Классификация насосных станций
Станции первого и второго подъема воды. Станция первого подъема воды предназначена для подачи воды на станцию второго подъема воды или на установку по обработке воды. Станция второго подъема воды строится на территории месторождения в случае, если развиваемого давления насосами станции первого подъема воды недостаточно для транспортирования продукции по территории месторождения и создания требуемого давления. На станциях подъема воды применяются центробежные двух-, шестиступенчатые насосы с электроприводом. Число насосов, их подача и напор подбираются в соответствии с общими требованиями системы и гидравлическим расчетом. При этом предусматривается установка резервных насосов из расчета на два работающих один резервный. Остановки насосных станций вредно отражаются на работе всей системы и, в частности, на поглотительной способности нагнетательных скважин. Насосные станции второго подъема осуществляют распределение воды по магистральным водоводам и снабжение водой КНС. Располагаются они, как правило, в местах сосредоточения основных сооружений систем ППД и часто совмещаются с одной из КНС. Современные станции второго подъема имеют блок местной автоматики, который обеспечивает: - работу станции на автоматическом режиме с самозапуском; - включение резервного насоса при наличии аварийных признаков у основных рабочих насосов; - подачу различных сигналов на центральный диспетчерский пункт. Обычно станции второго подъема развивают такое давление, которое необходимо для преодоления гидравлических потерь до самых удаленных КНС с учетом разницы в гипсометрических отметках, путевого отбора воды на промежуточных КНС и обеспечения подпора насосов КНС. Подпор на приемах насосов КНС позволяет на такую же величину увеличить давление на выкиде насосов, т. е. давление нагнетания, что в некоторых случаях существенно увеличивает поглотительную способность скважин. Каждая КНС обеспечивает водой ближайшие три - шесть нагнетательных скважин, которые группируются по давлению. Обслуживание одной КНС большего числа нагнетательных скважин нецелесообразно, так как это приводит к необходимости прокладки более длинных водоводов высокого давления к удаленным нагнетательным скважинам. Как правило, каждая нагнетательная скважина соединяется с КНС самостоятельным водоводом, так как в этом случае обеспечивается централизованный (в КНС) индивидуальный замер поглотительной способности каждой скважины, возможность группировки скважин по давлениям нагнетания и раздельного нагнетания, а также более независимая работа нагнетательных скважин и системы в целом в случаях прорывов водоводов. Водоводы, идущие от КНС к нагнетательным скважинам, работают под очень высоким давлением, достигающим 25 МПа, изготавливаются из труб диаметром 89 или 102 мм и укладываются в траншеи на глубину ниже глубины промерзания. Расход жидкости замеряется централизованно на распределительной гребенке внутри КНС с помощью диафрагменных счетчиков высокого давления. Поскольку расход воды на каждую скважину и давление нагнетания достаточно стабилен, то отпадает необходимость в постоянном измерении этих величин. Поэтому регистрирующий прибор – расходомер может быть установлен один. Он поочередно может быть подключен к измерительной диафрагме (измеряется перепад давлении при прохождении жидкости через диафрагму) во фланцевом соединении каждого водовода. Кустовые насосные станции в зависимости от конструктивного исполнения подразделяются на блочные кустовые (БKНC), оборудование которых монтируют в специальных блок-боксах на заводах-изготовителях, и кустовые (КНС), технологическое оборудование, которых монтируют в капитальных сооружениях. Процесс монтажа БКНС сводится к выполнению Следующих строительно-монтажных работ: - прокладка инженерных коммуникаций; - подготовка свайных оснований; - монтаж блоков на подготовленные основания и стыковка блоков; - монтаж щитов электроаппаратуры, приборов КИП и А; - подключение к внешним коммуникациям; - наладка и контрольные испытания. На площадке БКНС предусмотрена прокладка следующих трубопроводов: - для перекачки воды поверхностных или подъемных источников, очищенных нефтепромысловых сточных вод; - для охлаждения воды и масла системы охлаждения; - для слива воды из системы охлаждения; - напорного трубопровода дренажной системы; - для сброса воды в амбар. На монтажной площадке блоки стыкуются последовательно друг с другом, образуя при этом единое здание насосной станции) разделенное на два помещения - машинный зал и операторную комнату. При использовании вод с содержанием попутного газа до 1,0...1,5 м3/м3 при КНС (БКНС) строится узел сепарации газа 2..4 емкостями (сепараторами) объемом по 50м3, смонтированными металлической эстакаде, высотой от 6...10 м. Пресная вода и очищенные нефтепромысловые сточные воды по низконапорным водоводам поступают на площадку КHC (БКНС) во всасывающий коллектор. Предпочтение дается схеме подачи разных типов вод в отдельные КНС. Типовая схема БКНС представлены на рис.2.1. Из всасывающего коллектора с помощью насосов ЦНС вода поступает в распределительный напорный коллектор и через БГ по высоконапорным водоводам направляется к нагнетательным скважинам. БКНС состоит из следующих блоков: 1) насосный блок (количество - от 1 до 4); 2) блок низковольтной аппаратуры (количество 1); 3) блок напорной гребенки (количество 1 или 2); 4) блок дренажных насосов (количество 1); 5) блок распределительного устройства РУ (количество - 1); 6) резервуар сточных вод (количество - 0 или 1). Насосный блок предназначен для подачи воды под давлением в напорную линию системы ППД. Используются многоступенчатые секционные центробежные насосы типа ЦНС 180 или ЦНС 500 с приводом от синхронных электродвигателей серии СТД со статическим возбуждением или от асинхронных электродвигателей серии АРМ. Насосный блок состоит из следующих элементов: - центробежного насоса ЦНС; - электродвигателя СТД; - маслоустановки насосного агрегата; - поста местного управления насосным агрегатом с кнопкой аварийной остановки; - трубопроводов технологической воды и подпора сальников; - дренажных трубопроводов; - короба и трубы электропроводов; - запорно-регулирующей арматуры; - осевого вентилятора с электроприводом. 1, 2, 7 - шкафы соответственно трансформаторные, вводы кабеля и управления дренажными насосами; 3 - станция управления; 4 - распределительное устройство низковольтное; 5, 6 - щиты приборный и общестанционный; 8, 13, 23 - насосы 1СЦВ, ЦНСК и ЦНС180; 9,11,21 - клапаны соответственно обратный, обратный подъемный и обратный; 10, 19, 26, 28 - вентили соответственно запорный, электромагнитный, регулирующий угловой; 12,14,16,17, 20 - задвижки 3KЛ и электроприводная; 15 - фильтр; 18 - маслоохладитель; 22 - бак масляный; 24 - муфта зубчатая; 25 - электродвигатель; 27 - диафрагма; I - насосные блоки; II - блок дренажных насосов; III - блок низковольтной аппаратуры и управления; IV - блок напорных гребенок; V - распределительное устройство РУ-6(10) кВ; VI - трансформаторная комплектная подстанция КТПН66-160/6КК; VII - резервуар сточных вод Рисунок 2.1 - Типовая технологическая схема БКНС На приемной линии насоса установлены сетчатый фильтр и задвижка с ручным управлением, на нагнетательной линии - обратный клапан и электроприводная задвижка. Блок низковольтной аппаратуры предназначен для размещения электротехнического оборудования, приема и распределения электроэнергии напряжением 380/220 В, размещения средств КИП и А и аварийно-предупредительной сигнализации. Блок разделен на две секции контроля и управления насосной станцией и низковольтной аппаратурой. КНС в капитальных сооружениях от БКНС отличаются только тем, что их оборудование монтируется в здании каркасно-панельного исполнения и монтируется дополнительно кран-балка для выполнения погрузочно-разгрузочных работ при замене насосов ЦНС-180, электродвигателей типа СТД и другого оборудования. КНС состоит из трех помещений: - машинный зал, где монтируются основные насосные агрегаты, технологические трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой, напорная гребенка, дренажная система, система смазки насосных агрегатов, посты местного управления насосными агрегатами, короба и трубы электропроводов; - операторная, где монтируется низковольтная аппаратура, аппаратура контроля и управления насосной станцией; - помещение высоковольтной аппаратуры напряжением до 6 кВ, щит станции управления (СУ) и вспомогательное оборудование дежурного электрического отопления. В случае применения для ППД индивидуальных насосных станций, устанавливаемых непосредственно вблизи нагнетательных скважин, применяют высоконапорные установки ЭЦН (скважинного варианта исполнения), если суммарный объем закачки воды не превышает 2500 м3/сут. Схема закачки в данном случае предусматривается как «скважина-скважина» - то есть вода из водозаборной скважины без предварительной подготовки посредством высоконапорных погружных насосов подается по системе водоводов в скважины системы ППД. Количество скважин, подключаемых на одну высоконапорную установку, определяется следующими параметрами: - производительностью насоса; - приемистостью скважин. Преимуществами применения высоконапорных погружных насосов в системе ППД являются: Снижение металлоемкости оборудования, т.к. отпадает необходимость строительства высоконапорных водоводов между кустами скважин. Как правило, на кустовой площадке бурятся водозаборные скважины, в которые спускаются установки фирмы REDA или отечественные УЭЦН5А-500-1500. Водозаборная скважина через распределительное устройство обвязывается с нагнетательными скважинами. 1. Возможность закачки вод водоносных горизонтов, содержащих газ, без сепарации газа. 2. Возможность поддерживать пластовое давление с начала разработки новых месторождений. Число насосных станций на месторождении и их размещение определяются расстоянием между нагнетательными скважинами, их приемистостью, давлением закачки воды в пласт и особенностями профиля местности. Число устанавливаемых насосов и их суммарная подача должны соответствовать заданным объемам закачки воды под соответствующим давлением (проектным документам). Наряду с насосными станциями, построенными как отдельные самостоятельные сооружения, в настоящее время широко применяются блочные кустовые насосные станции - БКНС. Расчетными нормативными параметрами БКНС служат: наружная температура ±40°С. снеговая нагрузка 200 Па, нормативная ветровая нагрузка 55 Па, нагрузка на грунт 0,005 МПа, грунты - в основном непучинистые, непросадочные, территория без подработки горными выработками, сейсмичность не более 6 баллов. Блочные кустовые насосные станции делятся на группы: - с замкнутым циклом вентиляции двигателя; - с разомкнутым циклом вентиляции двигателя. Для закачки морских или нефтепромысловых очищенных сточных вод предназначены БКНС с замкнутым циклом вентиляции, а для вод поверхностных, подземных источников, не содержащих агрессивных примесей, - БКНС с разомкнутым циклом вентиляции. Каждый вариант станции отличается числом насосных блоков, блоков напорных гребенок и, в свою очередь, делится на станции с принудительной смазкой насосных агрегатов и станции с насосными агрегатами на консистентной смазке подшипников и агрегатов. Обогрев машинного зала, составленного из состыкованных насосных блоков и блоков дренажных насосов, осуществляется теплотой, выделяющейся при работе двигателей. При отрицательной температуре наружного воздуха на время остановки насосных агрегатов предусмотрен наружный обогрев мест подключения трубопроводов гибкими электронагревательными лентами типа ЭНГЛ-180. Освещение БКНС естественное и электрическое от сети напряжением 220 В и ремонтное от сети напряжением 36 В. Напряжение в сети основного электрооборудования 6 или 10 кВ, вспомогательных устройств - 380 и 220 В. Габариты всех блоков 10000x3200x3260 мм. Насосный блок (НБ) обеспечивает нагнетание воды в скважины системы поддержания пластового давления. Технологическое оборудование насосного блока включает центробежные насосы ЦНС-180, синхронные или асинхронные электродвигатели, маслоустановки при давлении нагнетания свыше 9,5 МПа, трубопроводы (технологическая вода) и системы охлаждения с запорной и регулирующей арматурой, пост местного управления насосными агрегатами, манометровую колонку и аварийный останов агрегата. Система охлаждения обеспечивает подвод охлаждающей пресной воды к маслоохладителю, воздухоохладителям двигателей с ЗЦВ. В насосных блоках с давлением на выкиде менее 9,5 МПа вода используется для охлаждения консистентной смазки подшипников насосного агрегата. При падении давления воды перед патрубком насоса до 0,06 МПа она используется для подпора концевых уплотнений насоса. Трубная обвязка системы охлаждения воды оснащена вентилями с электромагнитным приводом. Переключение осуществляется датчиками, установленными за пределами блока при давлении на входе насоса менее 0,1 МПа. Протечки технологической воды от концевых уплотнений собираются в дренажный бак, установленный в блоке дренажных насосов. Протечки от гидропяты насоса, давление которых достигает 3 МПа, подаются в приемный трубопровод. В блоке дренажных насосов БД устанавливаются два насоса ЦНСК-60/264 для откачки из резервуара сточных вод во всасывающий трубопровод насоса и два дренажных насоса для откачки протечек технологической воды из дренажного бака в резервуар сточных вод. Включение дренажных насосов автоматическое, по сигналу датчиков, установленных в дренажном баке. На пульте установлены кнопки управления насосами и датчик температуры машинного зала. При температуре в машинном зале ниже 10°С включается электрическое отопление машинного зала. Блок напорной гребенки БГ обеспечивает распределение, измерение расхода и давления технологической воды, подаваемой на скважины в систему поддержания пластового давления. В блоке напорной гребенки установлены блок трубопроводов, блок дифманометров-расходомеров, площадки для обслуживания, элементы вентиляции, отопления и пульт управления. Блок трубопроводов имеет распределительный коллектор с угловыми регулирующими вентилями, высоконапорные водоводы с диафрагмой высокого давления, сборный коллектор с запорными вентилями. Дифманометры - расходомеры различного типа с часовым механизмом привода диаграммы устанавливаются на БКНС для эксплуатации с давлением на выкиде ниже и выше 15 МПа. Изменение расхода технологической воды осуществляется регулирующими вентилями, установленными на распределительном коллекторе. Отопление блока осуществляется тремя маслозаполненными печами мощностью по 2 кВт. Включение двух печей отопления автоматическое при уменьшении температуры до 5 °С, третья печь подключена на постоянный режим работы. Помещение и установленное оборудование в блоке соответствуют требованиям по классу взрыво- и пожароопасности В-16. Блок низковольтной аппаратуры и управления БА позволяет эксплуатировать БКНС без постоянного присутствия обслуживающего персонала с обеспечением управления, контроля работы и защиты БКНС. Срабатывание защиты и остановка насосного агрегата происходят при перегреве подшипников и воды выше 70°С, при падении давления масла, смазки и технологической воды на входе насоса ниже 0,05 МПа, при срабатывании защиты электрозадвижки.
Водоводы системы ППД Промысловые трубопроводы классифицируют по нескольким признакам. По назначению трубопроводов различают: - выкидные линии - транспортируют продукцию скважин от устья до ГЗУ; - нефтегазосборные коллекторы - расположены от ГЗУ до ДНС; - нефтесборные коллекторы - расположены от ДНС до центрального пункта сбора (ЦПС); - газосборные коллекторы - транспортируют газ от пункта сепарации до компрессорной станции; - водоводы - предназначены для транспортирования воды от водозаборных сооружений до устья нагнетательных скважин. По величине напора: - высоконапорные - выше 2,5 МПа; - средненапорные - 1,6...2,5 МПа; - низконапорные - до 1,6 МПа; - безнапорные (самотечные). Самотечным называется трубопровод, перемещение жидкости в котором происходит только за счет сил тяжести. Если при этом жидкость и газ движутся раздельно, то такой трубопровод называют свободно-самотечным, а при отсутствии газовой фазы - напорно-самотечным. По типу укладки на территории месторождения: - подземные; - наземные; - подвесные; - подводные. По гидравлической схеме: - простые, то есть не имеющие ответвлений; - сложные - имеющие ответвления или переменный по длине расход, вставку другого диаметра, параллельный участок, а также кольцевые. По характеру заполнения сечения: - трубопроводы с полным заполнением сечения трубы жидкостью; - трубопроводы с неполным заполнением сечения. Полное заполнение сечения трубы жидкостью обычно бывает в напорных трубопроводах, а неполное может быть как в напорных, так в безнапорных трубопроводах. С полным заполнением сечения жидкостью чаще бывают нефтепроводы, транспортирующие товарную нефть и водоводы, реже - выкидные линии скважин. Трубопроводы от КНС к водораспределительным пунктам и нагнетательным скважинам сооружают из безшовных стальных труб: - горячекатанных по ГОСТ 8731-87 и ГОСТ 8732-78; - холоднотянутых по ГОСТ 8733-87 и ГОСТ 8734-75. Применяются также бесшовные стальные трубы с различными защитными покрытиями на их внутренней поверхности. Общая протяженность водоводов на месторождении составляет несколько десятков, а иногда сотни километров. Диаметр водовода определяется с учетом расхода воды, приемистости скважин, скорости движения воды и давления при перекачке воды. Расход воды на каждую нагнетательную скважину определяется исходя из требований проектных документов с учетом обеспечения максимальной полноты извлечения нефти. К водоводу обычно подключают не более двух нагнетательных скважин с приемистостью выше 100 м3/сут. При меньшей приемистости возможно подключение большего количества скважин. Расчет промыслового водовода заключается в определении его прочностных характеристик для заданного объемного расхода и условий перекачки воды. Толщина стенок труб водовода определяется с учетом максимального значения внутреннего рабочего давления и давления испытания труб. Также учитывается сопротивление на разрыв и предел текучести материала труб при растяжении условия перекачки и характеристики рабочего агента. Давления испытания водоводов достигают величины 1,25 для подъемных водоводов и 1,40 от рабочего давления для водоводов внутри КНС. С увеличением толщины стенки труб происходит уменьшение внутреннего диаметра и увеличение гидравлически^ сопротивлений при перекачке вод. Результатом этого может быть уменьшение давления на устье и приемистости скважины. Во избежание отложений в трубах твердых частиц средняя скорость движения жидкости в трубопроводе должна быть больше 0,5 м/с и, в то же время она не должна быть больше 2,5 м/с во избежание истирания труб песком. Таким образом, при перекачке жидкостей, загрязненных илистыми частицами и песком, величина диаметра трубы не должна выходить из пределов, ограниченных следующим условием: 0,8×Q < d2 < 4×Q, (2.1) - где Q - в л/с; d - в дюймах. При сооружении трубопроводов значительной протяженности следует выбирать трубы диаметром, обеспечивающим наименьшую себестоимость перекачки единицы продукта. Для определения диаметра трубопровода производят несколько расчетов себестоимости перекачки жидкости через ряд труб смежных диаметров по заданным расходу и длине трубопровода и принимают диаметр, соответствующий меньшей себестоимости.
Популярное: Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (645)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |