Файл: Мазепа Б.А. Опыт автоматизации добычи нефти.pdf

стемой предусмотрен отдельный сбор нефти и газа по самостоя­ тельным коллекторам от каждой скважины в отдельности.

индивидуальной установкой, в которую входят трап и мерник. Продукция скважины направляется в трап, где происходит пер­ вичное отделение газа от нефти. В трапах поддерживается мини­ мальное давление около 1,2—1,5 ат, вполне достаточное для поступления газа по газовой линии к сборному газовому коллек­ тору и далее по коллектору к компрессорной станции. Нефть из

окончательно выделяется из нефти и осаждается парафин. Резервуары, устанавливаемые на скважинах, используются

также для замера суточной производительности скважины или ее дебита. Трапы и мерные емкости располагаются в непосредственной

близости от скважины (в 8—10 м и реже 20—30 м), чтобы макси­ мально сократить путь газированной нефти по трубопроводам и избежать запарафинивания последних.

Нефть из мерников по трубам самотеком поступает в нефте­ сборный коллектор и далее на сборный пункт нефтесборного участка. Со сборных пунктов нефть перекачивают в промысловые

товарные парки, откуда через резервуары товаротранспортных организаций направляются потребителям.

Преимущества самотечной системы сбора следующие.

_ 1. Возможность сбора нефти со скважин с невысокими буфер­

ными давлениями.

32

2.Самотечный сбор нефти со скважин экономичен благодаря использованию рельефа местности.

3.Большая гибкость системы. Остановка или авария на одной скважине не нарушает нормальной работы системы в целом.

4.Подключение объектов к системе с низким давлением в кол­ лекторах не вызывает усилий и осложнений, благодаря чему

достигаются высокие темпы обустройства участков и площадей.

5.Система проста в обслуживании.

Наряду с этим самотечная система имеет серьезные недостатки.

1. Основным из них является ее негерметичность. Газ из мерных емкостей, установленных па скважинах, а также из ре­

зервуаров сборных пунктов и товарных парков, улетучиваясь в атмосферу, увлекает за собой большой процент легких бензи­ новых фракций, в результате чего удельный вес нефти увеличи­ вается, а качество ухудшается. Миллиарды кубометров высоко­ качественного химического сырья пропадают.

2. Вследствие малых скоростей потока и небольшого напора, обусловленного лишь разностью геометрических отметок, при самотечной системе сбора требуются трубы большого диаметра. Так, к общему сборному коллектору от каждой скважины про­ кладывают соединительные линии из 4" труб. При этом умень­ шаются возможности укладки нефтепроводов в зоне промерзания грунтов.

Принудительная откачка нефти

Поскольку рельеф местности нефтепромыслов Татарии позво­ ляет осуществлять сбор нефти с большинства скважин за счет свободного самотека, эксплуатационные скважины каждой пло­ щади разбиваются на группы, образующие нефтесборные участки,

для каждого из которых строится в низкой точке рельефа участко­ вый сборный пункт. Скважины, не обеспечивающие самотечного

стока нефти, оборудуются насосными установками. Если для самотека требуется лишь небольшое увеличение разности геоме­ трических отметок, на скважинах устанавливают мерные емкости на постамент.

Иногда небольшие группы скважин ввиду невозможности по­ дачи нефти самотеком на запроектированный сборный пункт объединяют в буферном сборном пункте, куда нефть поступает самотеком, а далее на основной сборный пункт откачивается

насосами. Для нескольких нефтесборных участков сооружается товарный парк, принимающий откачиваемую со сборных пунктов нефть и направляющий ее в резервуары товаро-транспортного управления. Таким образом, принудительная откачка нефти производится на отдельных скважинах, буферных сборных пунк­

тах, сборных пунктах и товарных парках промыслового хо­ зяйства.

Автоматизация процесса откачки нефти

При принудительной откачке нефти требуются большие затраты

рабочего времени. Причем время, необходимое на откачку нефти из мерников, зависит в основном от количества поступающей в емкости нефти, производительности откачивающих насосов и объема емкостей.

На сборных пунктах и товарных парках нефть откачивают

по мере освобождения емкостей товаро-транспортных организа­

ций, а также подготовки нефти к сдаче, т. е. после ее обезвожи­ вания, обессоливания и стабилизации. На первой стадии очень важно сократить время на проведение операции по откачке нефти

со скважцн, за счет которого можно будет обслужить еще не­ сколько объектов. Анализ данных по скважинам НПУ Бавлы-

нефть показал, что в среднем на откачку нефти из мерника опера­

Сокращение этого времени достигается автоматизацией про­ цесса принудительной откачки, при которой нефть со скважин откачивается автоматически по мере накопления мерника. Спе­ циальный прибор-датчик, установленный на мернике, просле­ живает изменение уровня в нем. Датчик работает следующим образом.

По мере наполнения мерника и достижения верхнего предель­ ного уровня датчик подает сигнал в насосную установку и вклю­ чает откачивающий насос. При опорожнении мерника и дости­ жении нижнего предельного уровня вторым сигналом насос оста­ навливается. Благодаря применению автоматов откачки время

34

затрачиваемое оператором на откачку нефти, полностью высво­ бождается, за исключением незначительного времени, необходи­ мого для периодического осмотра состояния оборудования.

Если при расчете технико-экономической эффективности сред­

нее время, затрачиваемое оператором на откачку нефти из одного

Экономия по заработной плате оператора от внедрения одного автомата откачки составит в год около 2600 руб. Вычитая из этой суммы стоимость установленного типа автомата откачки с учетом монтажа и срока амортизации оборудования, получим чистую годовую экономию.

Конструкции применяемых автооткачек

Применяемые на промыслах автооткачки по характеру работы

датчиков можно подразделить на механические и пьезометриче­

ские.

Механические датчики автооткачек являются родоначальни­ ками автоматов откачки нефти. Первая конструкция автомата откачки с поплавковым прослеживанием изменения уровня жид­ кости в мернике и тросиковой передачей усилий от поплавкового рычага к переключателю электродвигателя насоса была изго­ товлена в мастерской КИП НПУ Туймазанефть в 1953 г.

Откачка нефти из меринка регулировалась величиной малого рычага автомата и местом установки зажимов, перемещающих рычаг переключателя. В конструкции, помимо автоматического включателя электродвигателя насоса установкой добавочного дублерпого кнопочного пускателя, было предусмотрено ручное управление. В целях пожарной безопасности электрическую часть автооткачкп (магнитопускатель, кнопки включения и др.) монтировали на расстоянии 15—20 м от установленного мерника,

па тросике же делали рассечку с разобщающим изолятором антен­ ного типа.

Автомат откачки этой конструкции работал вполне удовлетво­ рительно при условии тщательного изготовления и монтажа на

скважине. Такими автооткачками в 1956 г. на промыслах Туймазанефтп было оборудовано более 100 скважин, а на промыслах

Татарии более 50.

Однако конструкция автооткачкп имела ряд существенных

недостатков. Так, в частности, натяжка тросика со временем

ослабевала, а зимой покрывалась инеем, это приводило к разрегу­

лировке механизма включения электромотора. При поплавковом

прослеживании изменения уровня нефти в емкости вследствие различных по объему мерников приходится индивидуально к каж­ дому мернику подбирать несущие рычаги поплавка в зависимости от диаметра и высоты мерника. Поплавковые рычаги ограничи­ вают использование автоматов откачки подобной конструкции

на мерниках высотой более 3 м. Для автооткачек этого типа высота наполнения ограничивается примерно диаметром мерника.

Кроме того, при монтаже датчика в лазовом люке мерника необходимо останавливать скважину и очищать мерник от пара­ фина. При профилактическом осмотре или при повреждении поплавка также требуется остановка скважины. Поэтому датчики автооткачек на некоторых скважинах монтировали на крыше мерника в замерном'люке. В этом случае поплавок может иметь

жесткую подвеску к рычагу или свободную к тросу с контргрузом. Устройство одного из вариантов механического датчика со

свободной подвеской поплавка следующее (рис. 16).

Рис. 16. Электрокинематическая схема автооткачки со свободной подвеской поплавка.

На оси 5 в раме 4 помещено два спаренных ролика: один 2 с большим диаметром, другой 3 с малым. К большому ролику

прикрепляется трос, несущий поплавок 1. Малый ролик несет контргруз 6. При прослеживании уровня нефти в мернике по­ плавком оба ролика вращаются. Ось 5 имеет наружную нарезку и при вращении ролики смещают ее в зависимости от направления их движения. Так, при наполнении резервуара поплавок подни­ мается вверх, при этом большой ролик вращается по часовой стрелке и ось смещается вправо. При определенном уровне осью замыкаются контакты 7, питаемые через трансформатор 11 на­

пряжением 36 в и срабатывает промежуточное реле Р, которое,

замыкая свои контакты 9, создает цепь катушки магнитного пускателя 10, в результате чего включается электродвигатель ЭД насоса.

При откачке нефти поплавок опускается и своим весом вращает ось, поднимая контргруз. Ось перемещается влево, однако откачка продолжается, так как после включения контактов 7 имеется запас хода (12 .й.и), при котором контакты остаются замкнутыми.

36