырья. /Учебно-методическое пособие. — Нижний Новгород: ННГУ, 2012. - 93 с.
21. Мингараев Р.Ш. Эксплуатация месторождений битумов и горючих сланцев / Мингараев Р.Ш., Тучков И. И. - М.: Недра, 1980. -572 с.
22. Коноплев Ю.П., Тюнькин Б.А., Груйкий Л.Г., Питимиров В.В. Ярегское месторождение — 70 лет открытию и 30 лет термошахтной разработке // Нефтяное хозяйство, 2002, № 12. - С. 59-60.
23. Байбаков Н.К. Тепловые методы разработки нефтяных месторождений / Байбаков Н.К., Гарушев А.Р. - М.: Недра, 1988. - с. 343.
24. Судыкин, С. Н. Совершенствование технологий обезвоживания тяжелых нефтей пермской системы Республики Татарстан [Текст]: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 25.00.17 / С. Н. Судыкин
25. Сахабутдинов Р.З. Способы и технологии подготовки сверхвязких нефтей / Сахабутдинов Р.З., Исмагилов И.Х., Губайдулин Ф.Р., Космачёва Т.Ф., Судыкин С.Н - доклад в УГТУ. Бугульма, Татарский научно-исследовательский и проектный институт нефти. -2007. - 12с.
26. Сахабутдинов, Р.З. Развитие технологий подготовки и использования природных битумов месторождений Татарстана [Текст] / Р.З. Сахабутдинов, Ф.Р. Губайдулин, Т.Ф. Космачёва [и др.] // Нефтяное хозяйство. - 2007. - № 7. - С. 92-96.
27. Сахабутдинов, Р.З. Методы интенсификации процесса обезвоживания тяжёлых высоковязких нефтей [Текст] / Р.З. Сахабутдинов, Губайдулин Ф.Р., Судыкин А.Н. // Бугульма, институт «ТатНИПИнефть» ОАО «Татнефть».
28. Судыкин С.Н. Исследование процесса обезвоживания сверхвязкой нефти с применением интенсифицирующих устройств / Губайдулин Ф.Р., Космачёва Т.Ф., Крюков В.А., Вольцов А.А // Сб. науч. тр. ТатНИПИнефть. - Выпуск № LXXVIII. - М.: ОАО «ВНИИОЭНГ». - 2010. - С. 274-280.
29. Сахабутдинов Р.З. Исследование процесса обезвоживания сверхвязкой нефти при ультразвуковом воздействии / Сахабутдинов Р.З., Судыкин А.Н., Губайдулин Ф.Р. // Нефтяное хозяйство. - 2013. - № 10. - С. 116-119.
30. Судыкин А.Н. Исследование процесса обезвоживания сверхвязкой нефти методом испарения воды / Судыкин А.Н., Сахабутдинов Р.З., Губайдулин Ф.Р. // Технологии нефти и газа. - 2013. - № 1. - С. 28-31.
31. Сахабутдинов Р.З. Технологии очистки нефти от сероводорода / Сахабутдинов Р.З., Шаталов А.Н., Гарифуллин Р.М., Шипилов Д.Д // Нефтяное хозяйство. - 2008. - № 7.
С. - 82-85.
32. Установка подготовки тяжёлых нефтей (Варианты): пат. 2471853 Рос. Федерация. - Заявл. 23.11.11. - Опубл. 10.01.13. - Бюл. № 1.
33. Губайдулин Ф.Р. Технологии подготовки сверхвязкой нефти Татарстана / Губайдулин Ф.Р., Сахабутдинов Р.З., Космачёва Т.Ф., Судыкин С.Н., Судыкин А.Н. // - Казань: Центр инновационных технологий, 2015. - 280 с.
34. Гумовский О.А. Моделирование процессов обезвоживания и обессоливания высоковязкой нефти в электрическом поле / Гумовский О.А., Космачёва Т.Ф., Судыкин С.Н., Губайдулин Ф.Р., Швецов В.Н., Юнусов А.А // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. - 2015. - № 5. - С. - 33-38.
36. Установка обезвоживания тяжёлой нефти и природного битума: пат. 2468850 Рос. Федерация. - Заявл. 14.06.11. - Опубл. 10.12.2012. - Бюл. № 34
37. Способ разрушения водонефтяной эмульсии с применением ультразвукового воздействия: пат. 2535793 Рос. Федерация. - Заявл. 02.10.13. - Опубл. 20.12.2014. - Бюл. № 35.
38. Способ разделения водонефтяной эмульсии с применением ультразвукового воздействия: пат. 2568980 Рос. Федерация. - Заявл. 14.11.13. - Опубл. 20.11.2015. - Бюл. № 32.
39. Способ обессоливания и обезвоживания тяжелой вязкой нефти и ловушечного нефтепродукта: пат. 2230771 Рос. Федерация. - Заявл. 09.12.2002. - Опубл. 20.06.2004.
40. Способ подготовки тяжелой высоковязкой нефти: пат. 2332249 Рос. Федерация. - Заявл. 01.12.2007. - Опубл. 27.08.2008.
41. Способ совместного сбора, подготовки нефти и переработки, утилизации нефтесодержащих шламов: пат. 2189846 Рос. Федерация. - Заявл. 11.05.2011. - Опубл. 27.09.2002.
42. Способ подготовки тяжелой высоковязкой нефти: пат. 1599042 СССР. - Заявл. 13.11.87. - Опубл. 15.10.90. - Бюл. № 48.
43. Способ подготовки высоковязкой и парафинистой нефти к трубопроводному транспорту: пат. 2470212 Рос. Федерация. - Заявл. 06.16.2011. - Опубл. 20.12.2012.
44. Способ подготовки высоковязкой нефти: пат. 2330060 Рос. Федерация. - Заявл. 29.03.2007. - Опубл. 27.07.2008.
45. Способ подготовки высоковязкой нефти: пат. 2612964 Рос. Федерация. - Заявл. 24.02.2016. - Опубл. 14.03.2016. - Бюл. № 8.
46. Способ подготовки высоковязкой и парафинистой нефти к трубопроводному транспорту: пат. 2470212 Рос. Федерация. - Заявл. 16.06.2011. - Опубл. 20.12.2012.
47. Установка подготовки тяжелых нефтей (варианты): пат. 2471853 Рос. Федерация. - Заявл. 23.11.2011. -Опубл. 10.01.2013.
48. Установка подготовки сверхвязкой нефти нефти с очистными сооружениями
«УПСВН Каменка»: технологический регламент на проектирование/ Институт
«ТатНИПИнефть» ПАО «Татнефть», Бугульма, 2014, 46 с.
49. Интернет-ресурс: «https://www.oilpro.ru»
50. Интернет-ресурс: «http://wikimapia»
51. Генеральный план Р.Ц. Черемшан, Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) и охрана окружающей среды. Казань 2005, 147 с.
52. Голубятников В.А., Шувалов В.В. Автоматизация производственных процессов и АСУП в химической промышленности / В.А.Голубятников - Химия, 1985, 323 с.
53. Ившин, В.П. Интеллектуальная автоматика в курсовых и дипломных проектах: учебное пособие (Том 1) / В.П.Ившин, М.Ю.Перухин, И.А.Дюдина, А.В.Фафурин - Казань: изд-во Казан. гос. технол. ун-та, 2010. - 266 с.
54. Вельмогин, А.М. Перспективные направления измерения расхода в нефтегазовом комплексе / А.М. Вельмогин, Д.Л. Ушаков, А.М. Скосарев // Мир измерений. - 2003. - №7. - с. 4-13.
55. Волоконно-оптические датчики. Вводный курс для инженеров и научных работников под ред. Э. Удда. Москва: Техносфера, 2008. - 520с.
56. Кулаков, М.Н. Технологические измерения и приборы для химических производств / М.Н. Кулаков. - М.: Машиностроение, 1974. - 464 с.
57. Валиев Д.З./ Экономика и управление нефтегазовым производством/Методические указания. По направлению нефтегазовое дело/ Р.А. Кемалов. - Казань, 2014
58. ГОСТ Р51858-2002 «Нефть. Общие технические условия», 2002.
59. ГОСТ Р 31378-2009 «Нефть. Общие технические условия», 2009
60 РД 153-39.4-506-07 «Инструкция по оптимизации процессов сепарации, сбора и транспорта сероводородсодержащего газа в ОАО «Татнефть».
61. Нормы технологического проектирования ВНТП 3-85.
62. РД-153-39.0-249-02 «Инструкция по применению технологии очистки нефтепромысловых сточных вод на базе горизонтальных и вертикальных малогабаритных отстойников с самообновляющимся жидкостным гидрофобным фильтром, ТатНИПИнефть, г. Бугульма, 2002 г.
63. ГОСТ 21.1101-2009 - Основные требования к проектной и рабочей документации
64. ГОСТ 21.208-2013 Система проектной документации для строительства. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах;
65. ГОСТ 21.408-2013 Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов;
66. ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды;
67. СНиП 3.05.07-85 - Системы автоматизации.