Батырмалы ортадан тепкіш сорғышпен мұнай өндіру
АҢДАТПА
Дипломдық жобада Атырау мұнай айдау станциясының магистралды
сорғысының реттелетін электржетегін жобалау мәселесі қарастырылған.
Технологиялық бөлімде
тұтқырлығы жоғары және төменгі
температурада қататын мұнай мен мұнай өнімдерін айдаудың негізгі
әдістеріне шолу жасалып, Атырау МАС-да магистралды сорғылық
станцияларымен мұнайды айдаудың технологиялық сұлбалары, ортадан
тепкіш сорғылар және олардың негізгі параметрлері, оларда сорғы
агрегаттарының режимдері, магистралды сорғы станциясының шығысында
қысымды өзгерту және реттеу сипатталған. Басқарылатын түзеткіштің
элементтерін таңдау және есептеу жүргізілді.
"Еңбекті қорғау" бөлімінде Атырау мұнай айдау станциясының сорғы
агрегаттарында жүргізілетін жұмыстар қарастырылып, ауыр және үлкен
жабдықтар мен қондырғыларының нөлдеуі есептелген.
"Экономикалық бөлімде" Атырау мұнай айдау станциясының электр
жетегін басқарудағы жаңа жобаның экономикалық тиімділігі есептелген.
АННОТАЦИЯ
В дипломном проекте разработан регулируемый электропривод
магистрального насоса НПС Атырау.
В технологической части был дан обзор основных способов перекачки
высоковязких и высокозастывающих нефтей и нефтепродуктов. Так же
рассмотрены технологические схемы перекачки нефти магистральными
нефтеперекачивающими станциями НПС Атырау, центробежные насосы и
их основные параметры, в котором описаны рабочие режимы насосных
агрегатов, изменение и регулирование давления на выходе магистральной
насосной станции.И здесь жепроизведен расчет и выбор элементов
управляемого выпрямителя.
В разделе охраны труда была рассмотрена работа,производимая в
насосном агрегате нефтеперекачивающей станции Атырау , сделаны
расчеты по обнулению тяжелых и больших оборудовании и установок.
В экономической части была рассчитана экономическая эффективность
нового проекта по управлению электрического привода
нефтеперекачивающей станции Атырау .
Annotation
In the capstone project designed adjustable electric main pump NPS
"Atyrau."
In the technological part was given an overview of major ways to transfer
high viscous and high solidifying oil and petroleum. Just consider technological
schemes pumping oil through main oil pumping stations NPS "Atyrau", centrifugal
pumps and their basic parameters, which describes the operating modes of pumping
units, change and control the output pressure main pump station. And here is a
calculation and selection of items controlled rectifier.
Мазмұны
Кіріспе
10
1
Мұнай өндіру технологиясы
11
1.1
Мұнайды бөгде заттардан тазарту
11
1.2
Мұнай өндіру тәсілдерін қысқаша талдау
14
1.3
Батырмалы ортадан тепкіш сорғышпен мұнай өндіру
23
1.4
Батырмалы электрсорғыштардың құрамы
26
1.5
Қазіргі таңда қолданылатын батырмалы электрлі сорғышқа
қысқаша шолу
29
1.6
Батырмалы электрлі қозғалтқыш білігінің айналу жиілігінің
ортадан тепкіш сорғыштардың жұмыс істеу сипаттамасына әсері
31
2
Ортадан тепкіш сорғыштың электржетектері
37
2.1
Асинхронды электрқозғалтқыштың жылдамдығын реттеу
әдістері
37
2.2
Ортадан тепкіш сорғыштардың жылдамдығын реттеуді энергия
үнемдеуді есепке ала отырып таңдау
39
2.3
Жаңа заманғы жиілік түрленгіштер
45
2.4
Сырғанауды копенсациялау
47
2.5
Магнитті ағынның тұрақтандыру (IR - компенсация)
48
2.6
Altivar жиілікті түрлендіргіш түрлері
48
3
Электрмен жабдықтау бөлімі
52
3.1
Атырау мұнай-газ қондырғыларын электрмен жабдықтау жүйесі
52
3.2
Атырау мұнай-газ қондырғыларын электрмен жабдықтауды
есептеу
54
3.3
Желі элементтеріндегі максималды және минималды режимдегі
кернеу шығынын есептеу
57
3.4
Атырау мұнай-газ кен орнының трансформаторларының
жүктеменің астында кернеу диапазонын реттеуін анықтау
60
3.5
Трансформатор қосалқы станциясының үнемді жұмыс істеу
режимі
61
3.6
Мұнай сорғыш насостарды электрмен жабдықтау
65
3.7
Қондырғының асинхронды қозғалтқышының автоматты басқару
жүйесін (АБЖ) құру
66
3.8
Түзетуші эталонды буыны бар ЖТ-АҚ сорғылық қондырғының
басқару жүйесін құру
71
4
Өміртіршілік қауіпсіздігі
77
4.1
Өндіріс орнындағы қауіпті және зиянды өндірістік факторларды
талдау
77
4.2
Сорғылық станциялардағы шу мөлшерін анықтау
78
4.2.1
Шудың адам организміне әсері
78
4.2.2
Шу мөлшерін азайтуды есептеу
81
4.3
Электр қауіпсіздігін қамтамасыз ету
82
5
Экономикалық бөлім
87
5.1
Жалпы бөлім
87
5.1.1
Жобаны жасаудың мақсаты
87
5.1.2
Нарықты талдау
88
5.1.3
Электр энергиясының тарифі
88
5.1.4
Өндіріс жоспары
88
5.1.5
Ұйымдастыру жоспары
88
5.1.6
Заңдық жоспар
89
5.2
Энергетикалық нысанның техника-экономикалық
көрсеткіштерін есептеу
89
5.2.1
Электр стансасын салуға қажетті қаржыны анықтау
89
5.3
Инвестициялық жоспар
90
Кіріспе
Энергетика - өндірістің негізі. Өндіріспен техника дамыған сайын,
энергияға қажеттілік одан сайын артады. Энергетика дамуын озу- деген
арнайы түсінікте бар. Бұл түсінік - бірде бір өндіріс кәсіпорын, қала немесе
жай ғана үйді олар қоректендіретін энергия көзі анықталып немесе
жасалынбаса салуға болмайды дегенді білдіреді. Осыған байланысты
табылған және пайдалынған энергия мөлшерімен мемлекеттің техникалық
және экономикалық қуатын, нақты айтқанда - мемлекеттің байлығы туралы
пікірлесуге болады. Электр жнергетикасы бір ғасыр бойы жалпы ұлттық
монополия сияқты дамып жұмыс жасап жатыр. Электр энергетикасы халық
шаруашылығының барлық саласында техникалық алға басудың негізі болып
келеді.
Электр энергетикасы - энергетиканың ең маңызды саласы болп
табылады, энергияны үлкен қашықтыққа жеңіл беру, тұтынушылар арасына
тарату, сол сияқты энергияның басқа түрлеріне (механикалық, жылулық,
химиялық, жарықтық және т.б.) түрлендіру сияқты артықшылықтарына ие.
Электрлік энергия тұтынушыларының өз спецификалық ерекшеліктері
болғандықтан осыған байланысты электрмен жабдықтауға төмендегідей
талаптар қойылады: қорек көзінің сенімділігі, электр энергиясының сапасы,
жекелеген элементерді сақтау және қорғау. Өнеркәсіптік кәсіпорындардың
электр жабдықтау жүйесін жобалап жасау және санын, олардың
сақтандырғыштарын, кернеуді реттеу тәсілдерін және реактивтік қуатын
қалпына келтіру жүйесін таңдау қажет.
Мұнай өнеркәсібінің даму да энергетика саласының дамуына тікелей
байланысты. Мұнай өндіру, жер астына су айдау, ұңғылар арасында мұнай
айдау, мұнайды магистральді трубалармен тасымалдау барлығы қазір
электрмен жабдықталған.
Жер астымен мұнайды электр сораптарымен өндіру, сораптау
өнімділігін реттеу, автоматтандыру қазіргі таңда үлкен бағыттардың бірі
болып табылады.
1 Мұнай өндіру технологиясы
1.1 Мұнайды бөгде заттардан тазарту
Жер қойнауынан табылған мұнайдың құрамында газ, су және тұз бар.
Мұнайды өңдеуге дайындау тұзсыздау, сусыздау және сепарациялау (ілеспе
газдарды бөле отырып, қысымды төмендету) сияқты процестерден тұрады.
Алынған кен орнынан баланысты шикі мұнайдың құрамында
тұздардың, судың және ілеспе газдардың мөлшері әртүрлі болады. Араб
мемлекеттерінің кен орындарындағы шикі мұнайдың құрамында тұз және
судың мөлшері аз болады. Алайда, Қазақстан мемлекетінің кен
орындарындағы шикі мұнайдың құрамында тұздың мөлшері 1 т300 кг, судың
мөлшері 1 т200-400 л, ілеспе газдың мөлшері 1 т100 м3 құрайды. Тұздардың
және сулардың мөлшерінің жоғары болуы, мұнайдың сапасына теріс әсерін
тигізеді.
Кен орындарында мұнай екі немесе үш деңгейлі сепарацияға ұшырайды.
Сепарацияның бірінші деңгейінің газдарын 0,6-0,7 МПа газөңдеу зауытына
(ГӨЗ) бағыттайды; сепарацияның екінші және үшінші деңгейінің газдарын
компримерлеуден кейін ГӨЗ -на сепарацияға бағыттайды.
Қолданылатын мұнай кен орындарының физикалық қасиеттеріне
байланысты ілеспе газды толық жою үшін, сондай-ақ, су-мұнай эмульсиясын
жақсы айыру үшін мұнайды сепарацияның соңғы деңгейіне жіберудің
алдында қыздырады. Бұл жағдайда мұнайдың қасиеттері жақсарады (оның
тұрақтылығы төмендейді), газ өңдеу зауытында өңдеуді қажет ететін
бөлінетін газдардың көлемі артады.
Мұнай өңдеудің ілеспе газдары мұнай химиясы үшін құнды шикізат
болып табылады. Себебі, олардың құрамында С2-С5 көмірсутектерінің жоғары
мөлшері бар. Алайда, мұнайдың сепарациясы жеңіл көмірсутектердің толық
бөлінуін қамтамасыз етпейді және мұнайда С1-С4 көмірсутектері қалады. Бұл
көмірсутектер мұнайды тасымалдағанда немесе сақтағанда бөлінеді. Мұнайды
жоғалтуды азайту үшін және қосымша алу мақсатымен тұрақтандыру
процесін қолданады. Бұл жағдайда 2,2-2,3% мас. бойынша С3-С5
көмірсутектерді бөлгеннен кейін мұндайда С4-С5 көмірсутектерінің біраз
мөлшерін сақтап қалуға мүмкіндік туады. С4-С5 көмірсутектерін жанармайдың
қажет сапасын қамтамасыз ету үшін қолданады.
Іс жүзінде мұнайды дайындау мен тасымалдағанда әртүрлі сызбаларды
қолданады, оларды:
- кәсіпорынның орналасуы;
- газдардың мұнайдағы мөлшері;
- мұнай мен газдың тасымалдау бағыты мен шарттары;
-мұнайды өңдеуге дайындау бойынша қондырғыларды салу
мүмкіншілігі сияқты көрсеткіштеріне байланысты таңдайды.
1.1 Суретте мұнай өңдеу зауыттарына тасымалдау және жеңіл
көмірсутекті шикізатты алу мақсатымен мұнайда біріншілік дайындаудың кең
таралған сызбанұсқасы көрсетілген.
Шикі мұнай І қабаттан кедергіш тетік 1-ге өтеді және бірінші деңгейлі
сүзгіш 2-ге түседі, сепараторды қысым 0,6-0,7 МПа деңгейде ұсталып тұрады,
бұл қысым газды ІІ газ өңдеу зауытына компрессорсыз жіберу үшін жеткілікті
болады. Кейін бірінші деңгейдің сүзгішінен 2 кедергіш тетік арқылы мұнай
екінші деңгейлі сүзгіш 3-ке жіберіледі, бұл жерде қысым төмендегендіктен
қалған газ ІІІ бөлінеді. Ары қарай мұнай тұнбағыш 4-ке ағады, бұл жерде
мұнайдан қабатты су V және қалған газ бөлінеді. Екінші деңгейлі сүзгіштегі
қысым 0,2-0,3 МПа қысымды құрайды. Тұнбағышта қысым атмосферлі
қысымға жақын болады. Екінші деңгейлі сепаратор мен тұнбағыштан шыққан
газдар компрессор 6-да сығылады да, газ өңдеу зауытына жіберіледі.
II
2
II
III
VI
VII
1
3
III
м
6
5
7
VIII
IX
IV
4
IV
IV
X
XI
1
-
V
1
8
5
1-кедергіш тетік; 2,3-1-ші және 2-ші деңгейлі сүзгіштер; 4-тұнбағыш; 5-
үрлегіш; 6-компрессор; 7-газ өңдеу зауыты;8-мұнайды тұрақтандыру
қондырғысы; I-қабатты су; II,III-екінші және үшінші сеперацияның газдары;
IV-тұрақсыз мұнай; V-қабатқа енгізуге арналған су; VI-метан; VII-этан;VIII-
тұрақсыз жанармай; IX-метан және этан; X-тұрақты мұнай; XI-жеңіл
көмірсутектердің фракциясы
Сурет 1.1 - Мұнайды өңдеуге дайындау
Тұнбағыштан мұнай ІV
тұрақтандыру қондырғысына түседі.
Тұрақтандыру қондырғысының жұмысы төменде көрсетілген.
Жеңіл көмірсутектерді жою үшін арналған мұнайды тұрақтандыру
процесі әртүрлі әдістермен жүзеге асады. Кәсіпорындарда мұнайды
тұрақтандыруы үшін бір мұнаралы қондырғыларды (1.2 - сурет), ал екі
мұнаралы қондырғыларды бір мұнарада мұнайды және екінші колоннада
газды жанармайды тұрақтандыру үшін, сондай-ақ, екі мұнаралы
қондырғыларды газдың мөлшері (1,5% бойынша) жоғары болатын мұнайлар
үшін де қолданады.
3
2
IV
I
V
1
I
II
III
5
4
VI
VII
1-жылуалмастырғыш; 2-пеш; 3-ректификациялық колонна; 4-
тоңазытқыш; 5-үрлегіш; 6-ыдыс; I-шикі мұнай; II-тұракты мұнай; III-отынды
газ; IV-түтінді газдар; V-су; VI-тұрақтандыру газы; VII-жеңіл
көмірсутектердің кең фракциясы
Сурет 1.2 - Мұнайды зауыттарда тұрақтандыру
Тұрақсыз шикі мұнай І алдымен жылуалмастырғыш 1-де қондырғыдан
шығып кететін тұрақты мұнай ІІ ағынымен, содан кейін, пеште (2)
қыздырылады, содан кейін, ректификациялық мұнараға (тұрақтандырғыш) (3)
түседі. Мұнараның төбесінен шығатын жеңіл көмірсутектер
(4)
тоңазытқышында тұрақтанады және (5) ыдыста жиналады, бұл жерден олар
тұтынушыларға жеңіл көмірсутектердің кең фракциясы VІІ (ЖККФ) ретінде
жіберіледі.
Мұнай өңдеудің процестерін 3 бөлімге бөлуге болады:
1. Қайнау температурасының интервалы бойынша бөлінетін мұнай
шикізатын фракцияларға ажырату (біріншілік процестер);
2. Химиялық айналулар арқылы алынған фракциялардың құрамына
кіретін көмірсутектерді өңдеу және тауарлы мұнай өнімдерінің құрауыштарын
даярлау (екіншілік процестер);
3. Жақсы сапалық көрсеткіштері бар мұнай өнімдерін алу үшін,
құрауыштарды араластыру.
Мұнай өңдеу - үздіксіз өндіріс зауыттарда өндірістің жұмыс жиілігі
толық жөндеудің арасында үш жылды құрайды. МӨЗ - ның функционалды
бірлігі - белгілі технологиялық процесті жүзеге асыратын, қондырғының
жиынтығы бар объект болатын технологиялық қондырғы болып табылады.
Мұнайды өңдеуге дайындау процестері (электртұзсыздау)
Шикімұнай құрамына технологиялық қондырғының тотығуын
шақыратын, тұздар кіреді. Оларды жою үшін, тұз еритін, шикізатты
ыдыстардан түсетін мұнай ЭЛТҚ - электртұзсыздау қондырғысына түседі. (1.3
сурет)
1
II
3
4
5
VI
9
1
10
2
6
6
7
V
8
III
11
VII
IX
VII
VI
VIII
VI
IV
8
7
VII
9
VII
1- сорап дозатор; 2,6,3 - жылуалмастырғыш; 4 - инжекторлы
ауыстырғыш; 5,11- электрдегидраторлар; 7 - тұнбағыштар; 8 - автоматты
клапан; 9 - диафрагмалы ауыстырғыш;10 - электрод; II - деэмульгатор; I - шикі
мұнай; II - деэмульгатор; III - тұзсыздалған мұнай; IV - таза су; V - сілті
ерітіндісі; VI - бөлшекті түрде тұзсыздалган мұнай; VII - айнымалы су; VIIII -
судағы мұнай эмульсиясы; IX - зауытты қалдықтарға арналған су
Сурет 1.3 - Электртұзсыздау қондырғысының сызбанұсқасы
1.2 Мұнай өндіру тәсілдерін қысқаша талдау
Қазақстанда мұнайды өндіру газлифтілі және сорғышты агрегаттармен
ығыстыру әдісі арқылы жүргізіледі. Мұнай өзін-өзі коллектордан итермейді.
Керісінше ол өзін ұңғымаға кеуекті қабаттан қандай да бір агенттің көмегімен
ығыстырылып шығарылуы тиіс. Әдетте агент ретінде газ, суды қолданады,
көбінесе біреуі немесе екеуі де коллекторға жақын орналасады немесе ішінде
болады.
Еріген газ режимінде мұнай мұнайдағы еріген газ бөліну әсерінен
ығыстырылады. Бұл өндіру нәтижесіндегі қабаттағы қысым төмендеу әсерінен
болады. Қазіргі түсінік бойынша мұндай әрекет тиімсіз, өйткені барлық
коллекторларда азаю бір мезгілде жүреді.
Газ арынды режимде ығыстыру кезінде әрекет ететін фактор - бастапқы
кезден мұнайлы қабат ауданында болатын бос газ шапкасы. Осындай
механизмде қысымның төмендеуі газ шапкасының ұлғаюына әкеледі. Газ
шапкасының терең ұлғаюы және мұнайлы қабат зонасының төменгі
құрылымына өтуі, мұнайды қысым төмендеген аймақтарға бағыттап,
өндіретін ұңғыларға қарай ығыстырады.
Суарынды режиммен ығыстыру кезінде су көршілес сулы қабаттардан
мұнайлы коллектордың бөліміне өтеді. Қысымды төмендеткенде су қысым
төмен жағына қарай ағады, мұнайлы қабатқа сіңіп, кеуекті жыныстан
мұнайды ығыстырады және өзімен бірге ұңғымаға қарай итеріп шығарады.
Еріген газға қарағанда газды шапканың және судың әрекеті тиімді, оның
үстіне су көбінесе тиімдірек болып есептеледі. Бірақ та табиғи факторларды
толықтырып отыру керек және максималды тиімді мұнай бергіштікті алу үшін
жақсарту керек.
Мұнай өндіру механизмдерінің әрқайсысында процесске қосымша
ауырлық күші әсер етеді, және егер орын ауыстыру тік бағытта болса оны
есепке алу керек. Нақты жағдайларда аурлық күші бастапқы әсер етуші
фактор болып табылуы мүмкін. Сұйықтардың орын ауыстыруы текескен
немесе тек кішкене қысым өзгерген жерлердегі ауырлық күшінің аралас
әрекеті және қысым әртүрлі сұйықтарды салыстырмалы тығыздыққа тәуелді
бөліп тастауы мүмкін. Өйткені мұнай судан жеңіл, ол ығыстырып жатқан
сумен орын ауыстыра алады, ал ол мұнай бергіштікті артырады.
Орын ауыстыру мүмкіндігін азайту үшін өндіру жылдамдығы
жетерліктей төмен, бірнеше қисаю бұрышы және аз тұтқырлықты мұнайы бар
жоғары өткізгіш қабаттар ауырлық күшінің негізгі рөлі көрінетін орта болып
табылады.
Механикаландырылған өндіру
(механизированный лифт). Мұнай
коллекторларында қысым ұңғыдан табиғи энергия есебінен тиімді
эканомикалық іріктеуді қамтамасыз ете алмайтын жағдайға жетіп төмендеген
кезде механикаландырылған өндіруді қолданылады. Механикаландырылған
өндірудің келесі әдістері кең тараған:
- газлифтілі;
- плунжерлі лифт;
- штангілі сораптармен өндіру;
- пневматикалық және гидравликалық сорғыштармен шығару;
- роторлы сорғыштармен шығару ;
- гидравликалық тереңдік сорғыштармен шығару;
- электрлі батырмалы сорғыштармен шығару.
Мұнай өндіруде максималды эканомикалық тиімділіке жету үшін
қандай болмасын уақыт өтуіне байланысты ақша құнының өзгеруін есепке алу
керек.
Газлифтілі әдіс.
Коллекторларындағы қысымы төмен немесе
фонтандауды тудыратын еріген газ қысымы өте аз ұңғыларда сұйық ағыны
жасанды әдіспен, яғни газливтілі әдіспен ұсталуы мүмкін. Газлифтілі әдістің
көптеген нұсқаулары бар, бірақ негізгі принцип сыртқы көзінен газды алудан
және оны сорапты копрессорлы коллонадан өтетін, өндірілетін сұйықтыққа
қосудан тұрады. Бұл сұйық бағанасының салмағын төмендетеді және
ұңғымадан мұнайды ағып шығуын қамтамасыз етеді. Пайдалану үрдісінде газ
қысыммен шегендеу және сорапты компрессорлы құбырлар арасындағы
кеңістікке толтырылады және соңғысына ашық газлифтілі клапан арқылы
түседі. Сорапты компресорлы құбырлардағы клапаннан жоғарғы сұйықтық
ығыстырылады немесе газбен араласқанда жеңілдейді және сыртқы ортаға
ұлғайған газбен көтеріле алады. Газ бен сұйықтық сыртқы бетке жеткенде газ
мұнайдан бөлінеді.бұл жерде оны тағы жоғарғы қысымға жеткенше сығады
және тағы да шегендеу және сорапты копрессорлы құбырлар аралығындағы
кеңістікке циклді қайтадан қайталау үшін айдайды.
Сұйықтың көп емес көлемін өндіретін ұңғылар үшін плунжерлі
көтергіш газлифтілі әдістің өзгеше типі болып табылады. Сорапты
компрессорлы құбырдың төменгі бөлігінде жинақтаушы камера орналасады.
Сұйықтардың жеткілікті мөлшері жиналғанда плунжер оны жоғарғы бетке
ығыстырып шығарады. Газлифтілі әдіс шелфті әдіспен өндіруді игерудің
механикаландырылған әдісінде кең қолданыс тапқан.
Сурет 1.1 - Газливтілі қондырғы
Газ ұңғыма сорғышты компрессорлы құбыр мен шегендеу құбыр
арасындағы кеңістікке айдалып, сорапты компрессорлы құбырға жұмысшы
газ клапан арқылы өтеді, онда мұнаймен араласып оны жоғарғы бетке
ығыстырады.
Плунжерлі лифт. Өндірудің механикаландырылған тәсілдердің ішінде
жиі қолданылатын плунжерлі лифт әдісі. Ол механикалық тәсілмен өндіретін
барлық скважиналардың бір процентіндей бөлігінде ғана қолданылады. Оны
көбінесе аздаған табиғи ағын бар болған жағдайларда пайдаланады. Бірақ та
кейбір ұңғымаларда, көбінесе газ факторы жоғары ұңғымаларда немесе түпкі
қысымы және өнімділігі төмен газ ұңғымаларында бұл әдіс негізінен ыңғайлы.
Сонымен қоса плунжерлі көтергіш өндіруге парафин, тұз шөгінділері немесе
сорапты компрессорлы құбырлардың қабырғасындағы түзілістер кедергі
болатын ұңғымаларда қолданылады. Плунжердің жұмысы сорапты
компрессорлы құбырдағы осы түзілістерді өндіруде кедергі келтіретіндей
дәрежеге жетпестен бұрын алып тастауға көмектеседі.
Газливтілі және плунжерлі әдістің артықшылықтары мен кемшіліктері.
Егер газлифтілі әдісті қолданылатын болса, ол көптеген артықшылықтарға ие.
Әдістің жұмыс істеу принціпі қарапайым, қажетті жабдықтары салыстырмалы
түрде қымбат емес және бірінің орнын бірімен ауысыруға мүмкіндік бар. Әдіс
ұңғылардағы әр түрлі қиыншылықтар кезінде тиімді болып шықты, құмнан
және басқа да қатты заттардан оңай құтылуға болады. Жасанда әдістерінің
басқаларына қарағанда коррозия қиыншылықтары және газ мөлшері жоғары
мұнайды өндіру оңайлықпен шешіледі, ол қисайған ұңғыларда тиімді
қолданылады. Газливтің басқа артықшылықтарының ішінде пайдаланудың
төмен шығыны және кейбір жағдайларда, басқа жүйелермен салыстырғандағы
істен шығуының аздығы.
Газливтілі жүйені орнатар алдында оның кейбір қиындықтарын
ескеруіміз керек. Сығылған газдың көзі қажет, ал ол бастапқы жұмсалған
шығынды арттырады. Қысымы жоғары тұйық жұйеде газдың жоғалуын
қалпына келтіру рынокты бағалармен салыстырғанда қымбатқа түсуі мүмкін.
Негізінен бір ұңғымалы аудандарда немесе кішігірім кен орындарда газливтілі
әдісті пайдалану шығынды ақтамайды. Газливтілі әдісті қысым төмендеуі
жоғары немесе түптік қысымдары төмен терең өндірілетін ұңғыларда
қолданбаған жөн. Әсіресе бұл жағдайда үздіксіз әрекет ететін жүйенің
тиімділігі аз.
Плунжерлі лифтің маңызды артықшылығы - өзіндік құнының төмендігі.
Плунжерлі жүйені орнату өте қымбат емес және пайдалану шығындары басқа
жүйелермен салыстырғанда аз. Сонымен қоса плунжерлі жүйелер тальдық
жүйелерде орналаса алады және шельфті ұңғылар жағдайында платформадан
қосымша орынды қажет етпейді.
Плунжерлі көтергіштердің ең басты кемшіліктері жоғары дәрежеде
іріктелетін ұңғымаларға жарамсыздығы. Тағы бір кемшілігі плунжерді
сыналау және құмды шығару кезіндегі қиындықтар өндіруді тоқтатуға әкеліп
соғуы мүмкін пульсациясының жер асты жабдығының тиімділігіне кері әсерін
тигізуі мүмкін.
Штангілі сораптармен өндіру
Штангілі сорғыштармен өндіру - сөзсіз, мұнайды жасанды жолмен
көтеретін әдістердің кең тараған түрі. Мұнай өндіру дамыған күннен бастап,
олар 1500 жыл бұрын Қытайда, Египетте және Римде қолданыла бастаған су
сораптарының жұмыс істеу принціпімен жұмыс атқарып келеді. Штангілі
сораптардың негізгі бөлшектері келесідей: тереңдік сорап, күшті жер бетінен
сорапқа беретін штангілер және штангілерді кері жүрісті қозғаалысқа
келтіретін жер бетіндегі сорапты түйін.
Штангілі сораптардың артықшылықтары мен кемшіліктері. Штангілі
сораптар көбінесе жиі қолданылады және пайдалану мен техникалық
қызметкерлерге жақсы танымал. Берілген әдіс жоғары температуралы және
жоғары тұтқырлықты мұнайларды өндіруге мүмкіндік береді, ал коррозия мен
шөгінділер түзілуі оңай шешіледі. Штангілі сораптар қозғалысқа электрлі
немесе отынды газбен келтіріледі, әрі электржетегіші газ беріліс графигіне
немесе мерізімді жұмысқа тез үйретіледі.
Кемшіліктері. Штангілі сораптардың кемшіліктерінің ішінен олардың
қисайған ұңғымаларға қолданылмайтындығын атап өткеніміз жөн. Олар
қолданылатын ұңғымалардың тереңдігі мен көлемі штангі салмағы мен
беріктік қорларымен шектелген, ал ұңғыманың жоғары газды факторы немесе
құм мен парафиннің ұңғыма
флюидіне түсуі олардың тиімділігін
нашарлатады. Штангілі сораптардың көлемінің үлкендігі қалалық құрылысты
ыбырсытады және ауылды аймақта айналатын жаңбырлатқыш машинаның
жұмысына кедергі келтіреді.
Теңселмелер
(балансирлі сорғышты қондырғы) күшті кері қайтатын
қозғалыс түрінде штангі жүйесінің жоғарғы бөлігіне береді. Жұмысшы
жүрістің ұзындығы 30 см ден 24 м-ге дейін түрленуі мүмкін. Ең бірінші
теңселмелер үшін бұрғылауды аяқтауда соқпалы-арқанды бұрғылау үшін
мұнараларды қолданған. Оның үстіне тереңдік сорғышты жұмысқа келтіру
үшін бұрғылау станогының балансирін қолданған. Осы қондырғылардағы
көтеру элементтерін металлды подшипниктері және жарақтары бар етіп
ағаштан жасаған. Жетегі болып бу машиналары немесе белдікті беріліспен
қамтылған бірцилиндрлі төмен айналымды іштен жанатын двигателдер
қызмет еткен. Кейде соңынан электрқозғалтқыштан жетек қосқан. Осы
қондырғыларда мұнара ұңғы үстінде орналасқан және күш қондырғылары мен
басты мохавик ұңғылардың қызметіне арналған. Бір ғана жабдық бұрғылауға
да, өндіруге де, қызметте де қолданылған. Осы жабдықтар бірнеше
модификацияларымен, жуықтап алғанда 1930 жылға дейін қолданылған. Бұл
уақытқа дейін тым терең ұңғылар бұрғыланып үлгерді, сонымен қоса
сораптарға ауырлық артып және арқанды бұрғылау қондырғылары сораптар
ретінде қолдануын тоқтатты.
Сәйкесінше бірінші қозғалтқыштың жоғары жылдамдығы алдымен
берілісті белдікпен, ал одан кейін минутына
қисықкертік
жұмысшы жүрісінің кері санымен айналуы үшін шестерниялы редуктормен
төмендетіледі. Қисық кертіктің айналуы қисық кертік иығымен, кривошип
саусағының сүйенішімен, шатунмен және балансирмен іске асады, ал
тұрақтандырғыштың қозғалысы сальникті штоктың ұзындық қозғалысына,
балансир басы мен штангтің повескасына арналған сырғалар көмегімен
ауысады. Қондырғының дұрыс орналасуында бұл қозғалыс сағалық салникті
штоктың майысуына ешқандай ауырлық түсірмеуі қажет. Сальник және
сальникті шток қотару сұйығын лақтыру құбырына бағыттау үшін, сыртқы
беттегі штангілер мен сорапты компрессорлы колона аралықтарының
тығыздалуын қамтамасыз етеді. Теңселмелер, штангілі сораптармен
жабдықталған, барлық ұңғылардың 99%-нан астамында жұмыс жасайды.
Пневматикалық сораптар. Пневматикалық қондырғылар жағдайында бір
немесе бірнеше цилиндрлерді ұңғыма сағасында орналастырады және
сығылған ауа немесе газ қолданылатын балансирлі жүйені құрастырады.
Мұндай жүйеде сығылған газ жоғары көтерілген ішкі жұмыстық
цилиндрлердің поршендерінің төменгі бөліктеріне әсер етеді. Поршендер
үстіндегі төменгі қысымды газ тауарлы газ құбырына лақтырылады.
Сығылған төмен қозғалғанда поршендердің жоғарғы бөліміне әсер етеді, ал
поршендер астындағы төмен қысымды газ тауарлы газ газқұбырына
ығыстырылады. Балансирдің буферлі ыдысынан сығылған газ
теңселмедегідей (качалка) тізбекті сорапты штангілердің және ұңғымалық
флюидтердің жартылай салмағын компенсациялайтын екі пневматикалық
балансирға келіп түседі. Пневматикалық балансирдің жоғарғы бөлігі
атмосфераға ашылған. Жұмысшы жүрістің жоғарғы және төменгі
нүктелеріндегі қысым жұмысшы поршенге реверсивті штокпен басқарылатын
золотниктің көмегімен ауысады. Мұндай қондырғылар газ ұңғымаларынан
суды ығыстырып шығару үшін ойдағыдай тиімді қолданылады, онда ұңғыма
сағасындағы қысым, тауарлы газ құбырындағы қысымды ілгері асып
түсуімен, қондырғыны энергиямен қамтамасыз етеді. Ендеше мұндай
қондырғылар энергия шығынынсыз жұмыс істейді, өйткені шегендеу құбыр
басы мен тауарлы газдың газ құбыры аралығындағы қысымның төмендеуін
энергия көзі ретінде пайдаланылады.
Гидравликалық сорғыштар. Штангілі сорғыштармен салыстырғанда
жеткілікті дамыған жаңа әдіс. Гидравликалық сорғыштарды пайдалануды
өндіріске 1930 жылдардың басында С. Дж. Коверли (С.J.Coverly, Cobe Inc.)
енгізген. Бұл жүйедегі қолданылатын тереңдік сорғыш штангілі сорғышқа
ұқсас, бірақ сыртқы беттен келетін, жұмысшы сұйықтықпен (қысым 5000 psi-
ге дейін,36МПа) қозғалысқа келтірілетін гидравликалық қозғалтқышқа
жалғанған. Гидравликалық сорғыш пайдаланылатын сорғышты компрессорлы
колонаға жұмысшы сұйық жоғарғы қысыммен берілетін труба арқылы
түсіріледі.
Роторлы сорғыштар. Қуысы ілгерлемелі қозғалатын сорғыш мұнай
өндірісі үшін сорғышты жүйенің салыстырмалы жаңа түрі болып табылады.
Бұндай сорғыш сыртқы спираль түрінде жасалған хромды болатты ротордан
тұрады. Роторы айналатын статор, қос ішкі спираль формалы түрде
синтетикалық элостомерден жасалған және дыбыс өткізбейтіндей болатты
футлярға бекітілген. Тік шпинделді электроқозғалтқыш арқылы сыртқы
беттегі біліктің айналуы, ұңғымалық флюидті жынысты жоғары көтеретіндей
кернеу тудыра отырып, берілген шамаға дейін білікті созады.
Сурет 1.2 - Куысты сорап
Гидравликалық және роторлы сорғыштың артықшылығы мен кемшілігі.
Өндірудің гидравликалық артықшылығына оның ұңғының майысу жағдайына
тез икемділігі және ұңғылар тобында жұмыс істеу тиімділігі жатады.
Гидравликалық сорғыш штангілі сорап сиякты өндірілетін өнім көлеміне және
тереңдігіне байланысты емес.
Кемшіліктері. Гидравликалық сорғышты қолдану кезінде кемшіліктер
де кездеседі.Шығарылған сұйықтың құрамында көп көлемде құмның және
басқа да абразивті материалдардың болуы қиындық туғызады.Сонымен қатар
коррозия кезінде жұмыс сұйығының тұйық жүйесін қолданады,ал бұл
шығынды көбейтеді.Жанатын жұмыс сұйығы жоғары қысым кезінде
техникалық қауіпсіздікке проблема тудырады,ал жоғарғы газ және сұйық
қатынасында флюидті өндіру қосымша магистральды қажет етеді.
Гидравликалық сорғыш қондырғысына бастапқы капиталды салым
жоғары.Сонымен қатар пайдаланатын және қызмет көрсететін қызметкер
арнайы оқытылуы тиіс.Бұл шығындар штангалы сорап шығынына қарағанда
екі есе көп.Сондықтан да гидравликалық сорғыштар жақсы балама бола
бермейді.
Роторлы сораптың артықшылығы:
энергиялық шығындарды
үнемдейді,тұтқырлығы жоғары. Сұйықтарды жақсы айдайды, құрамында
құмы бар сұйықтармен оңай жұмыс істейді,ал оны ауылды және қалалы
мекендерде орналастыруда оның сыртқы тұтасты көлемі тартымды көрінеді.
Роторлы жүйенің кемшілігі болып эластомердің термоберіктігінің
жетіспеушілігінен қолдану тереңдігі 1200м ден аспайды,оның өнімділігі
жуықтап 400 бар.тәу.шектелген және оны мұнайшылардың біле бермейді.
Батырмалы ортадан тепкіш электрсорғыш (БОЭС) - бұл көп сатылы
ортадан тепкіш сорғыш, оның бір блогында 120 дейін сатылар саны бар, ол
арнайы конструкциялы батырмалы электроқозғалтқыш көмегімен айналысқа
келеді. Электроқозғалтқыш жер бетінен көтеретін автотранспорт немесе
барлық бақылау - өлшегіш және автоматика орналасқан басқару станциясы
арқылы трансформатордан кабель бойынша электрэнергиясымен қоректенеді.
БОЭС ұңғымаға есептелген динамикалық деңгейге әдетте 150-300м төмен
түсіріледі. Сұйық СКҚ (НКТ) бойынша беріледі, оның сырт жағына арнайы
белбеумен электрокабель бекітіледі.Сорғышты агрегатта сорғыштың өзі мен
электроқозғалтқыш арасында аралық буын болады, ол протектор немесе
гидроқорғаныс деп аталады. БОЭС қондырғысы (1.3 сурет) маймен
толтырылған электроқозғалтқыш БЭҚ 1; гидроқорғаныс буыны немесе
протектор 2; сұйықты алу үшін сорғыштық қабылдау тор 3;көп сатылы
ортадан тепкіш сорғыш БОЭС 4;СКҚ 5;блокталған үш желілі электрокабель
6;кабельді СКҚ бекіту үшін белдік 7; сағалық арматура 8; түсіру көтеру
жұмысы кезінде және кабельдің кейбір қорын сақтау үшін кабельді орауға
арналған барабан 9; трансформатор немесе
автотрансформатор 10;
автоматикасы бар басқару станциясы 11 және компенсатор 12.
Сорғыш, протектор және электроқозғалтқыш бұрандалы шпилкамен
байланысатын бөлек түйін болып табылады, ол барлық қондырғы жиналған
кезде жапсырылады. Сұйықты үлкен тереңдіктен көтеру қажеттігі туғанда
БОЭС секциялары бір - бірімен байланысып, сатылардың саны 400-ге дейін
жетеді. Сораппен айдалған сұйық барлық дәрежеден өтіп, сораптан сыртқы
гидравликалық қарсыласуға тең тегеурінмен шығады.
Сурет 1.3 - Батырмалы ортадан тепкіш сорғышты ұңғыма
қондырғысының жалпы сұлбасы
Батырмалы ортадан тепкіш электр сорғыш қондырғысы (БОЭСҚ)
бойынша және шығыны бойынша жұмыс сипаттамасы кең, П.Ә.К. жоғары,
сұйықтың үлкен мөлшерін айдап шығару мүмкіндігі және жөндеу аралық
кезеңі үлкен. Айта кететін жағдай, Ресейде бір БОЭС қондырғысында сұйық
берілісі 114,7ттәу, ал ШСҚ бойынша 14,1ттәу. Барлық сорғыштар негізгі екі
топқа бөлнеді: қарапайым және тозбайтын болып. Жұмыс істеп тұрған
сорғыштардың көбісі(95%-ке жуық) қарапайым жасалған.
Тозбайтын сорғыштар өнімінде құм және басқа механикалық қоспаның
кейбір мөлшері бар ұңғымаларға арналған. Көлденең өлшемі бойынша барлық
сорғыштар 3 шартты топқа бөлінеді: 5;5A және 6,бұл шегендеу құбырының
дюймдағы номиналды диаметрін білдіреді.
1.3 Батырмалы ортадан тепкіш сорғышпен мұнай өндіру
Электрлі батырмалы көп сатылы ортадан тепкіш сорғыш 1920 жылдың
аяғында Reda Pump Company компаниясында мұнайды механикалық жолмен
өндіру үшін пайдалануға берілген. Содан бері бірнеше басқа компаниялар
мұнай кен орны үшін электрлі батырмалы сорғышты жасап шығарды. Қазіргі
кезде бұл сорғыштар кең ауқымда шығарылып отыр, яғни түрлі көлемде,
өнімділікті және жұмыс кернеуімен. Стандартты монтаж бойынша сорғыш
және электромотор ұңғыманың пайдалану колоннасына түсіріледі. Электр
энергиясы сорғышты компрессорлы колоннаға қосылған кабель арқылы
жеткізіледі (сурет 1.4).
Сурет 1.4 - Электрлі батырмалы ұңғымалы сорғыш.
Сурет 1.5 - Батырмалы сорғыш торабының қимасы.
Ұңғыманы штангасыз сорғышпен пайдалану. Ұңғымадан көп көлемде
сұйық алу үшін ортадан тепкіш сорғыш түріндегі жұмыс сақиналары бар
лопасты сорғыштар қолданылады. Бұл сорғыш габаритінің және сұйық
берілісінің жоғарғы арынын қамтамасыз етеді. Бұған қоса,мұнайы тұтқырлы
кейбір аудандардың мұнайлы ұңғымаларында беріліске қатысты жетектің
қуаты да көп болуы керек. Жалпы жағдайда бұл қондырғылар батырмалы
электрсорғыш деп аталады. Бірінші жағдай бұл-ортадан тепкіш электрсорғыш
қондырғысы (ОТЭҚ), екіншісі-батырмалы винттік электрсорғыш қондырғысы.
Ұңғымалы ортадан тепкіш және винттік сорғыштар батырмалы
электрқозғалтқыш арқылы қозғалысқа түседі. Электроэнергия қозғалтқышқа
арнайы кабель арқылы беріледі. ЭЦН және ЭВН қондырғылары қызмет
көрсету жағынан қарапайым, оның жоғарғы жағындағы басқару станциясы
және трансформатор күнделікті күтімді қажет етпейді.
Типтік монтаждағы электрлік батырмалы сорғыштың ұңғыма ішіндегі
жабдығы элкетромотордан, көп сатылы ортадан тепкіш сорғыштан және
кабельді оснасткіден тұрады. Майлау және салқындату үшін үш фазалы
электромотор маймен толтырылған.Суыту ұңғыма флюидіне жылу беру
арқылы жүргізіледі. Бұл кезде торап өнімді қабат зонасында болады. Әдетте
бұл моторлар 60 Гц - те 3500 айнмин немесе 50 Гц - 2900 айнмин жұмыс
істейді.Оның қуаты бірнеше аттық күштен (л.с) 700аттық күшке (л.с) дейін
болады.
Кесте 1.1 - Өндіру жүйелерін салыстыру
Ресей мен Қазақстандағы пайдалану әдістері келесідей Көрсеткіш
Электрлі
батырмалы
сорғыш
Гидравликалық
поршенді
сорғыш
Гидравликалық
Струйный
сорғыш
Газлифт
Штангалы
сорғыш
Капиталды
шығындар
3
2
2
5
1
ПӘК жүйесі, %
50-60
30-40
10-20
5-30
50-80
Пайдалану
кезіндегі
шығындар
1
3
4
4
2
Сенімділігі
4
3
3
4
4
Теңізде өндіру
кезінде
қолданылуы
жақсы, жер
үсті
жабдықтары
н талап етеді.
жақсы,
егер күштік
қондырғыға
орын болса
жақсы, жұмыс
сұйығы ретінде
шығарынды
суларды
қолдануға
болады.
Өте жақсы
жақсы,
егер
көтеру
қондырғы
лары бар
болса
Аралас
бөлшектермен
жұмыс істеу
қабілеттілігі
сорғыш -
200 ррm аз
сорғыш -
200 ррm аз,
жетек- 10 ррm
аз
Сорғыш - 3% ке
дейін,жетек -200
ррm ге
дейін,көлемі
25 мкм
Еш
қиындықсы
з
5%ке
дейін еш
қиындықс
ыз
Температура,°F
(°С)
325
(165)
500
(260)
500
(260)
350
(175)
250
(120)
Өнімділігі ,
бар.тәу
(тиімділігі
төмендегенше)
250-50 000
(жақсы)
100-5 000
(жақсы)
100-15 000
(қанағаттанарлық)
50-50 000
(жақсы)
50-2 000
(жақсы)
Электрэнергияс
ы
5
4
3
4
4
Пайдалану әдісі
Ұңғыма
саны, %
Орташа
мұнайлығы
Сұйық
дебиті ттәу
Мұнай
өндіру %
Жалпы
сұйық
Фонтанды
8,8
31,1
51,9
19,5
9,3
Газлифтілі
4,3
35,4
154,7
11,6
14,6
ОЭСҚ
27
28,5
5
52,8
63,0
ШҰС
59,4
3,9
118,4
11,0
16,1
13,1
Басқалары
0,1
_
_
_
1.4 Батырмалы электрсорғыштардың құрамы
ЭОСҚ құрамы және комплектісі. ЭОСҚ қондырғысы батырмалы
сорғыш
агрегатынан
(гидроқорғанысты электроқозғалтқыш),
кабельді
линиядан, СКҚ колоннасынан, ұңғымалық саға жабдығынан және жер үсті
электр жабдықтарынан:
трансформатор және басқару
станциясынан(комплекті қондырғы) тұрады. (сурет1.6). Трансформаторлы
подстанция өнеркәсіптік жүйедегі кернеуді кабельдағы кернеу түсуін есепке
ала отырып электрқозғалтқыш қысқышындағы кернеуді оптималды өлшемге
дейін өзгертеді. Басқару станциясы оптималды режим кезіндегі сорғыш
агрегаттарының жұмысын және қорғанысын басқаруды қамтамасыз етеді.
Сорғыштан,
гидроқорғанысты және компенсаторлы
электрқозғалтқыштан тұратын батырмалы сорғышты агрегат ұңғымаға СКҚ
арқылы түсіріледі. Кабелді линия электрқозғалтқышқа электр энергиясын
беруді қамтамасыз етеді. Кабель металл дөңгелектрі арқылы СКҚ ға
бекітіледі. Ол металл дөңгелектерімен сорғыш және протектор бойын бойлай
бекітілген және бұзылулардан сақталған. Сорғыш секцияларына кері және
ағызу (сливной) клапан орнатылады. Сорғыш ұңғымадан сұйықты ала отырып
оны СКҚ колоннасы арқылы жер бетіне шығарады.
Сурет 1.6 - Батырмалы ортадан тепкіш электрсорғыш қондырғысы
(БОЭСҚ)
Ұңғымадағы сағалық жабдықтар СКҚ дың шегендеу колоннасының
электрсорғышпен және кабельмен
ілінісуін,
құбыр мен кабельдің
герметизациялығын, сонымен қатар өндірілетін сұйықты құбырдың шығу
жолына бұру.
Батырмалы ортадан тепкіш сорғыш секциялы және көпсатылы. Оның
жұмыс істеу принципі қарапайым ортадан тепкіш сорғыштардан
ерекшеленбейді.
Оның ерекшелігі-ол секциялы, көп сатылы, жұмыс істейтін саты
диаметрі кішкентай. Мұнай өнеркәсіпшілігінде шығарылатын батырмалы
сорғыштардың сатылар саны 1300 ден 415-ке дейін.
Секциялы сорғыш, фланецті қосылуларға байланысты өз алдында
металды корпус түрінде кездеседі. Ол ұзындығы 5500мм болат құбырдан
жасалған. Сорғыш ұзындығы жұмыстық сатылар саны бойынша және
сонымен қатар өз кезегінде сорғыштың негізгі көрсеткіштері-берілісі және
арыны бойынша анықталады. Сатылардың берілісі және арыны айналу
жиілігіне тәуелді. Сорғыштың секциялы корпусына сатылар пакеті қойылады.
Ол білікке жұмыс сақиналарын жинайды және аппараттарды бағыттайды.
Жұмыс сақиналары біліктің призматикалық шпонкасына қондырылады
және осьтік бағытта орын ауыстыра алады. Бағыттау аппараттары сорғыштың
жоғарғы бөлігінде орналасқан корпусты ниппельге бекітілген. Корпус
астынан сұйықтық елеуіш және фильтр арқылы ұңғымадан бір сатылы
сорғышқа келіп түседі.
Сорғыш білігінің жоғарғы бөлігі сальник подшипниктерінде айналады
және серіппелі сақина арқылы білікке салмақ пен ауырлық түіретін табанымен
аяқаталады. Нипель негізінде және сорғыш білігінде орналасқан, сорғыштағы
радиалды күш сырғанау мойын тіректері арқылы қабылданады.
Сорғыштың жоғарғы бөлігінде қармағыш басы орналасқан.Оған кері
клапан және СКҚ бекітіледі.
Батырмалы, үш фазалы, асинхронды, майға толтырылған ротыры қысқа
тұйықталған, қарапайым орындалған және коррозияға берік орындалған
электрқозғалтқыш ПЭДУ (ТУ 16-652-029-86). Климоттық орындалуы - В,
орналасу категориясы - 5 ГОСТ 15150 - 69 бойынша. Электроқозғалтқыш
негізінде майды айдауға және ағызуға арналған клапан, сонымен қатар майды
механикалық қоспалардан тазартуға фильтр қарастырылған.
БЭҚ гидроқорғанысы протектор мен компенсатордан тұрады. Ол
электрқозғалтқыштың ішкі қуысын түсетін қабаттық сұйықтықтан сақтауға,
сонымен қоса май көлемінің температуралық өзгеруін және оның шығынын
копенсациялауға тағайындалған.
Протектор екікамералы, білігі резиналы диафрагмалы және шөркелі
тығынды болып келеді.
Кабел брондалған және полиэтиленмен қапталған. Кабелді желі, яғни,
ұзартқыш жалғанған, барабанға оралған кабель. Кабельдің әр желісінің өзінің
сырт қабығы, қабат изоляциясы, резиналанған және брондалған жастықтары
болады. Жазық кабельдің изоляцияланған үш желісі қатар бойынша параллель
орналасқан, ал дөнгеленген түрі винтті сызық арқылы оралған. Жинақтағы
кабель кабельді енгізу муфтасының үйлескен К 38, К 46 түрін қамтиды. Метал
корпусындағы муфта резиналы тығындар көмегімен герметизацияланған.
УЭЦНК, УЭЦНМ
қондырғылары білігі және сатылары бар
сорғыштардан тұрады және олар коррозияға берік материялдардан жасалған,
сонымен қоса пласмасты жұмыс сақиналары мен резиналы металды
мойынтіректері бар сорғышты УЭЦНИ қондырғысы УЭЦН қондырғысының
конструкциясына ұқсас.
Батырмалы электрқозғалтқыштың техникалық сипаттамасы.
Тік
орындалған түрдегі БЭҚ-тің қысқа тұйықталған ротыры бар үшфазалы
ауыспалы токтың майға толтырылған батырмалы асинхронды
электрқозғалтқышы батырмалы ортадан тепкіш сораптың жетегі болып
табылады. Электрқозғалтқыш корпустарының диаметрі 103, 117, 123, 130,
138мм. Электрқозғалтқыштың диметрі шектеулі болғандықтан, үлкен қуат
кезінде қозғалтқыш үлкен ұзындыққа, ал кейбір жағдайларда секциялы түрге
ие болады. Электрқозғалтқыш сұйыққа батырмалы және жиі үлкен
гидростатикалық қысымда жұмыс істегендіктен оның негізгі сенімділік шарты
- герметикалығы.
БЭҚ бөлшектерді суыту және майлау үшін қолданылатын арнайы
тұтқырлығы аз, жоғары диелектрлі маймен толтырылады. Батырмалы
электрқозғалтқыш статордан, ротордан, бастан, негізден тұрады. Статор
корпусы болат құбырдан жасалады, оның соңында басы мен қозғалтқыш
негізін қосатын оймалары қарастырылған. Статордың жетегі активті және
орамдар орналасқан, магнитсіз шихтерлі қаңылтырлардан жиналады. Статор
орамы бірқабатты, созылған, катушкалы немесе екі қабатты стержінді түрде
болу мүмкін. Орам фазалары біріктірілген.
Магнитті жетектің активті бөлігі электрқозғалтқышта айналатын магнит
өрісін тудырады, ал магнитсіз бөлігі мойынтірек роторының аралық бөлігі
үшін тіреу қызметін атқарады. Статор орамының соңына көпжелілі мыс
жетегінен жасалған, жоғары электрлікке және механикалық беріктікке ие
болатын шығару соңын жалғайды. Орамның шығару соңын кабелді енгізудің
арнайы штельженді муфтасы арқылы жалғайды. Қозғалтқыштың токберуі
пышақты типті болуы мүмкін. Қозғалтқыш роторы қысқатұйықталған,
көпсекциялы. Оның құрамына білік, ротор пакеті, радиалды тіреулер кіреді.
Білік ротыры калибрлі болаттан, ал ротор пакетері жапрақшалы
электртехникалық болаттан жасалады. Ротор пакеті білікте радиалды
мойынтіректермен кезектесу арқылы жиналады, және білікпен шпонкалар
арқылы байланысады. Біліктегі пакет роторының жинағын гайкалармен
немесе турбинамен өстік бағытта созады. Турбина статор ұзындығындағы
қозғалтқыш температурасын түзету үшін майдың церкуляциясын туғызуға
арналған. Магнит желісінің батырмалы жоғарғы бөлігінде май айналымын
қамтамасыз ететін, бойлық саңылау орналасқан.
1.5
Қазіргі
таңда
қолданылатын
батырмалы
электрлі
сорақысқаша шолу
Жоғарыда көрсетілгендей ортадан тепкіш сорғыштардың қондырғылары
мұнай, сонымен қоса, қисайған ұңғымалардағы мұнай, газ және механикалық
қоспалары бар жынысты сұйықтарды шығаруға арналған.
Қондырғылар екі түрде шығарылады: модульді және модульді емес.
Атқаруы бойынша қарапайым, коррозияға шыдамды және толымдылығы
жоғары.
Отандық сорғыштардың ауа сорылатын ортасы келесі көрсеткіштерді
қамтуы керек:
Жынысты тағылығы - мұнай, жолаушы су және мұнайлы газдың
қоспасы
Жынысты сұйықтың максималды кинематикалық тұтқырлығы - 1 ммс
Жол жөнекей судың сутекті көрсеткіші рН 6.0 - 8,3
Қарапайымдылығы және коррозияға шыдамды түріне механкалық
қоспалардың мөлшері - 0,1 гл, жоғары тозімділігіне 0.5 г\л;
Күкірсутегінің қарапайыды және жоғары тозімділігіне есептелген
мөлшері 0,01 г\л, ал коррозияға шыдамды түріне 1.25 г\л - ға дейін.
Алынған судың максималды мөлшері 99%;
Бос газ, қабылдау жерінде 25% - дейін, ал модулі, айырғыштары бар
қодырғылар үшін 55% - дейін.
Өндірілетін өнімнің максимал температурасы 90С.
Батырмалы ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Дипломдық жобада Атырау мұнай айдау станциясының магистралды
сорғысының реттелетін электржетегін жобалау мәселесі қарастырылған.
Технологиялық бөлімде
тұтқырлығы жоғары және төменгі
температурада қататын мұнай мен мұнай өнімдерін айдаудың негізгі
әдістеріне шолу жасалып, Атырау МАС-да магистралды сорғылық
станцияларымен мұнайды айдаудың технологиялық сұлбалары, ортадан
тепкіш сорғылар және олардың негізгі параметрлері, оларда сорғы
агрегаттарының режимдері, магистралды сорғы станциясының шығысында
қысымды өзгерту және реттеу сипатталған. Басқарылатын түзеткіштің
элементтерін таңдау және есептеу жүргізілді.
"Еңбекті қорғау" бөлімінде Атырау мұнай айдау станциясының сорғы
агрегаттарында жүргізілетін жұмыстар қарастырылып, ауыр және үлкен
жабдықтар мен қондырғыларының нөлдеуі есептелген.
"Экономикалық бөлімде" Атырау мұнай айдау станциясының электр
жетегін басқарудағы жаңа жобаның экономикалық тиімділігі есептелген.
АННОТАЦИЯ
В дипломном проекте разработан регулируемый электропривод
магистрального насоса НПС Атырау.
В технологической части был дан обзор основных способов перекачки
высоковязких и высокозастывающих нефтей и нефтепродуктов. Так же
рассмотрены технологические схемы перекачки нефти магистральными
нефтеперекачивающими станциями НПС Атырау, центробежные насосы и
их основные параметры, в котором описаны рабочие режимы насосных
агрегатов, изменение и регулирование давления на выходе магистральной
насосной станции.И здесь жепроизведен расчет и выбор элементов
управляемого выпрямителя.
В разделе охраны труда была рассмотрена работа,производимая в
насосном агрегате нефтеперекачивающей станции Атырау , сделаны
расчеты по обнулению тяжелых и больших оборудовании и установок.
В экономической части была рассчитана экономическая эффективность
нового проекта по управлению электрического привода
нефтеперекачивающей станции Атырау .
Annotation
In the capstone project designed adjustable electric main pump NPS
"Atyrau."
In the technological part was given an overview of major ways to transfer
high viscous and high solidifying oil and petroleum. Just consider technological
schemes pumping oil through main oil pumping stations NPS "Atyrau", centrifugal
pumps and their basic parameters, which describes the operating modes of pumping
units, change and control the output pressure main pump station. And here is a
calculation and selection of items controlled rectifier.
Мазмұны
Кіріспе
10
1
Мұнай өндіру технологиясы
11
1.1
Мұнайды бөгде заттардан тазарту
11
1.2
Мұнай өндіру тәсілдерін қысқаша талдау
14
1.3
Батырмалы ортадан тепкіш сорғышпен мұнай өндіру
23
1.4
Батырмалы электрсорғыштардың құрамы
26
1.5
Қазіргі таңда қолданылатын батырмалы электрлі сорғышқа
қысқаша шолу
29
1.6
Батырмалы электрлі қозғалтқыш білігінің айналу жиілігінің
ортадан тепкіш сорғыштардың жұмыс істеу сипаттамасына әсері
31
2
Ортадан тепкіш сорғыштың электржетектері
37
2.1
Асинхронды электрқозғалтқыштың жылдамдығын реттеу
әдістері
37
2.2
Ортадан тепкіш сорғыштардың жылдамдығын реттеуді энергия
үнемдеуді есепке ала отырып таңдау
39
2.3
Жаңа заманғы жиілік түрленгіштер
45
2.4
Сырғанауды копенсациялау
47
2.5
Магнитті ағынның тұрақтандыру (IR - компенсация)
48
2.6
Altivar жиілікті түрлендіргіш түрлері
48
3
Электрмен жабдықтау бөлімі
52
3.1
Атырау мұнай-газ қондырғыларын электрмен жабдықтау жүйесі
52
3.2
Атырау мұнай-газ қондырғыларын электрмен жабдықтауды
есептеу
54
3.3
Желі элементтеріндегі максималды және минималды режимдегі
кернеу шығынын есептеу
57
3.4
Атырау мұнай-газ кен орнының трансформаторларының
жүктеменің астында кернеу диапазонын реттеуін анықтау
60
3.5
Трансформатор қосалқы станциясының үнемді жұмыс істеу
режимі
61
3.6
Мұнай сорғыш насостарды электрмен жабдықтау
65
3.7
Қондырғының асинхронды қозғалтқышының автоматты басқару
жүйесін (АБЖ) құру
66
3.8
Түзетуші эталонды буыны бар ЖТ-АҚ сорғылық қондырғының
басқару жүйесін құру
71
4
Өміртіршілік қауіпсіздігі
77
4.1
Өндіріс орнындағы қауіпті және зиянды өндірістік факторларды
талдау
77
4.2
Сорғылық станциялардағы шу мөлшерін анықтау
78
4.2.1
Шудың адам организміне әсері
78
4.2.2
Шу мөлшерін азайтуды есептеу
81
4.3
Электр қауіпсіздігін қамтамасыз ету
82
5
Экономикалық бөлім
87
5.1
Жалпы бөлім
87
5.1.1
Жобаны жасаудың мақсаты
87
5.1.2
Нарықты талдау
88
5.1.3
Электр энергиясының тарифі
88
5.1.4
Өндіріс жоспары
88
5.1.5
Ұйымдастыру жоспары
88
5.1.6
Заңдық жоспар
89
5.2
Энергетикалық нысанның техника-экономикалық
көрсеткіштерін есептеу
89
5.2.1
Электр стансасын салуға қажетті қаржыны анықтау
89
5.3
Инвестициялық жоспар
90
Кіріспе
Энергетика - өндірістің негізі. Өндіріспен техника дамыған сайын,
энергияға қажеттілік одан сайын артады. Энергетика дамуын озу- деген
арнайы түсінікте бар. Бұл түсінік - бірде бір өндіріс кәсіпорын, қала немесе
жай ғана үйді олар қоректендіретін энергия көзі анықталып немесе
жасалынбаса салуға болмайды дегенді білдіреді. Осыған байланысты
табылған және пайдалынған энергия мөлшерімен мемлекеттің техникалық
және экономикалық қуатын, нақты айтқанда - мемлекеттің байлығы туралы
пікірлесуге болады. Электр жнергетикасы бір ғасыр бойы жалпы ұлттық
монополия сияқты дамып жұмыс жасап жатыр. Электр энергетикасы халық
шаруашылығының барлық саласында техникалық алға басудың негізі болып
келеді.
Электр энергетикасы - энергетиканың ең маңызды саласы болп
табылады, энергияны үлкен қашықтыққа жеңіл беру, тұтынушылар арасына
тарату, сол сияқты энергияның басқа түрлеріне (механикалық, жылулық,
химиялық, жарықтық және т.б.) түрлендіру сияқты артықшылықтарына ие.
Электрлік энергия тұтынушыларының өз спецификалық ерекшеліктері
болғандықтан осыған байланысты электрмен жабдықтауға төмендегідей
талаптар қойылады: қорек көзінің сенімділігі, электр энергиясының сапасы,
жекелеген элементерді сақтау және қорғау. Өнеркәсіптік кәсіпорындардың
электр жабдықтау жүйесін жобалап жасау және санын, олардың
сақтандырғыштарын, кернеуді реттеу тәсілдерін және реактивтік қуатын
қалпына келтіру жүйесін таңдау қажет.
Мұнай өнеркәсібінің даму да энергетика саласының дамуына тікелей
байланысты. Мұнай өндіру, жер астына су айдау, ұңғылар арасында мұнай
айдау, мұнайды магистральді трубалармен тасымалдау барлығы қазір
электрмен жабдықталған.
Жер астымен мұнайды электр сораптарымен өндіру, сораптау
өнімділігін реттеу, автоматтандыру қазіргі таңда үлкен бағыттардың бірі
болып табылады.
1 Мұнай өндіру технологиясы
1.1 Мұнайды бөгде заттардан тазарту
Жер қойнауынан табылған мұнайдың құрамында газ, су және тұз бар.
Мұнайды өңдеуге дайындау тұзсыздау, сусыздау және сепарациялау (ілеспе
газдарды бөле отырып, қысымды төмендету) сияқты процестерден тұрады.
Алынған кен орнынан баланысты шикі мұнайдың құрамында
тұздардың, судың және ілеспе газдардың мөлшері әртүрлі болады. Араб
мемлекеттерінің кен орындарындағы шикі мұнайдың құрамында тұз және
судың мөлшері аз болады. Алайда, Қазақстан мемлекетінің кен
орындарындағы шикі мұнайдың құрамында тұздың мөлшері 1 т300 кг, судың
мөлшері 1 т200-400 л, ілеспе газдың мөлшері 1 т100 м3 құрайды. Тұздардың
және сулардың мөлшерінің жоғары болуы, мұнайдың сапасына теріс әсерін
тигізеді.
Кен орындарында мұнай екі немесе үш деңгейлі сепарацияға ұшырайды.
Сепарацияның бірінші деңгейінің газдарын 0,6-0,7 МПа газөңдеу зауытына
(ГӨЗ) бағыттайды; сепарацияның екінші және үшінші деңгейінің газдарын
компримерлеуден кейін ГӨЗ -на сепарацияға бағыттайды.
Қолданылатын мұнай кен орындарының физикалық қасиеттеріне
байланысты ілеспе газды толық жою үшін, сондай-ақ, су-мұнай эмульсиясын
жақсы айыру үшін мұнайды сепарацияның соңғы деңгейіне жіберудің
алдында қыздырады. Бұл жағдайда мұнайдың қасиеттері жақсарады (оның
тұрақтылығы төмендейді), газ өңдеу зауытында өңдеуді қажет ететін
бөлінетін газдардың көлемі артады.
Мұнай өңдеудің ілеспе газдары мұнай химиясы үшін құнды шикізат
болып табылады. Себебі, олардың құрамында С2-С5 көмірсутектерінің жоғары
мөлшері бар. Алайда, мұнайдың сепарациясы жеңіл көмірсутектердің толық
бөлінуін қамтамасыз етпейді және мұнайда С1-С4 көмірсутектері қалады. Бұл
көмірсутектер мұнайды тасымалдағанда немесе сақтағанда бөлінеді. Мұнайды
жоғалтуды азайту үшін және қосымша алу мақсатымен тұрақтандыру
процесін қолданады. Бұл жағдайда 2,2-2,3% мас. бойынша С3-С5
көмірсутектерді бөлгеннен кейін мұндайда С4-С5 көмірсутектерінің біраз
мөлшерін сақтап қалуға мүмкіндік туады. С4-С5 көмірсутектерін жанармайдың
қажет сапасын қамтамасыз ету үшін қолданады.
Іс жүзінде мұнайды дайындау мен тасымалдағанда әртүрлі сызбаларды
қолданады, оларды:
- кәсіпорынның орналасуы;
- газдардың мұнайдағы мөлшері;
- мұнай мен газдың тасымалдау бағыты мен шарттары;
-мұнайды өңдеуге дайындау бойынша қондырғыларды салу
мүмкіншілігі сияқты көрсеткіштеріне байланысты таңдайды.
1.1 Суретте мұнай өңдеу зауыттарына тасымалдау және жеңіл
көмірсутекті шикізатты алу мақсатымен мұнайда біріншілік дайындаудың кең
таралған сызбанұсқасы көрсетілген.
Шикі мұнай І қабаттан кедергіш тетік 1-ге өтеді және бірінші деңгейлі
сүзгіш 2-ге түседі, сепараторды қысым 0,6-0,7 МПа деңгейде ұсталып тұрады,
бұл қысым газды ІІ газ өңдеу зауытына компрессорсыз жіберу үшін жеткілікті
болады. Кейін бірінші деңгейдің сүзгішінен 2 кедергіш тетік арқылы мұнай
екінші деңгейлі сүзгіш 3-ке жіберіледі, бұл жерде қысым төмендегендіктен
қалған газ ІІІ бөлінеді. Ары қарай мұнай тұнбағыш 4-ке ағады, бұл жерде
мұнайдан қабатты су V және қалған газ бөлінеді. Екінші деңгейлі сүзгіштегі
қысым 0,2-0,3 МПа қысымды құрайды. Тұнбағышта қысым атмосферлі
қысымға жақын болады. Екінші деңгейлі сепаратор мен тұнбағыштан шыққан
газдар компрессор 6-да сығылады да, газ өңдеу зауытына жіберіледі.
II
2
II
III
VI
VII
1
3
III
м
6
5
7
VIII
IX
IV
4
IV
IV
X
XI
1
-
V
1
8
5
1-кедергіш тетік; 2,3-1-ші және 2-ші деңгейлі сүзгіштер; 4-тұнбағыш; 5-
үрлегіш; 6-компрессор; 7-газ өңдеу зауыты;8-мұнайды тұрақтандыру
қондырғысы; I-қабатты су; II,III-екінші және үшінші сеперацияның газдары;
IV-тұрақсыз мұнай; V-қабатқа енгізуге арналған су; VI-метан; VII-этан;VIII-
тұрақсыз жанармай; IX-метан және этан; X-тұрақты мұнай; XI-жеңіл
көмірсутектердің фракциясы
Сурет 1.1 - Мұнайды өңдеуге дайындау
Тұнбағыштан мұнай ІV
тұрақтандыру қондырғысына түседі.
Тұрақтандыру қондырғысының жұмысы төменде көрсетілген.
Жеңіл көмірсутектерді жою үшін арналған мұнайды тұрақтандыру
процесі әртүрлі әдістермен жүзеге асады. Кәсіпорындарда мұнайды
тұрақтандыруы үшін бір мұнаралы қондырғыларды (1.2 - сурет), ал екі
мұнаралы қондырғыларды бір мұнарада мұнайды және екінші колоннада
газды жанармайды тұрақтандыру үшін, сондай-ақ, екі мұнаралы
қондырғыларды газдың мөлшері (1,5% бойынша) жоғары болатын мұнайлар
үшін де қолданады.
3
2
IV
I
V
1
I
II
III
5
4
VI
VII
1-жылуалмастырғыш; 2-пеш; 3-ректификациялық колонна; 4-
тоңазытқыш; 5-үрлегіш; 6-ыдыс; I-шикі мұнай; II-тұракты мұнай; III-отынды
газ; IV-түтінді газдар; V-су; VI-тұрақтандыру газы; VII-жеңіл
көмірсутектердің кең фракциясы
Сурет 1.2 - Мұнайды зауыттарда тұрақтандыру
Тұрақсыз шикі мұнай І алдымен жылуалмастырғыш 1-де қондырғыдан
шығып кететін тұрақты мұнай ІІ ағынымен, содан кейін, пеште (2)
қыздырылады, содан кейін, ректификациялық мұнараға (тұрақтандырғыш) (3)
түседі. Мұнараның төбесінен шығатын жеңіл көмірсутектер
(4)
тоңазытқышында тұрақтанады және (5) ыдыста жиналады, бұл жерден олар
тұтынушыларға жеңіл көмірсутектердің кең фракциясы VІІ (ЖККФ) ретінде
жіберіледі.
Мұнай өңдеудің процестерін 3 бөлімге бөлуге болады:
1. Қайнау температурасының интервалы бойынша бөлінетін мұнай
шикізатын фракцияларға ажырату (біріншілік процестер);
2. Химиялық айналулар арқылы алынған фракциялардың құрамына
кіретін көмірсутектерді өңдеу және тауарлы мұнай өнімдерінің құрауыштарын
даярлау (екіншілік процестер);
3. Жақсы сапалық көрсеткіштері бар мұнай өнімдерін алу үшін,
құрауыштарды араластыру.
Мұнай өңдеу - үздіксіз өндіріс зауыттарда өндірістің жұмыс жиілігі
толық жөндеудің арасында үш жылды құрайды. МӨЗ - ның функционалды
бірлігі - белгілі технологиялық процесті жүзеге асыратын, қондырғының
жиынтығы бар объект болатын технологиялық қондырғы болып табылады.
Мұнайды өңдеуге дайындау процестері (электртұзсыздау)
Шикімұнай құрамына технологиялық қондырғының тотығуын
шақыратын, тұздар кіреді. Оларды жою үшін, тұз еритін, шикізатты
ыдыстардан түсетін мұнай ЭЛТҚ - электртұзсыздау қондырғысына түседі. (1.3
сурет)
1
II
3
4
5
VI
9
1
10
2
6
6
7
V
8
III
11
VII
IX
VII
VI
VIII
VI
IV
8
7
VII
9
VII
1- сорап дозатор; 2,6,3 - жылуалмастырғыш; 4 - инжекторлы
ауыстырғыш; 5,11- электрдегидраторлар; 7 - тұнбағыштар; 8 - автоматты
клапан; 9 - диафрагмалы ауыстырғыш;10 - электрод; II - деэмульгатор; I - шикі
мұнай; II - деэмульгатор; III - тұзсыздалған мұнай; IV - таза су; V - сілті
ерітіндісі; VI - бөлшекті түрде тұзсыздалган мұнай; VII - айнымалы су; VIIII -
судағы мұнай эмульсиясы; IX - зауытты қалдықтарға арналған су
Сурет 1.3 - Электртұзсыздау қондырғысының сызбанұсқасы
1.2 Мұнай өндіру тәсілдерін қысқаша талдау
Қазақстанда мұнайды өндіру газлифтілі және сорғышты агрегаттармен
ығыстыру әдісі арқылы жүргізіледі. Мұнай өзін-өзі коллектордан итермейді.
Керісінше ол өзін ұңғымаға кеуекті қабаттан қандай да бір агенттің көмегімен
ығыстырылып шығарылуы тиіс. Әдетте агент ретінде газ, суды қолданады,
көбінесе біреуі немесе екеуі де коллекторға жақын орналасады немесе ішінде
болады.
Еріген газ режимінде мұнай мұнайдағы еріген газ бөліну әсерінен
ығыстырылады. Бұл өндіру нәтижесіндегі қабаттағы қысым төмендеу әсерінен
болады. Қазіргі түсінік бойынша мұндай әрекет тиімсіз, өйткені барлық
коллекторларда азаю бір мезгілде жүреді.
Газ арынды режимде ығыстыру кезінде әрекет ететін фактор - бастапқы
кезден мұнайлы қабат ауданында болатын бос газ шапкасы. Осындай
механизмде қысымның төмендеуі газ шапкасының ұлғаюына әкеледі. Газ
шапкасының терең ұлғаюы және мұнайлы қабат зонасының төменгі
құрылымына өтуі, мұнайды қысым төмендеген аймақтарға бағыттап,
өндіретін ұңғыларға қарай ығыстырады.
Суарынды режиммен ығыстыру кезінде су көршілес сулы қабаттардан
мұнайлы коллектордың бөліміне өтеді. Қысымды төмендеткенде су қысым
төмен жағына қарай ағады, мұнайлы қабатқа сіңіп, кеуекті жыныстан
мұнайды ығыстырады және өзімен бірге ұңғымаға қарай итеріп шығарады.
Еріген газға қарағанда газды шапканың және судың әрекеті тиімді, оның
үстіне су көбінесе тиімдірек болып есептеледі. Бірақ та табиғи факторларды
толықтырып отыру керек және максималды тиімді мұнай бергіштікті алу үшін
жақсарту керек.
Мұнай өндіру механизмдерінің әрқайсысында процесске қосымша
ауырлық күші әсер етеді, және егер орын ауыстыру тік бағытта болса оны
есепке алу керек. Нақты жағдайларда аурлық күші бастапқы әсер етуші
фактор болып табылуы мүмкін. Сұйықтардың орын ауыстыруы текескен
немесе тек кішкене қысым өзгерген жерлердегі ауырлық күшінің аралас
әрекеті және қысым әртүрлі сұйықтарды салыстырмалы тығыздыққа тәуелді
бөліп тастауы мүмкін. Өйткені мұнай судан жеңіл, ол ығыстырып жатқан
сумен орын ауыстыра алады, ал ол мұнай бергіштікті артырады.
Орын ауыстыру мүмкіндігін азайту үшін өндіру жылдамдығы
жетерліктей төмен, бірнеше қисаю бұрышы және аз тұтқырлықты мұнайы бар
жоғары өткізгіш қабаттар ауырлық күшінің негізгі рөлі көрінетін орта болып
табылады.
Механикаландырылған өндіру
(механизированный лифт). Мұнай
коллекторларында қысым ұңғыдан табиғи энергия есебінен тиімді
эканомикалық іріктеуді қамтамасыз ете алмайтын жағдайға жетіп төмендеген
кезде механикаландырылған өндіруді қолданылады. Механикаландырылған
өндірудің келесі әдістері кең тараған:
- газлифтілі;
- плунжерлі лифт;
- штангілі сораптармен өндіру;
- пневматикалық және гидравликалық сорғыштармен шығару;
- роторлы сорғыштармен шығару ;
- гидравликалық тереңдік сорғыштармен шығару;
- электрлі батырмалы сорғыштармен шығару.
Мұнай өндіруде максималды эканомикалық тиімділіке жету үшін
қандай болмасын уақыт өтуіне байланысты ақша құнының өзгеруін есепке алу
керек.
Газлифтілі әдіс.
Коллекторларындағы қысымы төмен немесе
фонтандауды тудыратын еріген газ қысымы өте аз ұңғыларда сұйық ағыны
жасанды әдіспен, яғни газливтілі әдіспен ұсталуы мүмкін. Газлифтілі әдістің
көптеген нұсқаулары бар, бірақ негізгі принцип сыртқы көзінен газды алудан
және оны сорапты копрессорлы коллонадан өтетін, өндірілетін сұйықтыққа
қосудан тұрады. Бұл сұйық бағанасының салмағын төмендетеді және
ұңғымадан мұнайды ағып шығуын қамтамасыз етеді. Пайдалану үрдісінде газ
қысыммен шегендеу және сорапты компрессорлы құбырлар арасындағы
кеңістікке толтырылады және соңғысына ашық газлифтілі клапан арқылы
түседі. Сорапты компресорлы құбырлардағы клапаннан жоғарғы сұйықтық
ығыстырылады немесе газбен араласқанда жеңілдейді және сыртқы ортаға
ұлғайған газбен көтеріле алады. Газ бен сұйықтық сыртқы бетке жеткенде газ
мұнайдан бөлінеді.бұл жерде оны тағы жоғарғы қысымға жеткенше сығады
және тағы да шегендеу және сорапты копрессорлы құбырлар аралығындағы
кеңістікке циклді қайтадан қайталау үшін айдайды.
Сұйықтың көп емес көлемін өндіретін ұңғылар үшін плунжерлі
көтергіш газлифтілі әдістің өзгеше типі болып табылады. Сорапты
компрессорлы құбырдың төменгі бөлігінде жинақтаушы камера орналасады.
Сұйықтардың жеткілікті мөлшері жиналғанда плунжер оны жоғарғы бетке
ығыстырып шығарады. Газлифтілі әдіс шелфті әдіспен өндіруді игерудің
механикаландырылған әдісінде кең қолданыс тапқан.
Сурет 1.1 - Газливтілі қондырғы
Газ ұңғыма сорғышты компрессорлы құбыр мен шегендеу құбыр
арасындағы кеңістікке айдалып, сорапты компрессорлы құбырға жұмысшы
газ клапан арқылы өтеді, онда мұнаймен араласып оны жоғарғы бетке
ығыстырады.
Плунжерлі лифт. Өндірудің механикаландырылған тәсілдердің ішінде
жиі қолданылатын плунжерлі лифт әдісі. Ол механикалық тәсілмен өндіретін
барлық скважиналардың бір процентіндей бөлігінде ғана қолданылады. Оны
көбінесе аздаған табиғи ағын бар болған жағдайларда пайдаланады. Бірақ та
кейбір ұңғымаларда, көбінесе газ факторы жоғары ұңғымаларда немесе түпкі
қысымы және өнімділігі төмен газ ұңғымаларында бұл әдіс негізінен ыңғайлы.
Сонымен қоса плунжерлі көтергіш өндіруге парафин, тұз шөгінділері немесе
сорапты компрессорлы құбырлардың қабырғасындағы түзілістер кедергі
болатын ұңғымаларда қолданылады. Плунжердің жұмысы сорапты
компрессорлы құбырдағы осы түзілістерді өндіруде кедергі келтіретіндей
дәрежеге жетпестен бұрын алып тастауға көмектеседі.
Газливтілі және плунжерлі әдістің артықшылықтары мен кемшіліктері.
Егер газлифтілі әдісті қолданылатын болса, ол көптеген артықшылықтарға ие.
Әдістің жұмыс істеу принціпі қарапайым, қажетті жабдықтары салыстырмалы
түрде қымбат емес және бірінің орнын бірімен ауысыруға мүмкіндік бар. Әдіс
ұңғылардағы әр түрлі қиыншылықтар кезінде тиімді болып шықты, құмнан
және басқа да қатты заттардан оңай құтылуға болады. Жасанда әдістерінің
басқаларына қарағанда коррозия қиыншылықтары және газ мөлшері жоғары
мұнайды өндіру оңайлықпен шешіледі, ол қисайған ұңғыларда тиімді
қолданылады. Газливтің басқа артықшылықтарының ішінде пайдаланудың
төмен шығыны және кейбір жағдайларда, басқа жүйелермен салыстырғандағы
істен шығуының аздығы.
Газливтілі жүйені орнатар алдында оның кейбір қиындықтарын
ескеруіміз керек. Сығылған газдың көзі қажет, ал ол бастапқы жұмсалған
шығынды арттырады. Қысымы жоғары тұйық жұйеде газдың жоғалуын
қалпына келтіру рынокты бағалармен салыстырғанда қымбатқа түсуі мүмкін.
Негізінен бір ұңғымалы аудандарда немесе кішігірім кен орындарда газливтілі
әдісті пайдалану шығынды ақтамайды. Газливтілі әдісті қысым төмендеуі
жоғары немесе түптік қысымдары төмен терең өндірілетін ұңғыларда
қолданбаған жөн. Әсіресе бұл жағдайда үздіксіз әрекет ететін жүйенің
тиімділігі аз.
Плунжерлі лифтің маңызды артықшылығы - өзіндік құнының төмендігі.
Плунжерлі жүйені орнату өте қымбат емес және пайдалану шығындары басқа
жүйелермен салыстырғанда аз. Сонымен қоса плунжерлі жүйелер тальдық
жүйелерде орналаса алады және шельфті ұңғылар жағдайында платформадан
қосымша орынды қажет етпейді.
Плунжерлі көтергіштердің ең басты кемшіліктері жоғары дәрежеде
іріктелетін ұңғымаларға жарамсыздығы. Тағы бір кемшілігі плунжерді
сыналау және құмды шығару кезіндегі қиындықтар өндіруді тоқтатуға әкеліп
соғуы мүмкін пульсациясының жер асты жабдығының тиімділігіне кері әсерін
тигізуі мүмкін.
Штангілі сораптармен өндіру
Штангілі сорғыштармен өндіру - сөзсіз, мұнайды жасанды жолмен
көтеретін әдістердің кең тараған түрі. Мұнай өндіру дамыған күннен бастап,
олар 1500 жыл бұрын Қытайда, Египетте және Римде қолданыла бастаған су
сораптарының жұмыс істеу принціпімен жұмыс атқарып келеді. Штангілі
сораптардың негізгі бөлшектері келесідей: тереңдік сорап, күшті жер бетінен
сорапқа беретін штангілер және штангілерді кері жүрісті қозғаалысқа
келтіретін жер бетіндегі сорапты түйін.
Штангілі сораптардың артықшылықтары мен кемшіліктері. Штангілі
сораптар көбінесе жиі қолданылады және пайдалану мен техникалық
қызметкерлерге жақсы танымал. Берілген әдіс жоғары температуралы және
жоғары тұтқырлықты мұнайларды өндіруге мүмкіндік береді, ал коррозия мен
шөгінділер түзілуі оңай шешіледі. Штангілі сораптар қозғалысқа электрлі
немесе отынды газбен келтіріледі, әрі электржетегіші газ беріліс графигіне
немесе мерізімді жұмысқа тез үйретіледі.
Кемшіліктері. Штангілі сораптардың кемшіліктерінің ішінен олардың
қисайған ұңғымаларға қолданылмайтындығын атап өткеніміз жөн. Олар
қолданылатын ұңғымалардың тереңдігі мен көлемі штангі салмағы мен
беріктік қорларымен шектелген, ал ұңғыманың жоғары газды факторы немесе
құм мен парафиннің ұңғыма
флюидіне түсуі олардың тиімділігін
нашарлатады. Штангілі сораптардың көлемінің үлкендігі қалалық құрылысты
ыбырсытады және ауылды аймақта айналатын жаңбырлатқыш машинаның
жұмысына кедергі келтіреді.
Теңселмелер
(балансирлі сорғышты қондырғы) күшті кері қайтатын
қозғалыс түрінде штангі жүйесінің жоғарғы бөлігіне береді. Жұмысшы
жүрістің ұзындығы 30 см ден 24 м-ге дейін түрленуі мүмкін. Ең бірінші
теңселмелер үшін бұрғылауды аяқтауда соқпалы-арқанды бұрғылау үшін
мұнараларды қолданған. Оның үстіне тереңдік сорғышты жұмысқа келтіру
үшін бұрғылау станогының балансирін қолданған. Осы қондырғылардағы
көтеру элементтерін металлды подшипниктері және жарақтары бар етіп
ағаштан жасаған. Жетегі болып бу машиналары немесе белдікті беріліспен
қамтылған бірцилиндрлі төмен айналымды іштен жанатын двигателдер
қызмет еткен. Кейде соңынан электрқозғалтқыштан жетек қосқан. Осы
қондырғыларда мұнара ұңғы үстінде орналасқан және күш қондырғылары мен
басты мохавик ұңғылардың қызметіне арналған. Бір ғана жабдық бұрғылауға
да, өндіруге де, қызметте де қолданылған. Осы жабдықтар бірнеше
модификацияларымен, жуықтап алғанда 1930 жылға дейін қолданылған. Бұл
уақытқа дейін тым терең ұңғылар бұрғыланып үлгерді, сонымен қоса
сораптарға ауырлық артып және арқанды бұрғылау қондырғылары сораптар
ретінде қолдануын тоқтатты.
Сәйкесінше бірінші қозғалтқыштың жоғары жылдамдығы алдымен
берілісті белдікпен, ал одан кейін минутына
қисықкертік
жұмысшы жүрісінің кері санымен айналуы үшін шестерниялы редуктормен
төмендетіледі. Қисық кертіктің айналуы қисық кертік иығымен, кривошип
саусағының сүйенішімен, шатунмен және балансирмен іске асады, ал
тұрақтандырғыштың қозғалысы сальникті штоктың ұзындық қозғалысына,
балансир басы мен штангтің повескасына арналған сырғалар көмегімен
ауысады. Қондырғының дұрыс орналасуында бұл қозғалыс сағалық салникті
штоктың майысуына ешқандай ауырлық түсірмеуі қажет. Сальник және
сальникті шток қотару сұйығын лақтыру құбырына бағыттау үшін, сыртқы
беттегі штангілер мен сорапты компрессорлы колона аралықтарының
тығыздалуын қамтамасыз етеді. Теңселмелер, штангілі сораптармен
жабдықталған, барлық ұңғылардың 99%-нан астамында жұмыс жасайды.
Пневматикалық сораптар. Пневматикалық қондырғылар жағдайында бір
немесе бірнеше цилиндрлерді ұңғыма сағасында орналастырады және
сығылған ауа немесе газ қолданылатын балансирлі жүйені құрастырады.
Мұндай жүйеде сығылған газ жоғары көтерілген ішкі жұмыстық
цилиндрлердің поршендерінің төменгі бөліктеріне әсер етеді. Поршендер
үстіндегі төменгі қысымды газ тауарлы газ құбырына лақтырылады.
Сығылған төмен қозғалғанда поршендердің жоғарғы бөліміне әсер етеді, ал
поршендер астындағы төмен қысымды газ тауарлы газ газқұбырына
ығыстырылады. Балансирдің буферлі ыдысынан сығылған газ
теңселмедегідей (качалка) тізбекті сорапты штангілердің және ұңғымалық
флюидтердің жартылай салмағын компенсациялайтын екі пневматикалық
балансирға келіп түседі. Пневматикалық балансирдің жоғарғы бөлігі
атмосфераға ашылған. Жұмысшы жүрістің жоғарғы және төменгі
нүктелеріндегі қысым жұмысшы поршенге реверсивті штокпен басқарылатын
золотниктің көмегімен ауысады. Мұндай қондырғылар газ ұңғымаларынан
суды ығыстырып шығару үшін ойдағыдай тиімді қолданылады, онда ұңғыма
сағасындағы қысым, тауарлы газ құбырындағы қысымды ілгері асып
түсуімен, қондырғыны энергиямен қамтамасыз етеді. Ендеше мұндай
қондырғылар энергия шығынынсыз жұмыс істейді, өйткені шегендеу құбыр
басы мен тауарлы газдың газ құбыры аралығындағы қысымның төмендеуін
энергия көзі ретінде пайдаланылады.
Гидравликалық сорғыштар. Штангілі сорғыштармен салыстырғанда
жеткілікті дамыған жаңа әдіс. Гидравликалық сорғыштарды пайдалануды
өндіріске 1930 жылдардың басында С. Дж. Коверли (С.J.Coverly, Cobe Inc.)
енгізген. Бұл жүйедегі қолданылатын тереңдік сорғыш штангілі сорғышқа
ұқсас, бірақ сыртқы беттен келетін, жұмысшы сұйықтықпен (қысым 5000 psi-
ге дейін,36МПа) қозғалысқа келтірілетін гидравликалық қозғалтқышқа
жалғанған. Гидравликалық сорғыш пайдаланылатын сорғышты компрессорлы
колонаға жұмысшы сұйық жоғарғы қысыммен берілетін труба арқылы
түсіріледі.
Роторлы сорғыштар. Қуысы ілгерлемелі қозғалатын сорғыш мұнай
өндірісі үшін сорғышты жүйенің салыстырмалы жаңа түрі болып табылады.
Бұндай сорғыш сыртқы спираль түрінде жасалған хромды болатты ротордан
тұрады. Роторы айналатын статор, қос ішкі спираль формалы түрде
синтетикалық элостомерден жасалған және дыбыс өткізбейтіндей болатты
футлярға бекітілген. Тік шпинделді электроқозғалтқыш арқылы сыртқы
беттегі біліктің айналуы, ұңғымалық флюидті жынысты жоғары көтеретіндей
кернеу тудыра отырып, берілген шамаға дейін білікті созады.
Сурет 1.2 - Куысты сорап
Гидравликалық және роторлы сорғыштың артықшылығы мен кемшілігі.
Өндірудің гидравликалық артықшылығына оның ұңғының майысу жағдайына
тез икемділігі және ұңғылар тобында жұмыс істеу тиімділігі жатады.
Гидравликалық сорғыш штангілі сорап сиякты өндірілетін өнім көлеміне және
тереңдігіне байланысты емес.
Кемшіліктері. Гидравликалық сорғышты қолдану кезінде кемшіліктер
де кездеседі.Шығарылған сұйықтың құрамында көп көлемде құмның және
басқа да абразивті материалдардың болуы қиындық туғызады.Сонымен қатар
коррозия кезінде жұмыс сұйығының тұйық жүйесін қолданады,ал бұл
шығынды көбейтеді.Жанатын жұмыс сұйығы жоғары қысым кезінде
техникалық қауіпсіздікке проблема тудырады,ал жоғарғы газ және сұйық
қатынасында флюидті өндіру қосымша магистральды қажет етеді.
Гидравликалық сорғыш қондырғысына бастапқы капиталды салым
жоғары.Сонымен қатар пайдаланатын және қызмет көрсететін қызметкер
арнайы оқытылуы тиіс.Бұл шығындар штангалы сорап шығынына қарағанда
екі есе көп.Сондықтан да гидравликалық сорғыштар жақсы балама бола
бермейді.
Роторлы сораптың артықшылығы:
энергиялық шығындарды
үнемдейді,тұтқырлығы жоғары. Сұйықтарды жақсы айдайды, құрамында
құмы бар сұйықтармен оңай жұмыс істейді,ал оны ауылды және қалалы
мекендерде орналастыруда оның сыртқы тұтасты көлемі тартымды көрінеді.
Роторлы жүйенің кемшілігі болып эластомердің термоберіктігінің
жетіспеушілігінен қолдану тереңдігі 1200м ден аспайды,оның өнімділігі
жуықтап 400 бар.тәу.шектелген және оны мұнайшылардың біле бермейді.
Батырмалы ортадан тепкіш электрсорғыш (БОЭС) - бұл көп сатылы
ортадан тепкіш сорғыш, оның бір блогында 120 дейін сатылар саны бар, ол
арнайы конструкциялы батырмалы электроқозғалтқыш көмегімен айналысқа
келеді. Электроқозғалтқыш жер бетінен көтеретін автотранспорт немесе
барлық бақылау - өлшегіш және автоматика орналасқан басқару станциясы
арқылы трансформатордан кабель бойынша электрэнергиясымен қоректенеді.
БОЭС ұңғымаға есептелген динамикалық деңгейге әдетте 150-300м төмен
түсіріледі. Сұйық СКҚ (НКТ) бойынша беріледі, оның сырт жағына арнайы
белбеумен электрокабель бекітіледі.Сорғышты агрегатта сорғыштың өзі мен
электроқозғалтқыш арасында аралық буын болады, ол протектор немесе
гидроқорғаныс деп аталады. БОЭС қондырғысы (1.3 сурет) маймен
толтырылған электроқозғалтқыш БЭҚ 1; гидроқорғаныс буыны немесе
протектор 2; сұйықты алу үшін сорғыштық қабылдау тор 3;көп сатылы
ортадан тепкіш сорғыш БОЭС 4;СКҚ 5;блокталған үш желілі электрокабель
6;кабельді СКҚ бекіту үшін белдік 7; сағалық арматура 8; түсіру көтеру
жұмысы кезінде және кабельдің кейбір қорын сақтау үшін кабельді орауға
арналған барабан 9; трансформатор немесе
автотрансформатор 10;
автоматикасы бар басқару станциясы 11 және компенсатор 12.
Сорғыш, протектор және электроқозғалтқыш бұрандалы шпилкамен
байланысатын бөлек түйін болып табылады, ол барлық қондырғы жиналған
кезде жапсырылады. Сұйықты үлкен тереңдіктен көтеру қажеттігі туғанда
БОЭС секциялары бір - бірімен байланысып, сатылардың саны 400-ге дейін
жетеді. Сораппен айдалған сұйық барлық дәрежеден өтіп, сораптан сыртқы
гидравликалық қарсыласуға тең тегеурінмен шығады.
Сурет 1.3 - Батырмалы ортадан тепкіш сорғышты ұңғыма
қондырғысының жалпы сұлбасы
Батырмалы ортадан тепкіш электр сорғыш қондырғысы (БОЭСҚ)
бойынша және шығыны бойынша жұмыс сипаттамасы кең, П.Ә.К. жоғары,
сұйықтың үлкен мөлшерін айдап шығару мүмкіндігі және жөндеу аралық
кезеңі үлкен. Айта кететін жағдай, Ресейде бір БОЭС қондырғысында сұйық
берілісі 114,7ттәу, ал ШСҚ бойынша 14,1ттәу. Барлық сорғыштар негізгі екі
топқа бөлнеді: қарапайым және тозбайтын болып. Жұмыс істеп тұрған
сорғыштардың көбісі(95%-ке жуық) қарапайым жасалған.
Тозбайтын сорғыштар өнімінде құм және басқа механикалық қоспаның
кейбір мөлшері бар ұңғымаларға арналған. Көлденең өлшемі бойынша барлық
сорғыштар 3 шартты топқа бөлінеді: 5;5A және 6,бұл шегендеу құбырының
дюймдағы номиналды диаметрін білдіреді.
1.3 Батырмалы ортадан тепкіш сорғышпен мұнай өндіру
Электрлі батырмалы көп сатылы ортадан тепкіш сорғыш 1920 жылдың
аяғында Reda Pump Company компаниясында мұнайды механикалық жолмен
өндіру үшін пайдалануға берілген. Содан бері бірнеше басқа компаниялар
мұнай кен орны үшін электрлі батырмалы сорғышты жасап шығарды. Қазіргі
кезде бұл сорғыштар кең ауқымда шығарылып отыр, яғни түрлі көлемде,
өнімділікті және жұмыс кернеуімен. Стандартты монтаж бойынша сорғыш
және электромотор ұңғыманың пайдалану колоннасына түсіріледі. Электр
энергиясы сорғышты компрессорлы колоннаға қосылған кабель арқылы
жеткізіледі (сурет 1.4).
Сурет 1.4 - Электрлі батырмалы ұңғымалы сорғыш.
Сурет 1.5 - Батырмалы сорғыш торабының қимасы.
Ұңғыманы штангасыз сорғышпен пайдалану. Ұңғымадан көп көлемде
сұйық алу үшін ортадан тепкіш сорғыш түріндегі жұмыс сақиналары бар
лопасты сорғыштар қолданылады. Бұл сорғыш габаритінің және сұйық
берілісінің жоғарғы арынын қамтамасыз етеді. Бұған қоса,мұнайы тұтқырлы
кейбір аудандардың мұнайлы ұңғымаларында беріліске қатысты жетектің
қуаты да көп болуы керек. Жалпы жағдайда бұл қондырғылар батырмалы
электрсорғыш деп аталады. Бірінші жағдай бұл-ортадан тепкіш электрсорғыш
қондырғысы (ОТЭҚ), екіншісі-батырмалы винттік электрсорғыш қондырғысы.
Ұңғымалы ортадан тепкіш және винттік сорғыштар батырмалы
электрқозғалтқыш арқылы қозғалысқа түседі. Электроэнергия қозғалтқышқа
арнайы кабель арқылы беріледі. ЭЦН және ЭВН қондырғылары қызмет
көрсету жағынан қарапайым, оның жоғарғы жағындағы басқару станциясы
және трансформатор күнделікті күтімді қажет етпейді.
Типтік монтаждағы электрлік батырмалы сорғыштың ұңғыма ішіндегі
жабдығы элкетромотордан, көп сатылы ортадан тепкіш сорғыштан және
кабельді оснасткіден тұрады. Майлау және салқындату үшін үш фазалы
электромотор маймен толтырылған.Суыту ұңғыма флюидіне жылу беру
арқылы жүргізіледі. Бұл кезде торап өнімді қабат зонасында болады. Әдетте
бұл моторлар 60 Гц - те 3500 айнмин немесе 50 Гц - 2900 айнмин жұмыс
істейді.Оның қуаты бірнеше аттық күштен (л.с) 700аттық күшке (л.с) дейін
болады.
Кесте 1.1 - Өндіру жүйелерін салыстыру
Ресей мен Қазақстандағы пайдалану әдістері келесідей Көрсеткіш
Электрлі
батырмалы
сорғыш
Гидравликалық
поршенді
сорғыш
Гидравликалық
Струйный
сорғыш
Газлифт
Штангалы
сорғыш
Капиталды
шығындар
3
2
2
5
1
ПӘК жүйесі, %
50-60
30-40
10-20
5-30
50-80
Пайдалану
кезіндегі
шығындар
1
3
4
4
2
Сенімділігі
4
3
3
4
4
Теңізде өндіру
кезінде
қолданылуы
жақсы, жер
үсті
жабдықтары
н талап етеді.
жақсы,
егер күштік
қондырғыға
орын болса
жақсы, жұмыс
сұйығы ретінде
шығарынды
суларды
қолдануға
болады.
Өте жақсы
жақсы,
егер
көтеру
қондырғы
лары бар
болса
Аралас
бөлшектермен
жұмыс істеу
қабілеттілігі
сорғыш -
200 ррm аз
сорғыш -
200 ррm аз,
жетек- 10 ррm
аз
Сорғыш - 3% ке
дейін,жетек -200
ррm ге
дейін,көлемі
25 мкм
Еш
қиындықсы
з
5%ке
дейін еш
қиындықс
ыз
Температура,°F
(°С)
325
(165)
500
(260)
500
(260)
350
(175)
250
(120)
Өнімділігі ,
бар.тәу
(тиімділігі
төмендегенше)
250-50 000
(жақсы)
100-5 000
(жақсы)
100-15 000
(қанағаттанарлық)
50-50 000
(жақсы)
50-2 000
(жақсы)
Электрэнергияс
ы
5
4
3
4
4
Пайдалану әдісі
Ұңғыма
саны, %
Орташа
мұнайлығы
Сұйық
дебиті ттәу
Мұнай
өндіру %
Жалпы
сұйық
Фонтанды
8,8
31,1
51,9
19,5
9,3
Газлифтілі
4,3
35,4
154,7
11,6
14,6
ОЭСҚ
27
28,5
5
52,8
63,0
ШҰС
59,4
3,9
118,4
11,0
16,1
13,1
Басқалары
0,1
_
_
_
1.4 Батырмалы электрсорғыштардың құрамы
ЭОСҚ құрамы және комплектісі. ЭОСҚ қондырғысы батырмалы
сорғыш
агрегатынан
(гидроқорғанысты электроқозғалтқыш),
кабельді
линиядан, СКҚ колоннасынан, ұңғымалық саға жабдығынан және жер үсті
электр жабдықтарынан:
трансформатор және басқару
станциясынан(комплекті қондырғы) тұрады. (сурет1.6). Трансформаторлы
подстанция өнеркәсіптік жүйедегі кернеуді кабельдағы кернеу түсуін есепке
ала отырып электрқозғалтқыш қысқышындағы кернеуді оптималды өлшемге
дейін өзгертеді. Басқару станциясы оптималды режим кезіндегі сорғыш
агрегаттарының жұмысын және қорғанысын басқаруды қамтамасыз етеді.
Сорғыштан,
гидроқорғанысты және компенсаторлы
электрқозғалтқыштан тұратын батырмалы сорғышты агрегат ұңғымаға СКҚ
арқылы түсіріледі. Кабелді линия электрқозғалтқышқа электр энергиясын
беруді қамтамасыз етеді. Кабель металл дөңгелектрі арқылы СКҚ ға
бекітіледі. Ол металл дөңгелектерімен сорғыш және протектор бойын бойлай
бекітілген және бұзылулардан сақталған. Сорғыш секцияларына кері және
ағызу (сливной) клапан орнатылады. Сорғыш ұңғымадан сұйықты ала отырып
оны СКҚ колоннасы арқылы жер бетіне шығарады.
Сурет 1.6 - Батырмалы ортадан тепкіш электрсорғыш қондырғысы
(БОЭСҚ)
Ұңғымадағы сағалық жабдықтар СКҚ дың шегендеу колоннасының
электрсорғышпен және кабельмен
ілінісуін,
құбыр мен кабельдің
герметизациялығын, сонымен қатар өндірілетін сұйықты құбырдың шығу
жолына бұру.
Батырмалы ортадан тепкіш сорғыш секциялы және көпсатылы. Оның
жұмыс істеу принципі қарапайым ортадан тепкіш сорғыштардан
ерекшеленбейді.
Оның ерекшелігі-ол секциялы, көп сатылы, жұмыс істейтін саты
диаметрі кішкентай. Мұнай өнеркәсіпшілігінде шығарылатын батырмалы
сорғыштардың сатылар саны 1300 ден 415-ке дейін.
Секциялы сорғыш, фланецті қосылуларға байланысты өз алдында
металды корпус түрінде кездеседі. Ол ұзындығы 5500мм болат құбырдан
жасалған. Сорғыш ұзындығы жұмыстық сатылар саны бойынша және
сонымен қатар өз кезегінде сорғыштың негізгі көрсеткіштері-берілісі және
арыны бойынша анықталады. Сатылардың берілісі және арыны айналу
жиілігіне тәуелді. Сорғыштың секциялы корпусына сатылар пакеті қойылады.
Ол білікке жұмыс сақиналарын жинайды және аппараттарды бағыттайды.
Жұмыс сақиналары біліктің призматикалық шпонкасына қондырылады
және осьтік бағытта орын ауыстыра алады. Бағыттау аппараттары сорғыштың
жоғарғы бөлігінде орналасқан корпусты ниппельге бекітілген. Корпус
астынан сұйықтық елеуіш және фильтр арқылы ұңғымадан бір сатылы
сорғышқа келіп түседі.
Сорғыш білігінің жоғарғы бөлігі сальник подшипниктерінде айналады
және серіппелі сақина арқылы білікке салмақ пен ауырлық түіретін табанымен
аяқаталады. Нипель негізінде және сорғыш білігінде орналасқан, сорғыштағы
радиалды күш сырғанау мойын тіректері арқылы қабылданады.
Сорғыштың жоғарғы бөлігінде қармағыш басы орналасқан.Оған кері
клапан және СКҚ бекітіледі.
Батырмалы, үш фазалы, асинхронды, майға толтырылған ротыры қысқа
тұйықталған, қарапайым орындалған және коррозияға берік орындалған
электрқозғалтқыш ПЭДУ (ТУ 16-652-029-86). Климоттық орындалуы - В,
орналасу категориясы - 5 ГОСТ 15150 - 69 бойынша. Электроқозғалтқыш
негізінде майды айдауға және ағызуға арналған клапан, сонымен қатар майды
механикалық қоспалардан тазартуға фильтр қарастырылған.
БЭҚ гидроқорғанысы протектор мен компенсатордан тұрады. Ол
электрқозғалтқыштың ішкі қуысын түсетін қабаттық сұйықтықтан сақтауға,
сонымен қоса май көлемінің температуралық өзгеруін және оның шығынын
копенсациялауға тағайындалған.
Протектор екікамералы, білігі резиналы диафрагмалы және шөркелі
тығынды болып келеді.
Кабел брондалған және полиэтиленмен қапталған. Кабелді желі, яғни,
ұзартқыш жалғанған, барабанға оралған кабель. Кабельдің әр желісінің өзінің
сырт қабығы, қабат изоляциясы, резиналанған және брондалған жастықтары
болады. Жазық кабельдің изоляцияланған үш желісі қатар бойынша параллель
орналасқан, ал дөнгеленген түрі винтті сызық арқылы оралған. Жинақтағы
кабель кабельді енгізу муфтасының үйлескен К 38, К 46 түрін қамтиды. Метал
корпусындағы муфта резиналы тығындар көмегімен герметизацияланған.
УЭЦНК, УЭЦНМ
қондырғылары білігі және сатылары бар
сорғыштардан тұрады және олар коррозияға берік материялдардан жасалған,
сонымен қоса пласмасты жұмыс сақиналары мен резиналы металды
мойынтіректері бар сорғышты УЭЦНИ қондырғысы УЭЦН қондырғысының
конструкциясына ұқсас.
Батырмалы электрқозғалтқыштың техникалық сипаттамасы.
Тік
орындалған түрдегі БЭҚ-тің қысқа тұйықталған ротыры бар үшфазалы
ауыспалы токтың майға толтырылған батырмалы асинхронды
электрқозғалтқышы батырмалы ортадан тепкіш сораптың жетегі болып
табылады. Электрқозғалтқыш корпустарының диаметрі 103, 117, 123, 130,
138мм. Электрқозғалтқыштың диметрі шектеулі болғандықтан, үлкен қуат
кезінде қозғалтқыш үлкен ұзындыққа, ал кейбір жағдайларда секциялы түрге
ие болады. Электрқозғалтқыш сұйыққа батырмалы және жиі үлкен
гидростатикалық қысымда жұмыс істегендіктен оның негізгі сенімділік шарты
- герметикалығы.
БЭҚ бөлшектерді суыту және майлау үшін қолданылатын арнайы
тұтқырлығы аз, жоғары диелектрлі маймен толтырылады. Батырмалы
электрқозғалтқыш статордан, ротордан, бастан, негізден тұрады. Статор
корпусы болат құбырдан жасалады, оның соңында басы мен қозғалтқыш
негізін қосатын оймалары қарастырылған. Статордың жетегі активті және
орамдар орналасқан, магнитсіз шихтерлі қаңылтырлардан жиналады. Статор
орамы бірқабатты, созылған, катушкалы немесе екі қабатты стержінді түрде
болу мүмкін. Орам фазалары біріктірілген.
Магнитті жетектің активті бөлігі электрқозғалтқышта айналатын магнит
өрісін тудырады, ал магнитсіз бөлігі мойынтірек роторының аралық бөлігі
үшін тіреу қызметін атқарады. Статор орамының соңына көпжелілі мыс
жетегінен жасалған, жоғары электрлікке және механикалық беріктікке ие
болатын шығару соңын жалғайды. Орамның шығару соңын кабелді енгізудің
арнайы штельженді муфтасы арқылы жалғайды. Қозғалтқыштың токберуі
пышақты типті болуы мүмкін. Қозғалтқыш роторы қысқатұйықталған,
көпсекциялы. Оның құрамына білік, ротор пакеті, радиалды тіреулер кіреді.
Білік ротыры калибрлі болаттан, ал ротор пакетері жапрақшалы
электртехникалық болаттан жасалады. Ротор пакеті білікте радиалды
мойынтіректермен кезектесу арқылы жиналады, және білікпен шпонкалар
арқылы байланысады. Біліктегі пакет роторының жинағын гайкалармен
немесе турбинамен өстік бағытта созады. Турбина статор ұзындығындағы
қозғалтқыш температурасын түзету үшін майдың церкуляциясын туғызуға
арналған. Магнит желісінің батырмалы жоғарғы бөлігінде май айналымын
қамтамасыз ететін, бойлық саңылау орналасқан.
1.5
Қазіргі
таңда
қолданылатын
батырмалы
электрлі
сорақысқаша шолу
Жоғарыда көрсетілгендей ортадан тепкіш сорғыштардың қондырғылары
мұнай, сонымен қоса, қисайған ұңғымалардағы мұнай, газ және механикалық
қоспалары бар жынысты сұйықтарды шығаруға арналған.
Қондырғылар екі түрде шығарылады: модульді және модульді емес.
Атқаруы бойынша қарапайым, коррозияға шыдамды және толымдылығы
жоғары.
Отандық сорғыштардың ауа сорылатын ортасы келесі көрсеткіштерді
қамтуы керек:
Жынысты тағылығы - мұнай, жолаушы су және мұнайлы газдың
қоспасы
Жынысты сұйықтың максималды кинематикалық тұтқырлығы - 1 ммс
Жол жөнекей судың сутекті көрсеткіші рН 6.0 - 8,3
Қарапайымдылығы және коррозияға шыдамды түріне механкалық
қоспалардың мөлшері - 0,1 гл, жоғары тозімділігіне 0.5 г\л;
Күкірсутегінің қарапайыды және жоғары тозімділігіне есептелген
мөлшері 0,01 г\л, ал коррозияға шыдамды түріне 1.25 г\л - ға дейін.
Алынған судың максималды мөлшері 99%;
Бос газ, қабылдау жерінде 25% - дейін, ал модулі, айырғыштары бар
қодырғылар үшін 55% - дейін.
Өндірілетін өнімнің максимал температурасы 90С.
Батырмалы ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz