• Категория: Нефтегазовое дело
  • Вид работы: Дипломная работа
  • Год защиты: 2020
  • Оригинальность: 70 %

Просмотреть презентацию: https://youtu.be/8Grv8_EZwqE

АННОТАЦИЯ
Тема проекта: «Системный подход к анализу причин отказов глубинно-насосного оборудования, и разработке мероприятий по увеличению межремонтного периода скважин».
Выпускная квалификационная работа содержит 67 страниц текста, в том числе 14 рисунков, 14 таблиц, 12 формул, 7 листов слайдов, выносимых на защиту выпускной квалификационной работы.
Объект исследования – УЭЦН.
Цель – комплексный анализ причин отказов УЭЦН, в частности, на Колвинском месторождении, а также рассмотрение возможных методов продления безаварийной работы установок.
Гипотеза состоит в том, что в случае достижения цели дипломной работы будет возможно пользоваться полученными результатами и выводами для оптимизации работы УЭЦН на Колвинском месторождении.
На Колвинском месторождении средняя наработка на отказ составляет около 130 суток, нет часто ремонтируемых скважин, это говорит об отсутствии каких-либо чрезвычайно вредных факторов. Однако установки все равно выходят из строя, в выпускной квалификационно работе мы определили наиболее распространенные причины отказов.
Наилучшим решением проблемы снижения изоляции кабеля, будет замена кабеля на более коррозиестойкий. Одним из таких вариантов будет кабель с рабочей температурой 120 ℃ производства ОКП «ЭЛКА-Кабель» (г. Пермь). Кабели с тремя основными жилами из сплава ТАС и изоляцией жил из блоксополимера пропилена с этиленом для установок погружных электронасосов. Предназначены для подачи электрической энергии к электродвигателям установок добычи нефти на номинальное напряжение 3,3 кВт частоты до 70 Гц. Длительно допустимая температура нагрева жил кабеля – 120℃.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение 2
I. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 4
1.1. Геолого-физическая характеристика Колвинского месторождения 4
1.2. Физико-гидродинамическая характеристика продуктивных коллекторов 9
1.3. Физико-химические свойства нефти, газа, воды 10
Выводы по геологическому разделу 15
II. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 17
2.1. Анализ состояния фонда скважин 17
2.2. Виды отказов УЭЦН 18
2.3. Осложнения и их влияние на работу установки 22
2.3.1. Вредное влияния газа на работу насоса и способы борьбы с ним 22
2.3.2. Вредное влияние механических примесей на работу установки и способы борьбы с ними 24
2.3.3. Вредное влияние солеотложений на работу установки и способы борьбы с ними 29
2.3.4. Влияние кривизны ствола скважины и глубины спуска насоса и методы борьбы с данными осложнениями 32
2.3.5. Влияние температуры пластовой жидкости 34
2.4. Анализ отказов установок электроцентробежного насоса на Колвинском месторождении на 1-м кусте 35
2.5. Мероприятие по увеличению МРП скважин на Колвинском месторождении 37
2.6. Технологическая эффективность применение новых кабелей 39
Выводы по технологическому разделу 40
III. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 42
3.1. Определение экономической эффективности при проведении проектируемой технологии 42
3.2. Исходные данные для расчета экономических показателей проектируемой технологии 42
3.3. Расчет экономических показателей проекта 43
3.3.1. Платежи и налоги 43
3.3.2. Эксплуатационные затраты 44
3.3.3. Выручка от реализации 45
3.3.4. Прибыль от реализации 45
3.4. Экономические показатели эффективности 47
Выводы по экономическому разделу 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 51

ВВЕДЕНИЕ
Как известно, в нефтяной отрасли используется сложное и дорогостоящее оборудование. Все это оборудование имеет определённый рабочий ресурс, то есть минимальное время наработки на отказ, определяемое нормативно-технической документацией. Однако зачастую оборудование выходит из строя преждевременно, что влечет за собой большие затраты времени и средств на его замену или ремонт. В связи с этим, поиск причин преждевременного выхода из строя оборудования, анализ этих причин и выработка рекомендаций способных продлить безаварийный период работы оборудования является актуальной проблемой. В данной дипломной работе поставленная проблема решается относительно УЭЦН. Известно, что в Российской Федерации наибольшие объемы добычи нефти приходится именно на долю УЭЦН, поэтому поставленная проблема имеет особенно большой приоритет.
Итак, объектом исследования является УЭЦН, целью – комплексный анализ причин отказов УЭЦН, в частности, на Колвинском месторождении, а также рассмотрение возможных методов продления безаварийной работы установок.
Поставленная цель достигается путем решения следующих задач в определенной последовательности:
а) рассмотреть какие именно элементы УЭЦН могут выходить из строя, найти наиболее подверженные поломкам элементы;
б) проанализировать существующие на сегодняшний день способы поиска и анализа причин отказов УЭЦН;
в) изучить основные факторы (причины), осложняющие работу УЭЦН, приводящие к его поломкам, описать некоторые способы уменьшения вредного воздействия этих факторов;
г) произвести расчет экономической эффективности одного из способов борьбы с осложняющими факторами;
д) применить полученные результаты к анализу причин отказов на Колвинском месторождении.
Структура работы выполнена в виде поэтапного решения поставленных выше задач. Гипотеза состоит в том, что в случае достижения цели дипломной работы будет возможно пользоваться полученными результатами и выводами для оптимизации работы УЭЦН на Колвинском месторождении.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Продуктивные отложения IV пачки овинпармского горизонта, вмещающие «основную» залежь нефти на Колвинском месторождении, залегают на глубинах 3665-3794 м.
Залежь нефти пластовая, стратиграфически и литологически экранированная; вытянута в меридиональном направлении, размеры ее составляют 26.5 х 4.5-9.0 км, высота 151 м.
Общая толщина пласта по скважинным данным уменьшается с севера на юг с 26 м (скв. 2-С-К) до 12 - 13 м (скв. 64, 62).
Эффективные нефтенасыщенные толщины по скважинам меняются от 2.2м (скв. 100) до 10.0 м (скв. 1-С.К., 61-К), средневзвешенная по залежи - 4,2 м. В районе скважины 21 выделена зона замещения пластов-коллекторов плотными разностями – глинистыми доломитами.
Коллекторы сложены, в основном, вторичными доломитами, средне-мелкозернистыми, неравномерно глинистыми, часто волнисто-горизонтально слоистыми, с органогенно-детритовой пятнистой текстурой, в различной степени пористыми и кавернозными, стилолитизированными и пятнисто трещиноватыми.
Встречаются свободные пустоты выщелачивания (1-2%) и перекристаллизации, большая часть которых приурочена к участкам перекристаллизации (примерно 3 -5 %). Поры изометричной, треугольной, щелевидной и неправильной формы (размером от 0.01 до 5 мм). Порода нефтенасыщена по порам и трещинам. Трещины разноориентированные, открытые и залеченные кальцитом и доломитом, участками со следами выщелачивания, с образованием каверн размером до 1 см. Порода слабо окремнена (до 30 %).
Пластовая плотность нефти варьирует в пределах 0,827-0,832 г/см3, средняя – 0,830 г/см3. Динамическая вязкость нефти варьирует в пределах 6,75-7,89 мПа*с при среднем значении 7,75 мПа*с; коэффициент сжимаемости – 51,5 – 81,1 1/мПа*10-5 при среднем значении 67,1 1/мПа*10-5.
На 01.01.17 г. на первом кусту Колвинского месторождения в фонде числятся 7 скважин. Все 7 скважин оборудованы УЭЦН.
Установки УЭЦН являются достаточно сложным и высокотехнологичным оборудованием, состоящим из множества узлов и элементов. Эти отдельные узлы и элементы могут выходить из строя под воздействием тех или иных факторов, что приведет к отказу всей установки.
Из представленного множества отказов следует выделить наиболее распространённые и опасные отказы УЭЦН, можно выделить группы наиболее распространённых отказов, это:
а) снижение изоляции кабеля;
б) снижение (отсутствие подачи);
в) клин насоса.
Чтобы понять, почему происходят те или иные поломки, необходимо установить причину (фактор) которая привела к отказу.
По Колвинскому месторождению имеется информация по отказам за период Январь 2018 – Август 2018.
На рассматриваемом месторождении средняя наработка на отказ составляет около 130 суток, нет часто ремонтируемых скважин, это говорит об отсутствии каких-либо чрезвычайно вредных факторов. Однако установки все равно выходят из строя, попытаемся определить причины этого. Как можно видеть из диаграмм, наиболее распространённые причины отказов (без учета ГТМ):
а) Снижение подачи;
б) Снижение изоляции кабеля.
Наилучшим решением проблемы снижения изоляции кабеля будет замена кабеля на более коррозиестойкий. Одним из таких вариантов будет кабель с рабочей температурой 120 ℃ производства ОКП «ЭЛКА-Кабель» (г. Пермь).
Кабели с тремя основными жилами из сплава ТАС и изоляцией жил из блоксополимера пропилена с этиленом для установок погружных электронасосов. Предназначены для подачи электрической энергии к электродвигателям установок добычи нефти на номинальное напряжение 3,3 кВт частоты до 70 Гц. Длительно допустимая температура нагрева жил кабеля – 120 ℃.
По расчетам после замены стандартного кабеля на предлагаемый мы получим дополнительную добычу жидкости 2355 м3 и нефти – 1100 т за год по четырем скважинам, что подчеркивает технологическую эффективность проекта.
В экономическом разделе были рассмотрены технико-экономические показатели эффективности замены кабелей. На основании выполненных технико-экономических расчетов предполагаемая дополнительная чистая прибыль составит 6768328 руб., что подтверждает экономическую эффективность предложенных мероприятий. Расчеты подтверждают эффективность проведения предлагаемой операции.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Ивановский В.Н., Сазонов Ю.А., Сабирова А.А., Соколов Н.Н., Донской Ю.А., Ступени центробежных насосов для добычи нефти с открытыми рабочими колесами из алюминиевых сплавов с защитным керамико-полимерным покрытием // Территория Нефтегаз. - 2008. - №12. – С.46-54.
Ласуков. Р.Я. Анализ причин преждевременных отказов при эксплуатации уэцн в пластах группы юс восточно-сургутского месторождения и методы борьбы с ними // Науки о земле. - 2015. - №11. – С.23-36.
Пономарев Р.Н. Аварийные отказы оборудования УЭЦН и разработка мероприятий по их устранению: дис. ... Канд. технических наук: 61:07-5/852. - Уфа, 2006. – 206 с.
Ухалов К.А., Р.Я. Кучумов Методология оценки эксплуатации надежности работы УЭЦН // Науки о земле. - 2009. - №4. – С.58-75.
Ляпков, П.Д. Подбор установки погружного центробежного насоса к скважине / П.Д. Ляпков Н.Н. – М.: МИНГ, 1987. - 71 с.
Интернет-ресурсы: Экономическое моделирование. Множественная регрессия URL:
http://portal.tpu.ru/SHARED/a/ARISTOVAEV/Student/Tab1/Lab%205_Econ_mod.pdf. (дата обращения 14.01.2019).
Росляк А. Т., Санду С. Ф. Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений. - Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2013. - 276 с.
Интернет-ресурсы: Использование новых износостойких материалов URL: http://www.studfiles.ru/preview/4241605/page:2/#4. (дата обращения 14.01.2019).
Интернет-ресурсы: Применение износостойких электроцентробежных насосов URL: http://www.referatok.ru/103217. (дата обращения 14.01.2019).
Пещеренко М.П. Нефтяные ступени с открытыми рабочими колесами // Территория нефтегаз. - 2013. - №12. – С.23-37.
Интернет-ресурсы: Причины и условия отложения неорганических солей URL:http://Corrosion.su_the_reasons_and_conditions_of_adjournment_of_inorganic_salts. (дата обращения 14.01.2019).
Интернет-ресурсы: Двусторонние установки для добычи пластовой жидкости URL: http://www.almaz-samara.ru/innovations/two-side-pump-plant. (дата обращения 14.01.2019).
Интернет-ресурсы: Установка УЭЦН URL:
http://ref911.ru/show_id=344257.html. (дата обращения 14.01.2019).
Агеев Ш.Р. «NovometSel-Pro», «Калькулятор ЭЦН», «Программа расчета энергоэффективности»/ А.М. Агеев Джалаев, И.В. Золотарев, А.С. Ермакова, Е.В. Пошвин//Бурение и нефть. – М, 2013 № 10. – С. 36–40.
Проектная документация: «Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности», ПД.ОБ. – 2014 – 08 – 09ПБ, 2014г. – 206 с.
Проектная документация: «Перечень мероприятий по гражданской обороне, мероприятий по предупреждению чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», ПД.ОБ. – 2014 – 08 – 12ГОЧС, 2014г. – 89 с.
Потапов А.В. Инструкция по запуску, выводу на режим и эксплуатации скважин оборудованных УЭЦН. - Томск: 2010. – С.54-87.
Ивановский В.И. Домашнее задание по машинам и оборудованию для добычи нефти часть 2 / В.И. Ивановский, Н.Н. Соколов – М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2005. – С.15-23.
Ивановский В.Н. Анализ современного состояния и перспектив развития скважинных насосных установок для добычи нефти // Оборудование и технологии нефтегазового комплекса . - 2007. - №6. – С.46-54.
Красноборов Д.Н. Осложненный фонд скважин ООО "Лукойл-Пермь" // Инженерная практика . - 2016. - №4. – С.88-96.
Ковальчук Я.П., Ковальчук З.Я., Круглов И.А. Новый подход к анализу причин низкой работоспособности УЭЦН // Территория нефтегаз. - 2009. - №6. – С.45-54.
Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Сабиров А.А., Каштанов В.С., Пекин С.С. Оборудование для добычи нефти и газа: В 2 ч. — М: ГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им И. М. Губкина, 2002. - Ч. 1. — 768 с.
Канке А.А. Анализ финансово-хозяйственной деятельности предприятия: Учебное пособие. — 2-е изд., испр. и доп. – М.: ИД «Форум»: ИНФРА-М, 2011. — 288 с.
Мищенко И.Т. Скиажинная добыча нефти: Учебное пособие для вузов. — М: М71 ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2003. — 816 с.
Пястолов С.М. Анализ финансово-хозяйственной деятельности предприятия: учебник для вузов / С.М.Пястолов. — М.: ЮНИТИ, 2011. — 365 с.
Интернет-ресурсы: Методическая разработка открытого урока URL: https://infourok.ru/metodicheskaya_razrabotka_otkrytogo_master_klassa_po_engs-138492.htm. (дата обращения 14.01.2019).
Интернет-ресурсы: Станция управления c частотным регулированием ИРЗ-500 (СУ ЧР) руководство по эксплуатации URL: https://www.irz.ru/uploads/files/11.pdf. (дата обращения 14.01.2019).
Интернет-ресурсы: Сепаратор механических примесей (гидроциклонного типа) // Банк технологий URL: http://xn_90a8a.xn_h1aick0e.xn_8B-7. (дата обращения 14.01.2019).
Интернет-ресурсы: Этапы создания УЭЦН URL:
http://www.novomet.ru/rus/company/research-and-development/konnas-design-buro/history/birthof-esp-systems/. (дата обращения 14.01.2019).
Интернет-ресурсы: Rengm URL: http://rengm.ru/rengm/gidrozashhita-pjed.html. (дата обращения 14.01.2019).




Свяжитесь с нами в один клик:

Нажмите на иконку и вы будете переправлены на страницу связи с нашими специалистами.