Проект автоматизации магистральных насосов на ГНПС Узень

Тип работы: Дипломная работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 72 страниц
В избранное:

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

КОЛЛЕДЖ АТЫРАУСКОГО ИНЖЕНЕРНО-ГУМАНИТАРНОГО ИНСТИТУТА

К защите допущен:

Директор Учреждение Колледжа Атырауского

инженерно- гуманитарного иститута

Досниязов А. Т.

«»2017 г.

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

На тему: «Проект автоматизации магистральных насосов на ГНПС Узень»

Дипломник - студент:

(подпись) (Ф. И. О. )

Руководитель:

(подпись) (Ф. И. О. )

Атырау 2017 год

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

КОЛЛЕДЖ АТЫРАУСКОГО ИНЖЕНЕРНО-ГУМАНИТАРНОГО ИНСТИТУТА

Специальность: 2006002 «Сооружение и эксплуатация

газонефтепроводов и газонефтехранилищ»

«Утверждаю»

Заместитель директора по

учебной работе Сарекенова С. К.

«» 2017 года

ЗАДАНИЕ НА ДИПЛОМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Студент

Тема проекта

1. Утвержден приказом колледжа от «»

2. Срок сдачи студента законченного проекта

3. Исходные данные по проекту

4. Содержание расчетно-пояснительная записка (перечень вопросов подлежащих к разработке)

5. Перечень графического материала (с точным указанном обязательных чертежей)

6. Консультант по проекту (с указанием, относящихся с ним разделов проекта)

7. Список литературы

Задание выдал:

(подпись руководителя, дата)

Задание принял:

(подпись студента)

АННОТАЦИЯ

В данном проекте разрабатывается автоматизация магистральных насосов на месторождение Узень. Цель - состоит в обеспечении надежного и бесперебойного снабжения потребителей газом и нефтепродуктами при экономичной работе всего технологического оборудования.

В специальном разделе рассмотрены автоматизация отдельных объектов систем газо- и нефтеснабжения, определяются их производственные назначения, используемой технологией и оборудованием, но в конечном итоге подчинены достижению указанной цели для системы в целом.

Содержание

Введение . 5

1. Инженерно - геологическая часть . . . 7

1. 1. Общий обзор месторождения Узень. 7

1. 2. История геологической изученности и разработки месторождения………. 8

1. 3. Стратиграфия. . 10

2. Технологическая часть . . . 14

2. 1. Национальная компания по транспортировке нефти «КазТрансОйл»……14

2. 2. Общие положения о ГНПС «Узень». 15

2. 3. Основные задачи и функции ГНПС. 16

2. 4. Режимы работы ГНПС и оборудования. 16

2. 5. Автоматизированные системы управления технологическими процессами. 23

2. 6. Система автоматизации НПС25

2. 7. О службе АСУ ТП ГНПС «Узень» . . . 28

2. 8. Автоматическая защита магистральной насосной. . 30

2. 9. Служба КИП и А ГНПС «Узень». . 32

2. 10. Магистральные насосные агрегаты ГНПС «Узень». 33

2. 11. Автоматическая защита и управления магистральными насосными

Агрегатами. 40

2. 12. Пуск в работу насосных агрегатов (магистральных и подпорных) ………41

2. 13. Расчетная часть. 47

3. Охрана труда и окружающей среды 53

3. 1. Охрана труда и техника безопасности. 53

3. 2. Безопасная эксплуатация общестанционной автоматики. . 56

3. 3. Безопасная эксплуатация системы автоматики подпорного и магистрального насосных агрегатов58

3. 4. Аварийное отключение магистрального насоса без возможности повторного пуска . . . 61

3. 5. Указание мер безопасности. . 61

3. 6. Отключение магистральных агрегатов при предельных значениях давления. . 62

3. 7. Аварийное отключение станции без возможности повторного пуска……. . 62

3. 8. Пожарная безопасность насосных станции . . . 62

3. 9. Охрана труда и окружающей среды64

3. 10. Санитарно - техническое решение по защите от влияния внешних воздействии65

4. Экономическая часть . 67

4. 1. Экономическая эффективность. 67

4. 2. Расчет амортизационных отчислений. . 70

Заключение . . . 72

Литература 73

Введение

Современное газо- и нефтеснабжение страны обеспечивается производственными комплексами, включающими в себя большое число сложных технологических объектов добычи, транспорта, хранения и распределения нефти и газа. Образующими элементами систем транспорта и хранения нефти и газа являются магистральные газо- и нефтепроводы, газо- и нефтехранилища и нефтебазы. Эти элементы, в свою очередь, состоят из производственных объектов, таких, как линейные участки трубопроводов, компрессорные и насосные станции, газораспределительные станции, резервуарные парки и наливные эстакады, газо- и нефтехранилища, установки и сооружения, объединенные технологическими процессом.

Задачи автоматизации на современном этапе состоят не только в освобождении человека от неквалифицированного труда и высвобождении его для творческой производственной и общественной деятельности, но и в коренном повышении эффективности, надежности и качества производства.

Основная цель этих комплексов газо- и нефтеснабжения состоит в обеспечении надежного и бесперебойного снабжения потребителей газом и нефтепродуктами при экономичной работе всего технологического оборудования.

В условиях роста объемов и дальности транспортных потоков, насыщенности газо- и нефтетранспортных систем оборудованием и аппаратурой, сложности технологических и производственных связей между рассредоточенными объектами достижение этой цели возможно только при широком использовании средств автоматики и вычислительной техники.

Рост числа промышленных предприятий, расширение их производственных связей, создание производственных объединений и единых отраслевых систем, таких, как единая система газоснабжения (ЕСГ), требуют соответствующего развития и совершенствования управления. Эффективное управление технологическими процессами, предприятиями, объединениями и отраслями в целом невозможно без применение средств информационной, вычислительной и организационной техники, которые при системном их использовании в сочетании с организационными мероприятиями образуют автоматизированные системы управления (АСУ) . Автоматизированная система управления - разновидность систем управления, включающая технические средства, которые обеспечивают замену физического и умственного труда человека работой машин для сбора, переработки и вывода информации, требующих, однако, затрат труда операторов для своего обслуживания и выполнения отдельных функции управления.

Внедрение этих систем в газовой и нефтяной промышленности ведется в больших масштабах, высокими темпами, и следует ожидать, что в ближайшее время они будут охватывать все сферы производственной деятельности этих отраслей народного хозяйства.

Основная задача автоматизации отдельных объектов систем газо- и нефтеснабжения определяются их производственным назначением, используемой технологией и оборудованием, но в конечном итоге подчинены достижению указанной цели для системы в целом.

1. Инженерно - геологическая часть

1. 1. Общий обзор месторождения Узень.

Месторождения Узень расположено на полуострове Мангышлак, в Южней степной части Мангистауской области. В центральной и южной частях района располагаются обширные бессточные впадины, наиболее крупным является впадина «Карагия», имеющая минимальную абсолютную отметку - 132 метров. Плато, занимая центральную часть, круто образуется в виде уступов в сторону впадины «Узень». Впадина Узень занимает площадь около 500 км ² . По характеру почвенного и растительного покрова рассматриваемый район относится к пустынной зоне. Пустынно - степные пространство района используется под пастбищ. Однако, из - за недостатков воды и сезонности растительного покрова используется далеко не вся площадь. Месторождение нефти и газа открыто в 1961 году. Растительный и животный мир характерен для пустынь и полупустынь. Основным видом является черная полынь. Часто встречается перекоси поля. Из животных, заселяющих этот район можно выделить: сайгаки, зайцы, семейство грызунов, в редком случае - лисиц. Климат района резко континентальный. Лето жаркое и продолжительное. В отдельные годы температура воздуха достигает +45 °С. Зима малоснежная, с сильными ветрами нередко буранами. В наибольшие холодные зимы морозы достигают +30 °С. Район отличается ветрами. Осадков выпадает мало. Дождевые осадки преобладают над снежными. Атмосферные осадки неустойчивы во времени, их количество достигает 200 - 250 мм во влажные годы. В экономическом отношении района является слабо обжитым. Вплоть до последнего времени, вследствие отдельности района от промышленных центров, слабой заселенности, тяжелых климатических условии, отсутствия дорог и питьевой воды освоение Мангышлака шло медленно. За последние 15 лет выросло несколько рабочих поселков население которых составляет по несколько тысяч человек. В поселке Узень 7000. Питьевая вода в Узене до последнего времени доставлялась автоцистернами из колодцев Бормы, расположенных в 50 км от поселка. В настоящее время питьевая вода поступает из дрогеологических скважин пробуренных в песчаных массивах Саускан - Бостамкум, по проложенной водопроводной линии. Это слабосоленая вода из колодца, привозная опресненная вода из Шевченко.

Южный Мангышлак богат строительными материалами в первую очередь известняками - ракушечными, которые широко используется, как строительный материал. Впадина «Тупгракшен» расположена в восточной части площади месторождения. Она вытянута в горизонталь нам направлении. Размеры и глубина ее значительно уступают впадине Узень. Минимальная отметка составляет +137 метров. Освоение нефтяных месторождении на полуострове Мангышлак в безводной пустынной зоне газовых трубопроводов, большее затраты как их эксплуатации и ремонт, чистые остановки компрессорной станции. Насосную эксплуатацию нефтяных скважин можно применять в самых различных условиях при дебитах скважин от нескольких килограммов до многих сотен тонн в сутки. Современные глубинонасосные установки позволяют извлекать нефть с глубин до 3000м и более. Для подъема нефти из скважин при глубинно насосной эксплуатации применяют насосы и насосные установки различных видов.

Поршневые насосы с приводом через колону штанг от станка - качалки, установленного на поверхности.
Погруженные центробежные насосы с электроприводами.
Разработаны и проходят промышленные испытания конструкции поршневых насосов с гидравлическими приводом и др.

Наибольшее распределение на промыслах получили насосные установки первой группы.

В современной практике глубинонасосной эксплуатации скважин параметры F, S, n, a могут меняться в очень широком диапазоне. Так, диаметры плунжера определяющие размер F, изменяются в пределах от 28 до 120 мм; длина хода полированного штока S может от 0, 45 до 4, 5 м и более; число ходов n от 1 до 20 в минуту большое. На коэффициент подачи насоса влияют большое количество факторов, и поэтому он может изменяться в широких пределах от 1, 0 до 0, 1, а иногда и нижнею. Все это определяют широкие возможности изменения производительности насосных установок. В промысловых условиях работу насоса считают хорошей, если коэффициент подачи равен 0, 7 - 0, 8.

1. 2. История геологической изученности и разработки месторождения

Изучение геологического строения Мангышлака начато в конце прошлого столетия. К наиболее важным этапам геологического исследования в дореволюционный период относится отрезок времени с 1887 года по 1916 год, когда здесь работал Андрусов К. И. и его ученики. В результате этих работ была создана многографическая сводка о геологическом строении горного Мангышлакарного Мангышлакапервая схема стратиграфического расчленения юрских отложений в этом районе.

Первые признаки нефти на Мангышлаке обнаружены в 1899 - 1901 годах в районе оврагов и колодцев Таспас, при проведении военно-топографической съёмки.

Из наиболее значительных исследований по стратиграфии, тектонике и нефтеносности Мангышлака в более поздний период (1926-1942 годы) следует отметить работы Боярупаса М. В. , Алексейчика С. М. и Мокринского В. В.

Во многих отношениях заслуживает внимания работы Алексейчика С. Н.

(1936, 1941 в годах), изучавшего геологическое строение Мангышлака в связи с него нефтегазоностностью. Им было выявлено Узенское поднятие. Это был первый исследователь, с убеждённостью высказавшийся о том, что нефть на Мангышлаке генетически может быть связана только с юрскими отложениями.

В 1951 году составлена сводка по геологии и нефтеносности Западного Казахстана, проведён анализ всего геологического материала и дана высокая оценка перспектив нефтегазоносности полуострова Мангышлак.

В 1957-1961 годы ВНИГРИ (Даянов В. Ф., Трифонов, и др. ) был рекомендован на Мангышлаке ряд районов для проведения поисков и разведки нефти и газа. В пределах Жетыбайской и Узенской структур в 1959-1966 годах проводилась геологическая съёмка в масштабе 1: 5.

Одновременно с геологической съёмкой и структурно-поисковым бурением проводились сейсморазведочные работы.

На площадке Узень 5. 01. 1961 года при бурении структурно-поисковой скважины N 18 впервые получен фонтан газа. Забой скважины при глубине 365, 7 м. находился в отложениях Альба. Завершающим этапом поисковых работ на Узенской площади явилось глубокое структурно-поисковое бурение, в задачу которого входило выявление промышленной нефтегазоносности разреза, юрских и нижнемеловых отложений.

В соответствии с Постановлением Совета министров СССР от 15. 09. 1961 года производственным организациям совместно с научно исследовательскими организациями ВНИГРИ, ВНИИ, ВНИИ газ в 1962 года был составлен проект промышленной разведки месторождения Узень. Запасы нефти были утверждены ГКЗ СССР в мае 1966 года.

Проект опытной эксплуатации и генеральная схема разработки месторождения Узень составлена ВНИИ нефть в 1965 году, утверждена центральной комиссией по разработке МНП в декабре 1965 года.

Генеральной схемой в утверждённом варианте предусматривалось разрабатывать I и II объекты при поперечном разрезании восемью рядами нагнетательных скважин, III объект при законтурном заводнении, а IV объект без поддержания пластового давления, при режиме вытеснения газированной нефти водой за счёт упругости законтурной области.

Анализ основных технологических показателей и особенностей процесса извлечения нефти из столь мощных многопластовых объектов выявил целый ряд недостатков в их разработке. В результате в начале 1973 года было принято решение о разукрупнении I и II объектов, и выделение каждого в самостоятельный объект эксплуатации.

Промышленная закачка воды началась осуществляться с 1967 года, т. е. спустя два года после начала разработки месторождения Узень. Учитывая специфические особенности узенской нефти, в соответствии с рекомендациями генеральной схемы разработки месторождения с 1970 года ведутся работы по внедрению объектов для закачки горячей воды в продуктивные горизонты.

В настоящее время горячая вода подготавливается на различных установках. Так как приготовление горячей воды связано с большими затратами на её нагрев, разработан циклический метод закачки горячей воды. Сущность его заключается в том, что в продуктивный пласт закачивают поочерёдно заданные объёмы, то горячей, то холодной водой. В процессе закачки горячей воды нагревается кровля и подошва пласта. В этом случае холодная вода нагревается за счёт поступающего тепла из нагретой кровли и подошвы пласта, а при закачке холодной воды горячая вода вытесняется в глубь пласта.

1. 3. Стратиграфия.

Полуостров Мангышлак, в пределах которого расположено месторождение Узень в тектоническом отношении приурочен к Закаспийской части платформой юга ССР, расположенный между Русской дополеозойской платформой на севере и альпийскими складочными платформой. Месторождение Узень многопластовые, имеет исключительно сложное строение. Глубокими разведочными скважинами в Ново - Узенской площади вскрыто мощная толща осадочных отложении мезокайнозойского возраста. Максимальная мощность разреза (около 2000 м) пройдено скважинами №5 и №33. Ново - Узенской площади в 1965 году было закончено бурение скважины №53. глубиной 2200 м, изучение Керна позволило установить в разрезе нижние юрские, триасовые и меловые отложения. В разрезе 25 продуктивных горизонтов ( I-XXV ) . Из них с I-XII горизонты принадлежат к нижнемеловым отложениям. Стратиграфическим относятся к тиранским (I - горизонт), сеноманским (II - горизонт) отложениям, состоящим из переслаивающихся песчаных, алевритовых и глинистых пород. Рассмотрим подробности триасового и юрского отложения, а также мощности относящихся к ним ярусов и отделов.

Триасовая система .

Отложение уверено относившийся к триасу вскрыты на глубине 2154 - 2120 метров в скважине №53. Были определены пор и пальцы, который по заключению палеонтолога ВНИТРИ Меньшиковой характерен для среднего и верхнего триаса. В поропыльцевом комплексе пор - 42 - 63 %, пыльцы 37 - 5 %. Вскрытая мощность отложения триаса составляет в скважине 5 - 39 метров и 53 - 58 метров. Литологически они представлены аргелитом темно - коричневого цвета и черного цвета с микрослойнами в виде тонко - зернистого песчаника и алеврита.

Байский ярус.

В пределах месторождения Узень верхняя граница байского яруса проходит несколько ниже принимаемого положения. В полке возможно, что ее положения совпадают с подошвой XVII горизонта. Мощность байского яруса представлены главными образами, песчано - алевритовыми: породами, разделенными глинистыми прослоями и пачками. Песчаники серые, реже коричнево - серые, мелкозернистые, слабоцементированные, глинисто - карбонатным цементам. Изредка поровый. Алевриты имеют серую с буроватым оттенком. В отложениях байского яруса встречаются много обучившихся растительных осадков.

Юрская система.

В разрезе юрской системы выделяется три отдела:

Нижнеюрский отдел (глубина вскрытия 1795 метров, мощность 200 метров) .
Среднеюрский отдел.
Верхняя юра.

Нижнеюрский отдел.

Нижнеюрские отложения представлены преимущественно песчаниками, алевритами, глинами и аргелитами. Песчаники серые, местами желтоватым оттенком, мелкозернистая оттенка. Алевриты имеют в основном серую и темно - серую окраску. Песчаники и алевриты плотноцементированы глинисто - кремнистым цементом. Минералогические песчаники и алевриты представлены аналогичным песчаником. В разрезе также встречаются растительные осадки.

Среднеюрский отдел.

Отложения средней юры вскрыты в скважинах №1, 5, 42, 55, 57, 60. Большинство исследований в разрезе средней юры выделяют три яруса. Однако единая точка зрения на объем этих подразделений отсутствует. Сказанное в большей степени относятся к границам между байским и батским ярусам.

Верхняя юра.

Верхнеюрские отложения в пределах Узенской площади подразделяются на два яруса: келловейский и оксофортский. Келловейский ярус представлен преимущественно глинистой толщей пород, мощностью 110 метров. В нижней части имеются чередование песчаников, алевритов и глин. Породы обогащены растительной органикой пропитаны нефтью. К этому ярусу приурочены XIII и верхняя часть XVI горизонтов. Оксофордский ярус сложен глинами, мерглинами и глинистомельчистыми породами. Мощность этого яруса составляет около 152 метров. Имеются включение растительной органики.

Байосский ярус (J2 В)

Байосские отложения распространены наиболее широко и выделяются повсеместно. Отложения байосского яруса представлены в основном континентальными и лагунно-континентальными фациями, сложенными алевролитами и глинами с включениями обугленной растительной органикой, прослоями и линзами углей. В отложениях байосского яруса наблюдаются преобладания глинистых и алевролитистых пород нижней части разреза и песчаных в верхней части. Толщина их изменяется от 500 до 520 и более метров. По методологии и споровопыльцовому комплексу отложения байосского яруса подразделяются на два подяруса.

Верхний байос-батский ярусы (J2 b2+bt)

Отложения их сложены сравнительно мощными пластами песчаников и алевролитов с прослоями глин. Песчаники серые, буровато-серые, слабо и . Алевролиты глинистые, песчанистые, крупнозернистые с неясно слоистой текстурой. Глины тёмно и буровато-серые. Граница между байосскими и батскими отложениями проводятся с большой долей условности по подошве XV продуктивного горизонта. В верхне байос-батском комплексе выделены продуктивные горизонты XVI, XV и большая нижняя часть XIV продуктивного горизонт. Толщина верхнего байос-батского отложения составляет 100 - 150 м.

Верхний отдел (J3)

В верхнеюрском отделе выделяются келловейский, оксфордский и кимериджский ярусы представленные в основном с морскими осадками с фауной. Толщины рассматриваемых отложений составляет 280 м.

Келловейский ярус (J3 k)

Представляет собой преимущественно глинистой толщей с подчинёнными прослоями песчаников и алевролитов, реже известняков. Глины келловейского яруса имеют серую, тёмно-серую, пепельно-серую окраску, иногда с зеленоватыми и буроватыми оттенками. Песчаники и алевролиты окрашены в серые, зеленовато-серые, реже тёмно-серые и буроватые тона. Среди песчаников преобладают мелкозернистые разности. В келловейском ярусе выделены: верхняя часть XIV и XIII продуктивного горизонта. Толщины его изменяются от 50 до 135 м.

Оксфорд-кимериджские отложения (J3 o)

Оксфорд-кимериджские отложения при оценке нефтегазоносности юрских отложений выделяются в качестве глинисто-карбонатной покрышки над нефтеносной толщей ааленкелловейского комплекса. Он сложен довольно мощной толщей глинисто-мергелистых пород, среди которых в виде редких тонких прослоев встречаются песчаники, алевролиты, известняки. Толщина оксфорд-кимериджских отложений колеблется от 50 до 55 метров для нижней пачки, и от 30 до 97 метров для верхней.

Меловая система (K)

... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.