ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 23
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
r, отделенная от жидкости гибкой мембраной.
Рис. 2 - Схема истечения жидкости из двухступенчатой форсунки.
Жидкость в малорасходную ступень форсунки поступает с расходом Q1, при этом кран 1 поддерживает в малорасходной магистрали постоянное давление р1 Изменение расхода через сопло 3 форсунки, а также и режимных параметров происходит за счет открытия крана 2, подсоединенного к напорной магистрали.
При смешении струй жидкости первой и второй ступени в камере смешения форсунки происходит образование жидкостного вихря, в центре которого давление падает и при истечении из сопла в воздушную среду происходит образование воздушного вихря с радиусами vтк — внутри камеры смешения и rтс — на выходе из сопла, так что истечение жидкости из форсунки происходит только в кольцевой области между стенками сопла и воздушным вихрем. При истечении из форсунки в жидкостную среду в центре вихря образуется зона разрежения, определяемая аналогичными геометрическими параметрами rтк, rтс, в которой осевая скорость течения жидкости равна нулю или противоположна осевой скорости истечения циркулирующей жидкости из форсунки и которая также весьма существенно определяет площадь истечения жидкости из сопла форсунки и коэффициент расхода сопла.
Особенность течения жидкости через форсунку – наличие участка на расходной характеристике с отрицательным гидравлическим сопротивлением, что обусловливает развитие неустойчивого режима течения и возможность возникновения автоколебаний.
2.5 Генератор колебаний с одной напорной вихревой ступенью
На основе проведенных исследований автоколебательных режимов двухступенчатой центробежной форсунки авторами был разработан способ генерирования низкочастотных колебаний и гидродинамический генератор колебаний схема которого показана на рис. 3
Рис. 3 - Генератор колебаний с одной напорной вихревой ступенью
1 – направляющий клапан; 2 – труба НКТ; 3 – напорная магистраль: 4 – мембрана; 5 – жиклеры дополнительного потока; 6 – канал дополнительного потока; 7 – кольцевой зазор; 8 – тангенциальные каналы форсунки; 9 – форсунка; 10 – резонатор.
При генерации жидкость, поступающая по напорной магистрали (см. рис. 2), разделяется на основной поток, поступающий в тангенциальные каналы форсунки и образующий жидкостный вихрь, и дополнительный поток, поступающий через узкие каналы-жиклеры в дополнительный канал устройства.
В первой фазе процесса происходит запирание дополнительного потока жидкости основным закручивающим потоком, что приводит к росту давления в нем (при этом вихревое движение жидкости развивается от форсунки вглубь дополнительного канала) и усилению энергообмена между основным и дополнительным потоками вследствие разницы окружных составляющих скоростей. Во второй фазе при возрастании давления в дополнительном потоке до значения, соизмеримого со значением центробежного давления, на периферии жидкостного вихря, в кольцевом зазоре форсунки происходит разрушение вихря, сопровождающееся выбросом жидкости из дополнительного канала и резким увеличением расхода. После выброса жидкости давление в дополнительном потоке опять падает, образуется жидкостный вихрь основного потока, который запирает дополнительный поток, и процесс автоколебаний повторяется. Таким образом, благодаря усилительным свойствам вихря, небольшие колебания давления в дополнительном канале (второй ступени), составляющие 1-5 % от перепада давления на закрученном слое жидкости, вызывают сильные колебания скорости течения через генератор, достигающие 50% от средней скорости. При разрывах сплошности потока коэффициент усиления существенно возрастает. Изменяя упругость жидкости дополнительного канала введением в него газа, отделенного гибкой мембраной, можно также изменять время возрастания давления в первой фазе и регулировать частоту генерируемых колебаний.
Проведенные стендовые и промысловые испытания этого генератора колебаний показали его устойчивую работу и надежность.
В отличие от других конструкций генератор типа ГЖ позволяет создавать высокоамплитудные колебания давления 3-5 МПа в широком диапазоне низких частот 20-300 Гц. Ввиду отсутствия движущихся механических узлов и увеличения КПД генератор не требует привлечения значительных мощностей устьевых насосных агрегатов для создания большого расхода, обладает повышенной надежностью и моторесурсом, что позволяет снижать затраты на проведение обработок
К производственным опасностям и профессиональным вредностям по нефтегазодобывающим предприятиям относятся: неблагоприятные метеорологические условия (ветер, пыль, туман), вредные вещества, шум, вибрации, взрывоопасные вещества и т.д.
Предельно взрывоопасные допустимые концентрации углеводородов занесены в таблицу 2 и таблицу 3.
Таблица 2 - Предельно взрывоопасные допустимые концентрации веществ в воздухе рабочей зоны
Таблица 3 - Пределы взрываемости газовоздушных смесей
Климат района сухой, резко континентальный. Лето знойное, сухое, температура достигает плюс 40-450С. Зима снежная с сильными ветрами, буранами, температура воздуха зимой понижается до -30-400С.
Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий регламентируется в производственных помещениях, плюс 16-220С в холодный и переходный период года, плюс 18-250
С в теплый период года. Влажность воздуха при этом составляет 30-60%, скорость его движения 0,2-0,7м/с.
Опасными элементами нефти являются углерод и водород. Опасность и вредность нефти зависит от количества тяжелых и легких углеводородных фракций. Попутный газ содержит 75,97% метана, 5,89% этана, 2,7% пропана, 1,25% бутана, 4,9% углекислоты, 0,81% азота, 3,29% сероводорода. Метан, этан, пропан, бутан относятся к числу не ядовитых. Вдыхание их в небольшом количестве не оказывает заметного действия на организм человека. При содержании их в воздухе около 10% человек испытывает недостаток кислорода, а при большом содержании может наступить удушение.
Научное положение гигиены труда практически используются производственной санитарией, которая занимается: изучением вопросов санитарного устройства, эксплуатации и содержания предприятия и оборудования; разработкой требований, обеспечивающих нормальные условия труда на рабочих местах, в производственных помещениях и на территории предприятия.
На здоровье человека существенное влияние оказывают метеорологические условия производственной среды, которые складываются из температуры окружающего воздуха, его влажности, скорости движения и излучений от нагретых предметов. Неблагоприятные метеорологические условия приводят к ухудшению условий труда, снижают производительность, увеличивают заболеваемость.
Так, работа при высокой температуре окружающего воздуха и действий лучистой теплоты может привести к перегреванию организма, быстрой утомляемости, а в тяжелых случаях к так называемому тепловому удару, сопровождающемуся повышением температуры тела и потерей сознания. При низкой же температуре воздуха и его чрезмерной подвижности (сквозняк) происходит усиленное охлаждение тела и увеличение общей заболеваемости.
Чтобы обеспечить нормальные метеорологические условия, в рабочей зоне производственных помещений устанавливается контроль за температурой окружающей среды, влажностью, скоростью движения воздуха. С этой целью применяются следующие приборы: термометры, термографы, автоматически регистрирующие температуру; анемометры - для измерения скорости движения воздуха; актинометры - для измерения интенсивности тепловых излучений; психрометры или гигрометры - для измерения влажности.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе данной работы всесторонне изучены особенности применения виброволнового воздействия в различных геолого-промысловых условиях, исходящие из его физической природы и влияния упругих колебаний на многообразие протекающих в продуктивном пласте явлений. Названы основные критерии эффективности воздействия для повышения производительности и реанимации скважин. Рассмотрен ряд технологий и скважинных технических средств, которые успешно внедряются в различных нефтепромысловых регионах России и других стран.
Изучена теоретическая модель процесса декольматации ПЗП, описывающая фильтрационные деформации пористой среды под действием упругих колебаний и позволяющая качественно определить влияние амплитудных и частотных параметров воздействия на динамику процесса виброволновой очистки.
Рассмотрены варианты усиления влияния упругих колебаний при их сочетании с физико-химическими воздействиями. Воздействия упругими колебаниями в сочетании с закачкой в пласт растворов химреагентов кратно повышает эффективность воздействия.
Рассмотрены резонансные свойства систем, состоящих из скважинного генератора и погружных отражателей упругих волн в жидкости.
Рассмотрен опробованный на стендах способ возбуждения колебаний и гидродинамический генератор колебаний типа ГД2В с повышенной эффективностью генерации в широком диапазоне изменения расходно-напорных параметров нагнетания рабочей жидкости.
В ходе работы установлено, что упругие колебания оказывают заметное влияние на фильтрационные процессы фазового вытеснения, релаксационные явления, связанные со структурой флюидов и их взаимодействием с твердой фазой коллектора, и явления декольматации пористых сред пластов.
КП 0809000.23.000 РПЗ
Лист
454444444454
Изм
Лист
№ докум
Подп
Дата
454444444454
Рис. 2 - Схема истечения жидкости из двухступенчатой форсунки.
Жидкость в малорасходную ступень форсунки поступает с расходом Q1, при этом кран 1 поддерживает в малорасходной магистрали постоянное давление р1 Изменение расхода через сопло 3 форсунки, а также и режимных параметров происходит за счет открытия крана 2, подсоединенного к напорной магистрали.
При смешении струй жидкости первой и второй ступени в камере смешения форсунки происходит образование жидкостного вихря, в центре которого давление падает и при истечении из сопла в воздушную среду происходит образование воздушного вихря с радиусами vтк — внутри камеры смешения и rтс — на выходе из сопла, так что истечение жидкости из форсунки происходит только в кольцевой области между стенками сопла и воздушным вихрем. При истечении из форсунки в жидкостную среду в центре вихря образуется зона разрежения, определяемая аналогичными геометрическими параметрами rтк, rтс, в которой осевая скорость течения жидкости равна нулю или противоположна осевой скорости истечения циркулирующей жидкости из форсунки и которая также весьма существенно определяет площадь истечения жидкости из сопла форсунки и коэффициент расхода сопла.
Особенность течения жидкости через форсунку – наличие участка на расходной характеристике с отрицательным гидравлическим сопротивлением, что обусловливает развитие неустойчивого режима течения и возможность возникновения автоколебаний.
2.5 Генератор колебаний с одной напорной вихревой ступенью
На основе проведенных исследований автоколебательных режимов двухступенчатой центробежной форсунки авторами был разработан способ генерирования низкочастотных колебаний и гидродинамический генератор колебаний схема которого показана на рис. 3
Рис. 3 - Генератор колебаний с одной напорной вихревой ступенью
1 – направляющий клапан; 2 – труба НКТ; 3 – напорная магистраль: 4 – мембрана; 5 – жиклеры дополнительного потока; 6 – канал дополнительного потока; 7 – кольцевой зазор; 8 – тангенциальные каналы форсунки; 9 – форсунка; 10 – резонатор.
При генерации жидкость, поступающая по напорной магистрали (см. рис. 2), разделяется на основной поток, поступающий в тангенциальные каналы форсунки и образующий жидкостный вихрь, и дополнительный поток, поступающий через узкие каналы-жиклеры в дополнительный канал устройства.
В первой фазе процесса происходит запирание дополнительного потока жидкости основным закручивающим потоком, что приводит к росту давления в нем (при этом вихревое движение жидкости развивается от форсунки вглубь дополнительного канала) и усилению энергообмена между основным и дополнительным потоками вследствие разницы окружных составляющих скоростей. Во второй фазе при возрастании давления в дополнительном потоке до значения, соизмеримого со значением центробежного давления, на периферии жидкостного вихря, в кольцевом зазоре форсунки происходит разрушение вихря, сопровождающееся выбросом жидкости из дополнительного канала и резким увеличением расхода. После выброса жидкости давление в дополнительном потоке опять падает, образуется жидкостный вихрь основного потока, который запирает дополнительный поток, и процесс автоколебаний повторяется. Таким образом, благодаря усилительным свойствам вихря, небольшие колебания давления в дополнительном канале (второй ступени), составляющие 1-5 % от перепада давления на закрученном слое жидкости, вызывают сильные колебания скорости течения через генератор, достигающие 50% от средней скорости. При разрывах сплошности потока коэффициент усиления существенно возрастает. Изменяя упругость жидкости дополнительного канала введением в него газа, отделенного гибкой мембраной, можно также изменять время возрастания давления в первой фазе и регулировать частоту генерируемых колебаний.
Проведенные стендовые и промысловые испытания этого генератора колебаний показали его устойчивую работу и надежность.
В отличие от других конструкций генератор типа ГЖ позволяет создавать высокоамплитудные колебания давления 3-5 МПа в широком диапазоне низких частот 20-300 Гц. Ввиду отсутствия движущихся механических узлов и увеличения КПД генератор не требует привлечения значительных мощностей устьевых насосных агрегатов для создания большого расхода, обладает повышенной надежностью и моторесурсом, что позволяет снижать затраты на проведение обработок
3 Техника безопасности и охрана окружающей среды
3.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов на месторождении Жанажол
К производственным опасностям и профессиональным вредностям по нефтегазодобывающим предприятиям относятся: неблагоприятные метеорологические условия (ветер, пыль, туман), вредные вещества, шум, вибрации, взрывоопасные вещества и т.д.
Предельно взрывоопасные допустимые концентрации углеводородов занесены в таблицу 2 и таблицу 3.
Таблица 2 - Предельно взрывоопасные допустимые концентрации веществ в воздухе рабочей зоны
| Вещество | ПДВК | Вещество | ПДВК | ||||
| Об.% | Мг/м3 | Мг/л | Об.% | Мг/м3 | Мг/л | ||
| Аммиак | 0,75 | 5500 | 5,50 | Н-пентан | 0,07 | 2050 | 2,05 |
| Бензол | 0,07 | 2250 | 2,25 | Пропан | 0,11 | 1900 | 1,90 |
| Бутан | 0,09 | 2250 | 2,25 | Метан | 0,30 | 4600 | 4,60 |
| Метан | 0,25 | 1650 | 1,65 | Этан | 0,15 | 1800 | 1,80 |
| Керосин | 0,07 | 3700 | 3,70 | Этилен | 0,15 | 1700 | 1,70 |
Таблица 3 - Пределы взрываемости газовоздушных смесей
| Название смеси | Пн.% | Пв.% |
| Бензин | 1,1 | 5,4 |
| Бензол | 1,4 | 9,5 |
| Ацетилен | 1,5 | 82,0 |
| Водород | 4,1 | 75,0 |
| Метан | 5,0 | 16,0 |
Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий регламентируется в производственных помещениях, плюс 16-220С в холодный и переходный период года, плюс 18-250
С в теплый период года. Влажность воздуха при этом составляет 30-60%, скорость его движения 0,2-0,7м/с.
Опасными элементами нефти являются углерод и водород. Опасность и вредность нефти зависит от количества тяжелых и легких углеводородных фракций. Попутный газ содержит 75,97% метана, 5,89% этана, 2,7% пропана, 1,25% бутана, 4,9% углекислоты, 0,81% азота, 3,29% сероводорода. Метан, этан, пропан, бутан относятся к числу не ядовитых. Вдыхание их в небольшом количестве не оказывает заметного действия на организм человека. При содержании их в воздухе около 10% человек испытывает недостаток кислорода, а при большом содержании может наступить удушение.
3.2 Производственная санитария
Научное положение гигиены труда практически используются производственной санитарией, которая занимается: изучением вопросов санитарного устройства, эксплуатации и содержания предприятия и оборудования; разработкой требований, обеспечивающих нормальные условия труда на рабочих местах, в производственных помещениях и на территории предприятия.
На здоровье человека существенное влияние оказывают метеорологические условия производственной среды, которые складываются из температуры окружающего воздуха, его влажности, скорости движения и излучений от нагретых предметов. Неблагоприятные метеорологические условия приводят к ухудшению условий труда, снижают производительность, увеличивают заболеваемость.
Так, работа при высокой температуре окружающего воздуха и действий лучистой теплоты может привести к перегреванию организма, быстрой утомляемости, а в тяжелых случаях к так называемому тепловому удару, сопровождающемуся повышением температуры тела и потерей сознания. При низкой же температуре воздуха и его чрезмерной подвижности (сквозняк) происходит усиленное охлаждение тела и увеличение общей заболеваемости.
Чтобы обеспечить нормальные метеорологические условия, в рабочей зоне производственных помещений устанавливается контроль за температурой окружающей среды, влажностью, скоростью движения воздуха. С этой целью применяются следующие приборы: термометры, термографы, автоматически регистрирующие температуру; анемометры - для измерения скорости движения воздуха; актинометры - для измерения интенсивности тепловых излучений; психрометры или гигрометры - для измерения влажности.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе данной работы всесторонне изучены особенности применения виброволнового воздействия в различных геолого-промысловых условиях, исходящие из его физической природы и влияния упругих колебаний на многообразие протекающих в продуктивном пласте явлений. Названы основные критерии эффективности воздействия для повышения производительности и реанимации скважин. Рассмотрен ряд технологий и скважинных технических средств, которые успешно внедряются в различных нефтепромысловых регионах России и других стран.
Изучена теоретическая модель процесса декольматации ПЗП, описывающая фильтрационные деформации пористой среды под действием упругих колебаний и позволяющая качественно определить влияние амплитудных и частотных параметров воздействия на динамику процесса виброволновой очистки.
Рассмотрены варианты усиления влияния упругих колебаний при их сочетании с физико-химическими воздействиями. Воздействия упругими колебаниями в сочетании с закачкой в пласт растворов химреагентов кратно повышает эффективность воздействия.
Рассмотрены резонансные свойства систем, состоящих из скважинного генератора и погружных отражателей упругих волн в жидкости.
Рассмотрен опробованный на стендах способ возбуждения колебаний и гидродинамический генератор колебаний типа ГД2В с повышенной эффективностью генерации в широком диапазоне изменения расходно-напорных параметров нагнетания рабочей жидкости.
В ходе работы установлено, что упругие колебания оказывают заметное влияние на фильтрационные процессы фазового вытеснения, релаксационные явления, связанные со структурой флюидов и их взаимодействием с твердой фазой коллектора, и явления декольматации пористых сред пластов.
КП 0809000.23.000 РПЗ
Лист
454444444454
Изм
Лист
№ докум
Подп
Дата
454444444454