ВВЕДЕНИЕ 12
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 14
1.1 Технологические предпосылки процесса обезвоживания и обессоливания 14
1.2 Классификация методов разрушения водонефтяных эмульсий 18
1.3 Применение деэмульгаторов для разрушения эмульсий 20
1.4 Механизм процесса обезвоживания и обессоливания в электрическом
поле 24
1.5 Оборудование для проведения электрообезвоживания 28
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 34
4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 64
4.1 Предпроектный анализ 64
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 64
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения 65
4.1.3 Диаграмма Исикавы 67
4.1.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации 68
4.1.5 Методы коммерциализации результатов научно-технического
исследования 70
4.2 Инициация проекта 71
4.2.1 Организационная структура проекта 72
4.2.2 Ограничения и допущения проекта 72
4.3 Планирование управления научно-техническим проектом 72
4.3.1 План проекта 72
4.3.2 Бюджет научного исследования 75
4.3.3 Организационная структура проекта 78
4.4 Оценка сравнительной эффективности исследования 79
5 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 83
5.1 ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ 84
5.1.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые может создать объект
исследования 84
5.1.2 Анализ вредных и опасных факторов, которые могут возникнуть на
рабочем месте при проведении исследований 86
5.1.3 Обоснование мероприятий по защите исследователя от действия
опасных и вредных факторов 89
5.2 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ 91
5.2.1 Анализ влияния объекта исследования на окружающую среду 91
5.2.2 Обоснование мероприятий по защите окружающей среды 92
5.3 БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ 93
5.3.1 Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать объект
исследований 93
5.3.2 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка порядка
действия в случае возникновения ЧС 95
5.4 ПРАВОВЫЕ И ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
БЕЗОПАСНОСТИ 96
5.4.1 Специальные (характерные для проектируемой рабочей зоны) правовые
нормы трудового законодательства 96
5.4.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 106
ПРИЛОЖЕНИЕ
Объектом исследования являются водонефтяные эмульсии.
Методом исследования является метод математического моделирования.
Целью данной работы является:
- Поиск и разработка новых методик расчета процесса обессоливания и обезвоживания;
- Разработка зависимостей, учитывающих влияние внешнего электрического поля и деэмульгатора на проведение процесса;
- Разработка зависимостей, учитывающих влияние изменения температуры и других технологических параметров на процесс электрокоалесценции;
- Модернизация программы расчета процесса в объектноориентированной среде программирования Delphi;
- Проведение исследований влияния технологических параметров на
показатели процесса обессоливания и обезвоживания с применением
математической модели для различных нефтяных месторождений.
В процессе работы найдены и обработаны экспериментальные данные, получены функциональные зависимости расчета размера капель и влияния деэмульгатора, которые были внедрены в математическую модель и программу расчета, проведены исследования влияния технологических параметров на показатели процесса обессоливания и обезвоживания с применением
математической модели.
Разработанная модель и программа расчета могут быть использованы для исследования процесса отделения воды в электрическом поле и прогнозирования наиболее эффективных режимов работы установки.
В результате длительного эксплуатирования нефтяных месторождений обводненность нефти, поступающей на стадию подготовки, значительно увеличивается. Кроме того, повышенное содержание в нефти солей металлов, механических примесей (частицы глины, песка, металлов и известняка), асфальтенов и смол, являющихся природными эмульгаторами, наряду с высокой обводненностью приводит к образованию особо стойких эмульсий, которые трудно поддаются разделению [1]. Изменение содержания в нефти воды приводит к изменению физико-химических свойств, что, в свою очередь, приводит к необходимости реконструирования технологических схем и корректировке технологических параметров основных аппаратов процесса подготовки нефти.
Для обеспечения требований, предъявляемых к товарной нефти, необходимо производить глубокое обезвоживание. Данная процедура наиболее эффективна при воздействии на эмульсию электрического поля, что технологически осуществляется в электродегидраторах. Но эксплуатация электродегидраторов связана с определенными трудностями, так как данные аппараты чувствительны к изменению физико-химических свойств и величине обводненности нефти [2]. Наиболее эффективное исследование химикотехнологических процессов возможно с применением моделирующих систем, основу для которых составляют физико-химические закономерности протекания процессов. Создание компьютерно-моделирующей системы работы электродегидратора позволяет производить оценку эффективности проведения процесса обезвоживания при изменении свойств и состава исходного сырья, а также производить оперативный поиск наилучших технологических параметров проведения процесса.
Таким образом, в настоящее время проблема подготовки нефти на промыслах приобретает все большую остроту и актуальность.
Научная новизна работы: разработка методик расчета размера капель и учета деэмульгатора на процесс отделения воды в электрическом поле,
модернизация математической модели и программы расчета процесса обезвоживания и обессоливания в электрическом поле при промысловой подготовке нефти.
