книги / Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти и газа

Пуск

При пуске трубчатой печи в работу необходимо: открыть вентили и трехходовые краны, расположенные на импульсных трубах перед манометрами, мановакуумметрами, на щите манометров и на трубопроводах подачи газа к горелкам камер сгорания; открыть задвижки на трубопроводах ввода и вывода эмульсионной нефти из печи и проверить давление по показаниям манометров; при помощи рубильника подключить к электрической сети шкафы распределения электрической энергии; включить в сеть питания пульт управления; уравнительный вентиль дифференциального манометра, затем вентили на трубах его плюсовой и минусовой камер; закрыть уравнительный вентиль дифференциального манометра; проверить наличие циркуляции нефти через змеевики печи по показаниям вторичного прибора (дифференциального манометра), установленного на пульте управления; продуть на свечу трубопровод подачи газа к основным и запальным горелкам камер сгорания; открыть заслонки на воздуховодах перед камерами сгорания и зафиксировать их

воткрытом положении; степень открытия заслонок должна быть различной с таким расчетом, чтобы расход воздуха и его давление перед каждой камерой сгорания были одинаковыми; открыть задвижку и вентили на коллекторах подачи газа к основным и запальным горелкам; подать напряжение на блоки управления электродвигателями вентиляторов и включить поочередно

вработу электродвигатели дутьевых вентиляторов; после включения в работу вентиляторов розжиг запальных и основных горелок осуществляется автоматически; после розжига визуально через гляделки камер сгорания необходимо визуально убедиться

вналичии пламени запальных и основных горелок.

Остановка

Для остановки трубчатой печи необходимо: понизить точку настройки регулятора температуры с тем, чтобы снизилась температура нагрева среды в змеевиках печи; понизить точку настройки

311

регулятора давления газа с тем, чтобы понизить скорость горения топливного газа до минимума; по показаниям термометра убедиться в постепенном снижении температуры нагрева нефти; уменьшить расход подогреваемой нефтяной эмульсии, прикрывая задвижку на трубопроводе ввода ее в печь; закрыть полностью вентили на коллекторе подачи газа к горелкам камер сгорания и вентили на трубопроводах подачи газа к запальным горелкам; остановить вентиляторы; закрыть задвижку на трубопроводе топливного газа; открыть вентили и сбросить остатки газа из газопровода на продувочную свечу; закрыть задвижку на трубопроводе ввода нефти в печь; после снижения температуры нефти закрыть задвижку на трубопроводе вывода ее из печи; отключить от сети питания блокиуправленияэлектродвигателямиипультуправления.

Аварийная остановка

Работа блочной трубчатой печи должна быть немедленно прекращена в следующих случаях:

а) если давление в змеевиках печи поднимется выше разрешенного, несмотря на соблюдение всех требований и принятие мер, указанных винструкциипобезопасномуобслуживанию;

б) принеисправностивзрывныхпредохранительныхклапанов; в) при неисправности манометров и невозможности опре-

делить давление по другим приборам; г) если в змеевиках, коллекторах, трубопроводах будут об-

наружены течи, потения в сварных швах, фланцевых, резьбовых соединениях;

д) при неполном комплекте крепежных деталей фланцевых соединений;

е) при неисправности в системе защиты и блокировки печи; ж) в случае пожара, непосредственно угрожающего печи; з) в других случаях, предусмотренных в инструкции по

безопасному обслуживанию печи.

При аварийной остановке печи необходимо: перекрыть задвижку на трубопроводе подачи газа к печи и вентили к горелкам каждой камеры сгорания; открыть вентили на продувочную

312

свечу; остановить двигатели привода вентиляторов; уменьшить подачу нефти к змеевикам постепенным перекрытием задвижки на трубопроводе подачи нефти в печь; после охлаждения змеевиков полностью закрыть задвижки на трубопроводах ввода и вывода нефти из печи.

Блок нагрева БН

Блок нагрева предназначен для нагрева нефтяных эмульсий в процессе деэмульсации нефти термохимическим способом. Кроме того, блок нагрева можно использовать для подогрева высоковязких парафинистых нефтей с целью их нормальной транспортировки по трубопроводам (рис. 10.8).

Рис. 10.8. Схема блока нагрева БН: 1 – жаровая труба; 2 – оребрение жаровой трубы, 3 – кожух жаровой трубы; 4 – линзовый компенсатор; 5 – дымовая труба; 6 – горелки

Обслуживание блоков нагрева во время работы

Обслуживание блоков нагрева сводится к наблюдению за технологическим процессом по контрольно-измерительным приборам, к контролю за состоянием оборудования, насосов, за подачей реагента. Особое внимание во время работы блоков следует обратить:

а) на поддержание нормального рабочего давления в нефтеблоках;

б) поддержание температуры нагрева сырой нефти;

313

в) давление топливного газа в соответствии с режимом горения и расходом;

г) нормальную работу, газовых горелок, обеспечивающих полноту сгорания газа и устойчивость процесса горения.

Во время работы горелки необходимо контролировать нагрев корпуса горелки, который не должен превышать 90 °С.

Остановка блоков нагрева

При остановке постепенно, в течение 10–15 мин, снижается расход топливного газа. При снижении температуры нефти на выходе из блоков до 30°С прекращается подача газа к горелкам, закрываются рабочая и контрольная газовые задвижки, открывается кран на продувочную свечу. Топка проветривается. Прекращается подача нефти остановкой насосов и закрываются задвижки на входе и выходе блока.

Аварийная остановка

Блоки нагрева останавливаются:

а) в случае сильного пропуска во фланцевых соединениях нефтепроводов, пропуска нефти через корпус;

б) при превышении давления по нефти выше разрешенного, когда давление продолжает расти, несмотря на принятые меры; в) в случае прекращения расхода нефти через блочный на-

греватель; г) при накаливании докрасна элементов горелки;

д) если падение давления газа у горелок ниже допускаемого, при полном прекращении подачи газа, а также при повреждении газопроводов и газовой арматуры;

е) при возникновении вблизи пожара, угрожающего блоку нагрева.

При аварийной остановке блока необходимо: перекрыть задвижку на газопроводе к блочному нагревателю, а затем у каждой горелки; плавно уменьшить подачу эмульсионной нефти и остановитьнасос; закрытьзадвижкинавходеивыходенефтиизблока.

314

Отстойники нефти

Отстойник ОГ-200С предназначен для разделения нефтяных эмульсий на нефть и пластовую воду.

Емкость отстойника разделена на сепарационный и отстойный отсеки, которые сообщаются друг с другом при помощи двух коллекторов-распределителей, расположенных в нижней части корпуса.

В верхней части сепарационного отсека установлены распределитель эмульсий со сливными полками и сепаратор газа. В нижней части отстойного отсека расположены два трубчатых перфорированных коллектора, над которыми размещены распределители эмульсии коробчатой формы. В этой части имеются также два коллектора для пропарки аппарата. В верхней части отсека расположены четыре сборника нефти, соединенные со штуцером выводы нефти из аппарата. В передней части корпуса перегородкой и переливными устройствами выделена водосборная камера, в которой помещенрегулятормежфазногоуровня(рис. 10.9).

Рис. 10.9. Отстойник нефти ОГС-200С: 1 – штуцер для ввода эмульсии; 2 – штуцер для вывода эмульсии; 3 – штуцер для пластовой воды; 4, 5, 7, 8 – распределители эмульсии; 6, 10 – переливные устройства; 9 – сборный коллектор; 11, 12 – перегородки

Отстойник оснащен приборами контроля за параметрами технологического процесса, регуляторами уровней раздела фаз,

315

предохранительной и запорной арматурой. Для удобства обслуживания приборов, расположенных в верхней части корпуса, аппарат снабжен площадкой обслуживания.

Отстойник работает следующим образом: подогретая эмульсионная нефть с введенным в нее реагентом-деэмульгатором поступает в распределитель эмульсии сепарационного отсека и по сливным полкам и стенкам корпуса стекает в нижнюю часть отсека. Выделившийся из нефти в результате ее нагрева и снижения давления газ проходит через сепаратор и при помощи регулятора уровня«нефть-газ» выводитсявгазосборнуюсеть.

Нефтяная эмульсия поступает из сепарационного в отстойный отсек по двум перфорированным коллекторам, проходит через отверстия коробчатых распределителей и поднимается

вверхнюю часть отсека. При этом происходит промывка нефти пластовой водой и ее обезвоживание. Обезвоженная нефть поступает в сборный коллектор и выводится из аппарата. Отделившаяся от нефти вода через переливные устройства поступает

вводосборную камеру и с помощью регулятора уровня «воданефть» сбрасывается в систему подготовки дренажных вод.

Отстойник оснащен приборами контроля и автоматического регулирования, позволяющими контролировать давление среды в аппарате, уровень раздела фаз в каждом из отсеков,

атакже обеспечивающими автоматическое поддержание уровней раздела фаз. Для контроля за давлением среды в аппарате на верхней части его корпуса устанавливается технический манометр. Контроль за уровнями раздела фаз «нефть–газ» и «нефть– пластовая вода» в отсеках аппарата осуществляется визуально при помощи четырех указателей уровня.

Насосы и компрессоры

Насосы и компрессоры применяются на нефтяных месторождениях в том случае, если пластовой энергии или энергии скважинных насосов недостаточно для транспортирования нефти и газа до мест их подготовки. Насосами оснащаются также товарные парки для подачи нефти в магистральные нефтепрово-

316

ды и проведения технологических операций внутри товарных парков, а также на установках подготовки нефти и очистки сточных вод. Компрессорные станции на нефтяных месторождениях строятся для подачи газа на газоперерабатывающие заводы или другим потребителям. При двухтрубных системах сбора нефти и газа на территории месторождения может быть построено несколько компрессорных станций.

Рис. 10.10. Насос типа ЦНС

Работа насоса основана на взаимодействии лопаток вращающегося рабочего колеса и перекачиваемой жидкости (рис. 10.10). Вращаясь, рабочее колесо сообщает круговое движение жидкости, находящейся между лопатками. Вследствие возникающей центробежной силы жидкость от центра колеса перемещается к внешнему выходу, а освободившееся пространство вновь заполняется жидкостью, поступающей из всасывающей трубы под действием создаваемого разрежения. Выйдя из рабочего колеса первой секции, жидкость поступает в каналы

317

направляющего аппарата и затем во второе рабочее колесо

сдавлением, созданным в первой секции, откуда – в третье рабочее колесо с увеличенным давлением, созданным во второй секции и т.д. Вышедшая из последнего рабочего колеса жидкость через направляющий аппарат поступает в крышку нагнетания и из нее в нагнетательный трубопровод. Во время работы насоса, вследствие давления воды на неравные по площади боковые поверхности рабочих колес, возникает осевое усилие, которое стремится сместить ротор насоса в сторону всасывания. Для уравновешивания осевого усилия в насосе предусмотрено разгрузочное устройство, состоящее из диска разгрузки, кольца и втулки разгрузки и дистанционной втулки. Жидкость из последней ступени проходит через кольцевой зазор между втулкой разгрузки и дистанционной втулкой и давит на диск разгрузки

сусилием, равным сумме усилий, действующих на рабочие колеса, но направленным в сторону нагнетания. Ротор насоса оказывается уравновешенным, равенство усилий устанавливается автоматически. Выходящая из разгрузочной камеры жидкость охлаждает сальник со стороны нагнетания. Сальник со стороны всасывания омывается жидкостью, поступающей под давлением из всасывающего трубопровода. Жидкость, проходя по рубашке вала через сальниковую набивку, предупреждает засасывание воздуха в насос и одновременно охлаждает сальник. Большая

часть жидкости проходит через зазор между рубашкой вала и втулкой гидрозатвора в полость всасывания, часть проходит между рубашкой вала и сальником со стороны всасывания, охлаждая его, остальная часть выходит наружу через штуцер. Затяжка сальника должна обеспечивать возможность просачивания перекачиваемой жидкости между валом и сальниковой набивкой наружу в количестве 5–15 л/ч. Меньшее количество свидетельствует об излишнем затягивании сальника, что увеличивает потери на трение и ускоряет износ рубашки вала и гайки ротора. Ротор насоса приводится во вращение электродвигателем, присоединенным к насосу через упругую втулочнопальцевую муфту, состоящую из двух полумуфт (насоса и элек-

318

тродвигателя) и пальцев с резиновыми втулками. Направление вращения ротора насоса по часовой стрелке, если смотреть со стороны электродвигателя.

Многофазные насосные установки (МФНУ)

Насосы двухвинтовые типа 2ВВ по принципу действия относятся к объемным насосам (рис. 10.11). Насосы предназначены для перекачивания жидкостей в широком диапазоне вязкостей (1–1500 сCт (1–200°ВУ), в том числе и нефтеводяной смеси с содержанием газа до 90 %, с содержание сероводорода в газе до 2 %. При выполнении особых условий обвязки допускается эксплуатация насосов в режиме перекачивания газовых пробок. Плотность перекачиваемой жидкости 0,8·103 – 1,2·103 кг/м3, максимальная температура 150 °С.

Рис. 10.11. Многофазная насосная установка

Рабочие органы – роторы (ведущий и ведомый), расположенные в смежных сквозных расточках обоймы. Роторы имеют двухстороннюю винтовую нарезку специальной формы. Жидкость, поступающая в насос через всасывающий патрубок, разделяется на два потока и заполняет полость между витками винтов. В процессе работы насоса жидкость, движущаяся вдоль роторов от периферии к центру, вытесняется в нагнетательную полость. Вращение с ведущего на ведомый ротор передается синхронизирующими шестернями, вынесенными в отдельную полость, заполненную маслом, благодаря чему отсутствует металлический контакт между

319

роторами. Номинальная частота вращения роторов 1450 об/мин, при изменении частоты вращения приводного двигателя с помощью частотного преобразователя можно получить производительность в требуемом диапазоне (максимальная частота вращения роторовнасоса2000 об/мин).

Применение МНФУ позволяет:

снизить давление на устье скважины, что, в свою очередь, позволяет увеличить продуктивность и продлить срок рентабельной эксплуатации скважины (месторождения);

значительно сократить количество технологического оборудования на месторождении. Пропадает необходимость устанавливать на месторождении сепараторы, факелы для сжигания газа, компрессоры для перекачивания газа, насосы для перекачивания сепарированной нефти, насосы для перекачивания воды (вся пластовая жидкость – смесь нефти, воды, попутного газа транспортируется по одному трубопроводу);

рационально использовать попутный (нефтяной) газ. Исключается необходимость факельного сжигания попутного газа на месторождении. Улучшается экологическая обстановка;

вести рентабельную эксплуатацию отдаленных месторождений, эксплуатация которых не выгодна при использовании традиционной технологии.

Промысловые резервуары

Для сбора и хранения нефти в нефтедобывающей промышленности применяются резервуары. Они используются для хранения как «сырой», т.е. обводненной нефти, поступающей с промыслов, так и нефти подготовленной, т.е. обезвоженной и обессоленной, так называемой товарной нефти (табл. 10.1, рис. 10.12). Резервуары бывают стальные и железобетонные. Резервуар состоит из плоскогоднища, цилиндрическогокорпусаипокрытия(крыши).

Замерный люк предназначен для измерения уровня нефтепродукта и подтоварной воды в резервуаре, а также для отбора проб пробоотборником. Он состоит из крышки с рычажной педалью, корпуса, маховика и нажимного откидного болта. Герме-

320