Помощь студентам в учебе
Системный анализ причин отказов установок электроцентробежного насоса при добыче нефти
|
ВВЕДЕНИЕ 10
1 ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ ОБ УСТАНОВКЕ ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА,
ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ЕЕ РАБОТЫ. ИСТОРИЯ ПРИМЕНЕНИЯ 12
1.1 Краткая историческая справка 12
1.2 Принцип работы установки электроцентробежного насоса 14
1.3 Действие осложняющих факторов 16
2 ХАРАКТЕРИСТИКА, СОСТАВ И УСТРОЙСТВО УСТАНОВОК
ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА, РЕЖИМОВ ИХ РАБОТЫ 18
2.1 Характеристики погружных электроцентробежных насосов 18
2.2 Погружной центробежный насос 22
2.3 Спускной и обратный клапаны 23
2.4 Погружной электродвигатель 24
2.5 Термоманометрическая система 26
2.6 Газосепараторы и диспергаторы 27
2.7 Гидрозащита 30
2.7.1 Двухкорпусная гидрозащита 31
2.7.2 Однокорпусная гидрозащита 32
2.8 Кабельные линии 33
2.9 Трансформатор 36
2.10 Станция управления погружным асинхронным электродвигателем 39
2.11 Подбор установки электроцентробежного насоса к скважине 45
3 АНАЛИЗ ПРИЧИН ОТКАЗОВ УСТАНОВОК ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА.... 54
3.1 Виды отказов 54
3.2 Осложнения и их влияние на работу установки 59
3.2.1 Вредное влияния газа на работу насоса и способы борьбы с ним 59
3.2.2 Вредное влияние механических примесей на работу установки и способы
борьбы с ними 60
3.2.3 Вредное влияние солеотложений на работу установки и способы борьбы с
ними 66
3.2.4 Влияние кривизны ствола скважины и глубины спуска насоса и методы
борьбы с данными осложнениями 69
3.2.5 Влияние температуры пластовой жидкости 71
3.3 Вывод по разделу 3.2 72
3.4 Анализ отказов установок электроцентробежного насоса на месторождениях Т.
и Л 72
4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 75
4.1 Экономическая эффективность внедреня двухсторонних установок
электроцентробежного насоса на Мамонтовском месторождении 75
5 ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 81
5.1 Анализ вредных и опасных факторов, возникающих в процессе эксплуатации
фонда скважин 82
5.2 Пониженная температура окружающей среды 82
5.3 Загазованность воздуха рабочей зоны 83
5.4 Электрический ток 84
5.5 Давление в системах работающих механизмов 84
5.6 Пожаровзрывобезопасность кустовых площадок 86
5.7 Основные мероприятия по обеспечению безопасности условий труда 89
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 93
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 95
1 ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ ОБ УСТАНОВКЕ ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА,
ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ЕЕ РАБОТЫ. ИСТОРИЯ ПРИМЕНЕНИЯ 12
1.1 Краткая историческая справка 12
1.2 Принцип работы установки электроцентробежного насоса 14
1.3 Действие осложняющих факторов 16
2 ХАРАКТЕРИСТИКА, СОСТАВ И УСТРОЙСТВО УСТАНОВОК
ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА, РЕЖИМОВ ИХ РАБОТЫ 18
2.1 Характеристики погружных электроцентробежных насосов 18
2.2 Погружной центробежный насос 22
2.3 Спускной и обратный клапаны 23
2.4 Погружной электродвигатель 24
2.5 Термоманометрическая система 26
2.6 Газосепараторы и диспергаторы 27
2.7 Гидрозащита 30
2.7.1 Двухкорпусная гидрозащита 31
2.7.2 Однокорпусная гидрозащита 32
2.8 Кабельные линии 33
2.9 Трансформатор 36
2.10 Станция управления погружным асинхронным электродвигателем 39
2.11 Подбор установки электроцентробежного насоса к скважине 45
3 АНАЛИЗ ПРИЧИН ОТКАЗОВ УСТАНОВОК ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА.... 54
3.1 Виды отказов 54
3.2 Осложнения и их влияние на работу установки 59
3.2.1 Вредное влияния газа на работу насоса и способы борьбы с ним 59
3.2.2 Вредное влияние механических примесей на работу установки и способы
борьбы с ними 60
3.2.3 Вредное влияние солеотложений на работу установки и способы борьбы с
ними 66
3.2.4 Влияние кривизны ствола скважины и глубины спуска насоса и методы
борьбы с данными осложнениями 69
3.2.5 Влияние температуры пластовой жидкости 71
3.3 Вывод по разделу 3.2 72
3.4 Анализ отказов установок электроцентробежного насоса на месторождениях Т.
и Л 72
4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 75
4.1 Экономическая эффективность внедреня двухсторонних установок
электроцентробежного насоса на Мамонтовском месторождении 75
5 ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 81
5.1 Анализ вредных и опасных факторов, возникающих в процессе эксплуатации
фонда скважин 82
5.2 Пониженная температура окружающей среды 82
5.3 Загазованность воздуха рабочей зоны 83
5.4 Электрический ток 84
5.5 Давление в системах работающих механизмов 84
5.6 Пожаровзрывобезопасность кустовых площадок 86
5.7 Основные мероприятия по обеспечению безопасности условий труда 89
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 93
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 95
РЕФЕРАТ
Выпускная квалификационная работа содержит 96 страниц, 8 таблицы, 36 рисунков, 31 источник.
Ключевые слова: УСТАНОВКА ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА, ОТКАЗЫ, ПРИЧИНЫ ОТКАЗОВ, ОСЛОЖНЕНИЯ, АНАЛИЗ ПРИЧИН ОТКАЗОВ, НАРАБОТКА НА ОТКАЗ, СКВАЖИНА, НЕФТЬ.
Объектом исследования является установка электроцентробежного насоса. Цель исследования - комплексный анализ причин отказов УЭЦН, в частности, на месторождениях Л. и Т., а также рассмотрение возможных методов продления безаварийной работы установок.
В выпускной квалификационной работе многосторонне рассмотрена установка электроцентробежного насоса для добычи нефти, а также явления и процессы, связанные с ней. Рассмотрен вопрос поиска причин отказов УЭЦН, рассмотрены основные факторы, осложняющие работу установки. Также, приведены некоторые способы борьбы с осложняющими факторами, способные увеличить наработку на отказ установки. На основе полученных результатов проведен анализ причин отказов на месторождениях Т. и Л. Бакалаврская работа выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word, и Microsoft Excel.
Как известно, в нефтяной отрасли используется сложное и дорогостоящее оборудование. Все это оборудование имеет определённый рабочий ресурс, то есть минимальное время наработки на отказ, определяемое нормативнотехнической документацией. Однако зачастую оборудование выходит из строя преждевременно, что влечет за собой большие затраты времени и средств на его замену или ремонт. В связи с этим, поиск причин преждевременного выхода из строя оборудования, анализ этих причин и выработка рекомендаций способных продлить безаварийный период работы оборудования является актуальной проблемой. В данной дипломной работе поставленная проблема решается относительно УЭЦН. Известно, что в Российской федерации наибольшие объемы добычи нефти приходится именно на долю УЭЦН, поэтому поставленная проблема имеет особенно большой приоритет.
Итак, объектом исследования является УЭЦН, целью - комплексный анализ причин отказов УЭЦН, в частности, на месторождениях Л. и Т., а также рассмотрение возможных методов продления безаварийной работы установок. Поставленная цель достигается путем решения следующих задач в определенной последовательности:
-Представить общее понятие об оборудовании и явлениях, о которых пойдет речь в данной работе.
-Дать детальное представление о УЭЦН, рассмотреть его основные возможности, описать отдельные элементы, режимы работы, рассмотреть процесс подбора УЭЦН к скважине.
-Рассмотреть какие именно элементы УЭЦН могут выходить из строя, найти наиболее подверженные поломкам элементы.
-Проанализировать существующие на сегодняшний день способы поиска и анализа причин отказов УЭЦН.
-Изучить основные факторы (причины), осложняющие работу УЭЦН, приводящие к его поломкам, описать некоторые способы уменьшения вредного воздействия этих факторов.
- Произвести расчет экономической эффективности одного из способов борьбы с осложняющими факторами.
-Применить полученные результаты к анализу причин отказов на Т. и Л. месторождениях.
Структура работы выполнена в виде поэтапного решения поставленных выше задач. Г ипотеза состоит в том, что в случае достижения цели дипломной работы будет возможно пользоваться полученными результатами и выводами для оптимизации работы УЭЦН.
Выпускная квалификационная работа содержит 96 страниц, 8 таблицы, 36 рисунков, 31 источник.
Ключевые слова: УСТАНОВКА ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА, ОТКАЗЫ, ПРИЧИНЫ ОТКАЗОВ, ОСЛОЖНЕНИЯ, АНАЛИЗ ПРИЧИН ОТКАЗОВ, НАРАБОТКА НА ОТКАЗ, СКВАЖИНА, НЕФТЬ.
Объектом исследования является установка электроцентробежного насоса. Цель исследования - комплексный анализ причин отказов УЭЦН, в частности, на месторождениях Л. и Т., а также рассмотрение возможных методов продления безаварийной работы установок.
В выпускной квалификационной работе многосторонне рассмотрена установка электроцентробежного насоса для добычи нефти, а также явления и процессы, связанные с ней. Рассмотрен вопрос поиска причин отказов УЭЦН, рассмотрены основные факторы, осложняющие работу установки. Также, приведены некоторые способы борьбы с осложняющими факторами, способные увеличить наработку на отказ установки. На основе полученных результатов проведен анализ причин отказов на месторождениях Т. и Л. Бакалаврская работа выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word, и Microsoft Excel.
Как известно, в нефтяной отрасли используется сложное и дорогостоящее оборудование. Все это оборудование имеет определённый рабочий ресурс, то есть минимальное время наработки на отказ, определяемое нормативнотехнической документацией. Однако зачастую оборудование выходит из строя преждевременно, что влечет за собой большие затраты времени и средств на его замену или ремонт. В связи с этим, поиск причин преждевременного выхода из строя оборудования, анализ этих причин и выработка рекомендаций способных продлить безаварийный период работы оборудования является актуальной проблемой. В данной дипломной работе поставленная проблема решается относительно УЭЦН. Известно, что в Российской федерации наибольшие объемы добычи нефти приходится именно на долю УЭЦН, поэтому поставленная проблема имеет особенно большой приоритет.
Итак, объектом исследования является УЭЦН, целью - комплексный анализ причин отказов УЭЦН, в частности, на месторождениях Л. и Т., а также рассмотрение возможных методов продления безаварийной работы установок. Поставленная цель достигается путем решения следующих задач в определенной последовательности:
-Представить общее понятие об оборудовании и явлениях, о которых пойдет речь в данной работе.
-Дать детальное представление о УЭЦН, рассмотреть его основные возможности, описать отдельные элементы, режимы работы, рассмотреть процесс подбора УЭЦН к скважине.
-Рассмотреть какие именно элементы УЭЦН могут выходить из строя, найти наиболее подверженные поломкам элементы.
-Проанализировать существующие на сегодняшний день способы поиска и анализа причин отказов УЭЦН.
-Изучить основные факторы (причины), осложняющие работу УЭЦН, приводящие к его поломкам, описать некоторые способы уменьшения вредного воздействия этих факторов.
- Произвести расчет экономической эффективности одного из способов борьбы с осложняющими факторами.
-Применить полученные результаты к анализу причин отказов на Т. и Л. месторождениях.
Структура работы выполнена в виде поэтапного решения поставленных выше задач. Г ипотеза состоит в том, что в случае достижения цели дипломной работы будет возможно пользоваться полученными результатами и выводами для оптимизации работы УЭЦН.
Итак, в данной дипломной работе была многосторонне рассмотрена установка электроцентробежного насоса для добычи нефти, а также явления и процессы, связанные с ней. Считаю, что поставленная во введении цель была достигнута. Был выполнен анализ причин отказов УЭЦН по различным фондам, в частности предпринята попытка поиска причин отказов УЭЦН на месторождениях Т. и Л., а также выработана рекомендация по внедрению перспективной технологии на этих месторождениях.
Выполнение поставленной цели достигалось в следующем порядке:
Последовательно было разобрано устройство и работа УЭЦН, что позволило в дальнейшем ориентироваться в водимых понятиях. Затем были описаны возможные поломки (отказы) УЭЦН и поставлена проблема поиска причин этих поломок. Удалось заключить, что распределение отказов по различным фондам не имеет определенной направленности, однако существуют наиболее часто встречающиеся неисправности. К таким неисправностям можно отнести снижение изоляции кабеля, снижение или отсутствие подачи, клин насоса. В ходе рассмотрения существующих сегодня методов поиска причин отказов УЭЦН были рассмотрены такие методы как постановка эксперимента и проведение многофакторного анализа.
Показано, что данные методы позволяют проверить гипотезу о влиянии того или иного явления на поломки элементов УЭЦН, однако эти методы имеют свои недостатки, являются трудно выполнимыми. В связи с этим наиболее распространённым способом определения причин отказов УЭЦН остается выдвижение гипотез о факторах спровоцировавших отказы посредством логических заключений, без их проверки экспериментом или МФА.
Далее из множества факторов негативно влияющих на работу установки были выбраны факторы, считающиеся наиболее вредными для работы УЭЦН. Конкретно были рассмотрены: влияние газа, влияние КВЧ, солеотложения на органах УЭЦН, влияние кривизны ствола скважины, глубины спуска и пластовой температуры. По борьбе с каждым из этих факторов были выдвинуты предложения. Безусловно, рассмотрены не все осложняющие факторы и не все методы борьбы с ними, а лишь те, которые показались автору наиболее интересными и эффективными.
Затем, на основе полученных знаний и выводов был проведен анализ причин отказов на месторождениях Т. и Л. Были определены возможные причины поломок УЭЦН на этих месторождениях. Также, на основе расчета экономической эффективности внедрения технологии двусторонних УЭЦН на Мамонтовском месторождении, было рекомендовано проведение опытно - промышленных испытаний на данных месторождениях, так как они во многом схожи с Мамонтовским.
Считаю, что информация, приведенная в данной выпускной квалификационной работе, является полезной и актуальной и может быть использована в образовательных целях либо при проведении каких-либо изысканий.
Выполнение поставленной цели достигалось в следующем порядке:
Последовательно было разобрано устройство и работа УЭЦН, что позволило в дальнейшем ориентироваться в водимых понятиях. Затем были описаны возможные поломки (отказы) УЭЦН и поставлена проблема поиска причин этих поломок. Удалось заключить, что распределение отказов по различным фондам не имеет определенной направленности, однако существуют наиболее часто встречающиеся неисправности. К таким неисправностям можно отнести снижение изоляции кабеля, снижение или отсутствие подачи, клин насоса. В ходе рассмотрения существующих сегодня методов поиска причин отказов УЭЦН были рассмотрены такие методы как постановка эксперимента и проведение многофакторного анализа.
Показано, что данные методы позволяют проверить гипотезу о влиянии того или иного явления на поломки элементов УЭЦН, однако эти методы имеют свои недостатки, являются трудно выполнимыми. В связи с этим наиболее распространённым способом определения причин отказов УЭЦН остается выдвижение гипотез о факторах спровоцировавших отказы посредством логических заключений, без их проверки экспериментом или МФА.
Далее из множества факторов негативно влияющих на работу установки были выбраны факторы, считающиеся наиболее вредными для работы УЭЦН. Конкретно были рассмотрены: влияние газа, влияние КВЧ, солеотложения на органах УЭЦН, влияние кривизны ствола скважины, глубины спуска и пластовой температуры. По борьбе с каждым из этих факторов были выдвинуты предложения. Безусловно, рассмотрены не все осложняющие факторы и не все методы борьбы с ними, а лишь те, которые показались автору наиболее интересными и эффективными.
Затем, на основе полученных знаний и выводов был проведен анализ причин отказов на месторождениях Т. и Л. Были определены возможные причины поломок УЭЦН на этих месторождениях. Также, на основе расчета экономической эффективности внедрения технологии двусторонних УЭЦН на Мамонтовском месторождении, было рекомендовано проведение опытно - промышленных испытаний на данных месторождениях, так как они во многом схожи с Мамонтовским.
Считаю, что информация, приведенная в данной выпускной квалификационной работе, является полезной и актуальной и может быть использована в образовательных целях либо при проведении каких-либо изысканий.