Реферат кустовая насосная станция

Обновлено: 04.07.2024

Проектирование блочной кустовой насосной станции ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

1. Техническое задание

2. Общие сведения о системе

3. Анализ аналогов

4. Патентный поиск

5. Выбор конкретного оборудования Заключение Список литературы Приложения

1. Техническое задание Целью данного курсового проектирование является рассмотрения основных параметров ЦНС, а также подбор конкретного оборудования, имея начальные условия.

2. Общие сведения Устройство БКНС БКНС выполнена в виде отдельных блок-боксов транспортного габарита, монтируемых на месте эксплуатации в единое здание и функционально связанных между собой технологическими, электрическими линиями. Блоки имеют законченный внутренний электромонтаж приборов и оборудования. В качестве стеновых и кровельных ограждений блок-боксов использованы трехслойные металлические панели с утеплителем. Условно БКНС делится на машзал (насосные блоки) и энергозал (блоки энергообеспечения). Блоки насосные выполняют функцию повышения давления технологической воды до уровня, обеспечивающего нагнетание воды в скважины системы поддержания пластового давления (заводнения). Энергоблоки служат для автоматического управления работ насосных агрегатов, контроля параметров и сигнализации состояния технологического оборудования, защиты технологического оборудования при изменении параметров технологического процесса сверх допустимых пределов, автоматического отключения насосного агрегата и включения резервного. Применение устройств плавного пуска позволяет снизить значение пускового тока и устраняет значительные скачки напряжения в сети, характерные для прямого пуска мощных электроаппаратов, что повышает надежность работы системы электроснабжения, продлевает срок эксплуатации оборудования. [1]

Блочная кустовая насосная станция БКНС предназначена:

· Для поддержания пластового давления в продуктивных пластах нефтяных месторождений методом закачивания пресной, пластовой и сточной воды (полимеров) в пласт;

· Для перекачивания нефтепродуктов (после газовой сепарации);

· Для перекачивания жидкостей (загрязненной воды, нефтяных эмульсий и др.)

БКНС состоит из:

Ш Машинный зал — насосные блоки, блоки маслосистемы, блок коллекторов, блок дренажных насосов.

Ш Блок управления Ш Энергозал

Ш Блок операторный Ш Станция очистки воды Ш Емкость подземная дренажная Ш Емкость для отработанного масла Ш Площадки обслуживания

Ш Межблочные кабельные связи Ш Система автоматики БКНС оборудована системой контроля и автоматизации работы технологического оборудования, предусматривающей:

· Работу станции без постоянного обслуживающего персонала

· Ручное местное управление насосами, вентиляторами, энергообогревателями, задвижками

· Автоматический контроль технологических параметров насосов, электродвигателей, системы смазки, водяного тракта

· Автоматическое срабатывание электрических защит и аварийной сигнализации Система автоматики обеспечивает автоматический учет, контроль и передачу на диспетчерский пункт следующих параметров:

· давление воды на входе и выходе каждого насоса;

· давление масла в маслосистеме каждого насоса;

· учет потребляемой электроэнергии;

· состояние задвижек на входе /откр.- закр./;

· состояние задвижек на выходе /откр.-закр./;

· состояние всех электродвигателей /вкл. — выкл./;

· состояние основных и резервных насосных агрегатов /вкл. -выкл./;

· положение входных дверей /откр.-закр./;

· температуру воздуха в помещении;

· сигнал перемещения допустимого уровня загазованности;

· вибрации насосного агрегата;

· осевой сдвиг ротора насоса;

· утечку воды через сальниковые уплотнители;

· температуру подшипников насосного агрегата;

· температуру гидропяты насоса;

· уровень масел в насосах;

· температуру обмоток электродвигателя.

Далее показана типовая технологическая схема БКНС (приложение 1)

Насос ЦНС Назначение и конструкция:

В многоступенчатых насосах поток перекачиваемой жидкости перемещается последовательно несколькими рабочими колесами, смонтированными на одном валу, в одном корпусе. Корпус многоступенчатого секционного насоса состоит из отдельных секций, число которых равно числу рабочих колес минус один, так как одно колесо расположено в передней крышке. Секционная конструкция корпуса насоса позволяет увеличить или уменьшить напор, не изменяя подачи. Напор будет равен сумме напоров, создаваемых каждым рабочим колесом. Используются в гидросистемах для создания большого давления. Допускается изготовление с торцовым уплотнением. [2]

Насосы ЦНС предназначены для перекачивания воды с водородным показателем pH 7−8,5, с массовой долей механических примесей не более 0,1% и размером твердых частиц не более 0,1 мм и температурой от 1 до 45 °C. Допускается изготовления насоса с торцовым уплотнением. (приложение 2)

Техническая характеристика: 1. Подача, м 3 /ч 180; 2. Напор, м 1185; 3. Температура перекачиваемой жидкости, С°: 8°-40°; 4. Число секции 4; 5. Частота вращения, мин-1 3000.

3. Анализ аналогов Рассмотрим на примере сравнения насоса ЦНС и ЦНС типа Д.

Принцип работы насоса типа ЦНС Работа насоса основана на взаимодействии лопаток вращающегося рабочегоколеса и перекачиваемой жидкости. Вращаясь, рабочее колесо сообщает круговое движение жидкости, находящейся между лопатками. Вследствие возникающей центробежной силы жидкость от центра колеса перемещается к внешнему выходу, а освободившееся пространство вновь заполняется жидкостью, поступающей из всасывающей трубы под действием создаваемого разрежения. Выйдя из рабочего колеса первой секции, жидкость поступает в каналы направляющего аппарата и затем во второе рабочее колесо с давлением, созданным в первой секции, откуда — в третье рабочее колесо с увеличенным давлением, созданным во второй секции и т. д. Вышедшая из последнего рабочего колеса жидкость через направляющий аппарат поступает в крышку нагнетания и из нее в нагнетательный трубопровод. Во время работы насоса, вследствие давления воды на неравные по площади боковые поверхности рабочих колес, возникает осевое усилие, которое стремится сместить ротор насоса в сторону всасывания. Для уравновешивания осевого усилия в насосе предусмотрено разгрузочное устройство, состоящее из диска разгрузки, кольца и втулки разгрузки и дистанционной втулки. Жидкость из последней ступени проходит через кольцевой зазор между втулкой разгрузки и дистанционной втулкой и давит на диск рагрузки с усилием, равным сумме усилий, действующих на рабочие колеса, но направленным в сторону нагнетания. Ротор насоса оказывается уравновешенным, равенство усилий устанавливается автоматически. Выходящая из разгрузочной камеры жидкость охлаждает сальник со стороны нагнетания. Сальник со стороны всасывания омывается жидкостью, поступающей под давлением из всасывающего трубопровода. Жидкость, проходя по рубашке вала через сальниковую набивку, предупреждает засасывание воздуха в насос и одновременно охлаждает сальник. Большая часть жидкости проходит через зазор между рубашкой вала и втулкой гидрозатвора в полость всасывания, часть проходит между рубашкой вала и сальником со стороны всасывания, охлаждая его, остальная часть выходит наружу через штуцер. Затяжка сальника должна обеспечивать возможность просачивания перекачиваемой жидкости между валом и сальниковой набивкой наружу в количестве 5−15 л/ч. Меньшее количество свидетельствует об излишнем затягивании сальника, что увеличивает потери на трение и ускоряет износ рубашки вала и гайки ротора. Ротор насоса приводится во вращение электродвигателем, присоединенным к насосу через упругую втулочно-пальцевую муфту, состоящую из двух полумуфт (насоса и электродвигателя) и пальцев с резиновыми втулками. Направление вращения ротора насоса по часовой стрелке, если смотреть со стороны электродвигателя. Насос и электродвигатель устанавливаются на общей фундаментной плите так, чтобы между полумуфтами оставался зазор 10 мм при роторе насоса, сдвинутом до отказа в сторону всасывания. Монтаж электрооборудования осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ 12 .2.007.0−75. Перед эксплуатацией электродвигатель агрегата должен быть заземлен.

ЦНС типа Д Особенности конструкции и назначение:

Центробежные, горизонтальные, одноступенчатые насосы типа Д, 1Д и 2Д имеют двусторонний полуспиральный подвод жидкости к рабочему колесу и спиральный отвод. Корпус насоса имеет разъем в горизонтальной плоскости. Расположение всасывающего и напорного патрубка в нижней части корпуса насоса позволяет проводить ремонт без отсоединения труб и демонтажа двигателя. Двигатель приводит в действие ротор насоса через упругую втулочно-пальцевую муфту. Опорами ротора являются радиальные или радиально-упорные подшипники. Рабочее колесо двустороннего входа, что обеспечивает равновесие осевых сил. Двойные сальниковые уплотнения надежно предотвращают протечки по валу.

Насосы типа Д предназначены для перекачивания чистой воды температурой до 85 °C. Применяются на насосных станциях первого и второго подъемов городского, сельского и промышленного водоснабжения, а также для орошения и осушения полей. Материал основных деталей: корпуса, крышки и рабочего колеса — чугун СЧ 18−36; вала — сталь 45.

Устройство и принцип работы насоса типа Д

На общей фундаментной раме электронасосного агрегата установлен непосредственно сам насос, соединенный упругой втулочно-пальцевой муфтой с приводным двигателем. Электронасос типа Д является центробежным, горизонтальным одноступенчатым с двусторонним полуспиральным подводом жидкости к рабочему колесу. Имеет спиральный отвод и сальниковое уплотнение вала. Крышка насоса типа Д и корпус выполнены из чугуна, в горизонтальной плоскости через ось ротора имеется разъем. Разборка насоса возможна без отсоединения трубопроводов и снятия двигателя, благодаря тому, что нагнетательный и всасывающий патрубки насоса расположены в нижней части корпуса. Для возможности присоединения вакуумного насоса или для выпуска воздуха при заполнении насоса самотеком в верхней части крышки корпуса предусмотрено отверстие М16×1,5. Протечку жидкости по валу предотвращает сальниковое уплотнение. Для насосов 1Д гидравлический затвор сальника выполняется посредством подвода жидкости к кольцу сальника по каналу в крышке насоса Корпус и крышку корпуса от износа защищают уплотняющие кольца, что также уменьшает протечки жидкости из напорной полости во всасывающую. В горизонтальном насосе типа Д установлено рабочее колесо двустороннего входа, что обеспечивает надежную работу насоса,

Что перекачивает насос:

Вода и другие жидкости аналогичные по химической активности, температурой до 85 °С, вязкостью до 36сСт. Допускается содержание твердых включений не более 0,05% по массе, размером до 0,2 мм и микротвердостью не более 6,5 гПа (650 кгс/мм 2 ). [3]

кустовой насос станция блочный

Заявка: 2 008 133 139/06, 13.08.2008

Дата начала отсчета срока действия патента: 13.08.2008

Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 26 609 U1, 10.12.2002 . SU 1 751 431 А1, 30.07.2009 . RU 2 103 560 С1, 27.01.1998 . JP 11 257 272 А, 21.09.1999 . US 5 456 577 А, 10.10.1995.

Адрес для переписки: 125 430, Москва, ул. Митинская, 48, корп.1, кв. 741, В. Д. Анохину Автор (ы): Анохин Владимир Дмитриевич (RU)

Патентообладатель (и): Анохин Владимир Дмитриевич (RU)

МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ СЕКЦИОННЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС Изобретение позволяет минимизировать гидравлические потери и увеличить КПД насоса. (приложение 3)

Изобретение относится к области насосостроения, в частности к многоступенчатым секционным центробежным насосам, предназначенным для перекачки жидкости, например для заводнения нефтяных пластов.

Известен многоступенчатый секционный центробежный насос, содержащий корпус, выполненный из секций, стянутых шпильками, входной и выходной каналы, выполненные в крайних секциях, и ступени насоса, расположенные в промежуточных секциях и состоящие из рабочего колеса и направляющего аппарата с диффузорными каналами (см. патент RU 26 609, кл. F04D 1/06, опубл. 10.12.2002).

Недостатком известного устройства является относительно небольшой КПД, обусловленный потерями на гидравлическое сопротивление в диффузорных каналах.

Задача изобретения заключается в устранении указанных недостатков. Технический результат заключается в увеличении КПД.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в многоступенчатом секционном центробежном насосе, содержащем корпус, выполненный из секций, стянутых шпильками, входной и выходной каналы, выполненные в крайних секциях, и ступени насоса, расположенные в промежуточных секциях и состоящие из рабочего колеса и направляющего аппарата с диффузорными каналами, отношение ширины входного проходного сечения диффузорных каналов к ширине выходного сечения лежит в диапазоне 0,62ч0,82, а угол между осью симметрии диффузорного канала и радиусом направляющего аппарата, проведенным из центра к входу этого канала, равен 68ч84°.

Диффузорные каналы выполнены таким образом, что отношение ширины, а входного проходного сечения к ширине b выходного сечения лежит в диапазоне /b=0,62ч0,82. При этом угол между осью l симметрии диффузорного канала и радиусом R направляющего аппарата, проведенным из центра к входу этого канала, равен =68ч84°.

При меньшем отношении ширин проходных сечений затрудняется проход жидкости по каналам, а при большем снижается эффективность ее ускорения. Угловое положение канала также оказывает значительное воздействие на производительность насоса.

Проведенные испытания показали, что выполнение канала именно такой конфигурации позволяет достигнуть максимального КПД насоса.

Многоступенчатый секционный насос работает следующим образом. Насос предварительно заполняется перекачиваемой жидкостью. Вращение от приводного электрического или иного двигателя передается через вал насоса на рабочие колеса 8 ступеней, установленных последовательно друг за другом. При этом происходит передача энергии от рабочих колес 8 к жидкости, которая перетекает от входного канала 3 через две ступени и далее в выходной канал 4. Направляющий аппарат 9 каждой ступени производит преобразование вращательного движения жидкости после рабочего колеса 8 в поступательное, поднимая при этом потенциальный напор и оптимизируя вход жидкости в следующее рабочее колесо.

При работе насоса неизбежны потери энергии, удельный вес которых по отношению к полезной работе на каждом конкретном режиме зависит, в частности, от геометрии проточной части насоса, в том числе от геометрии диффузорных каналов направляющего аппарата [8, "https://referat.bookap.info"].

Предложенная конфигурация диффузорных каналов направляющего аппарата позволяет минимизировать гидравлические потери и увеличить КПД насоса в среднем по всем режимам. [4]

Извещение опубликовано: 27.01.2010 БИ: 03/2010

* ИЛ — исключительная лицензия НИЛ — неисключительная лицензия

5. Выбор конкретного оборудования В системе Миннефтепрома и Миннефтегазстроя разработкой типовых проектов блочных кустовых насосных станций по закачке воды в пласт (БКНС) занимаются институты Башнипинефть и Сибнипигазстрой. В зависимости от климатических условий районов строительства и технологических особенностей нефтяных месторождений разработаны различные варианты БКНС, отличающиеся конструкцией отдельных блоков, применяемым оборудованием и компоновкой блоков на площадке. Типовой проект БКНС разработан институтом Башнипинефть для трех значений производительности: 10 800, 7200, 3600 м 3 /сут. Соответственно устанавливаются 4, 3 и 2 насосных агрегата ЦН-180 с электродвигателями СТД-800−2, СТД-1000−2, СТД-1250−2, АРМ-1250 и СТД-1600−2. Мощность электродвигателя варьируется в зависимости от заданного напора, который составляет соответственно 950, 1185, 1422, 1660 и 1900 м. Максимальный подпор во входном патрубке — 310 м. Допустимая вакуумметрическая высота всасывания — 4 м. Насосное и вспомогательное оборудование размещается в блоках, которые на площадке стыкуются между собой, образуя единое помещение (приложение 5).

Кустовая насосная станция (КНС) как технологическая часть системы сбора нефти и газа на промыслах и их последующей транспортировки. Назначение, структура системы, программное обеспечение, функции интерфейса оператора КНС. Блочные и модульные КНС.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	24.09.2017
Размер файла	950,9 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. Кустовая насосная станция (КНС)

2. Блочные насосные станции кустовые (БНСК)

3. Модульная кустовая насосная станция МКНС

Кустовая насосная станция (сокр. КНС) -- технологическая часть системы сбора нефти и газа на промыслах и их последующей транспортировки.

Оборудование КНС сообщает нефти и газу дополнительный напор, необходимый для их транспортирования через системы сбора и подготовки в направлении высоконапорных участков.

Целью реферата является - изучение кустовых насосных станций.

1) анализ литературы и поиск разновидностей кустовых насосных станций;

2) изучение блочных кустовых насосных станций;

3) рассмотрение модульных кустовых насосных станций.

КНС обычно содержат несколько параллельно включенных насосных агрегатов, задвижки на входах насосных агрегатов, а также на их выходе общий коллектор с гребенкой, от которой отходят водоводы к нагнетательным скважинам.

Также используются кустовые насосные станции для поддержания пластового давления путем закачки воды в пласт.

кустовой насосный станция модульный

1. Кустовая насосная станция (КНС)

АСУ ТП КНС предназначена для контроля и управления процессом закачки воды в продуктивный пласт с целью поддержания необходимого пластового давления и обеспечения оперативного персонала оперативной и достоверной информацией, а также учета расхода воды и электроэнергии. А также:

- автоматизация управления КНС в режиме реального времени получение достоверной информации о ходе технологического процесса и о состоянии оборудования;

- снижение трудоемкости управления технологическими процессами;

- повышение безопасности производства.

Структура системы:

Система построена по иерархическому принципу и представляет собой распределенную трехуровневую систему:

1) нижний уровень - станции и шкафы управления (спроектированные и изготовленные в соответствии с требованиями заказчика), расположенные в непосредственной близости к технологическим объектам;

2) средний уровень реализуется средствами локальных систем контроля и управления, которые строятся на базе контроллера CILK и программного обеспечения Infolook.Polling и Infolook.Kss (Сервер связи и сервер обработки данных);

3) верхний уровень состоит из АРМов диспетчера и специалистов на базе ПК и программного пакета SCADA. На АРМе диспетчера производится архивирование и обработка параметров, отображается состояние технологического объекта и производиться удаленное управление, обработанная и заархивированная информация передается специалистам предприятия для дальнейшего анализа и планирования нефтедобычи.

Программное обеспечение:

2) Infolook.Polling

Программа сбора данных с промышленных устройств по различным протоколам связи, с передачей данных на внешнюю систему по протоколу OPC DA. Программа позволяет получать данные с промышленных устройств, поддерживающие протоколы РТМ и Modbus, настраивать маршруты для доступа к устройствам, конфигурировать частоту получения данных с помощью очередей опроса, а так же строить и отображать статистические данные, полученные во время сбора данных.

Функции контроллера

- cбор и обработка аналоговых параметров;

- cбор и обработка цифровых сигналов;

- cбор и обработка входных сигналов интерфейса RS-485;

- передача информации на верхний уровень;

- выполнение команд дистанционного управления оборудованием;

- автоматическое управление агрегатами и задвижками согласно алгоритмам управления;

- противоаварийная защита агрегатов с фиксацией времени и всех параметров на момент аварийного останова;

- контроль параметров пуска агрегата, блокировка пуска;

- автоматический ввод резерва насосов маслосистемы;

- автоматическое поддержание уровня в дренажной емкости;

- формирование отчетов по моточасам и 2-часовых замеров по воде.

Функции интерфейса оператора

- непрерывный круглосуточный обмен данными с контроллерами;

- визуализация параметров технологического процесса в реальном масштабе времени через мнемосхемы и таблицы;

- дистанционное управление насосными агрегатами, задвижками, маслонасосами и насосами дренажных емкостей;

- разграничение прав доступа;

- формирование и печать отчетно-учетных документов;

- ведение диалога с пользователями системы;

- ведение базы данных реального времени, формирование таблиц замеров, двухчасовок, режимного листа, исторических данных, предыстории событий и аварийных ситуаций;

- сигнализация аварийных ситуаций;

- оперативное изменение оператором конфигурации датчиков: уставок, шкалы и т.д.

Функции терминала PanelView

- вывод на мнемосхему основных технологических параметров;

- оперативное отображение и сигнализация отклонений параметров за установленные пределы;

- реализация диалога с пользователями терминала.

Контролируемые параметры

- состояние насосных агрегатов;

- готовность к пуску агрегатов;

- состояние электроприводных задвижек;

- состояние насосов маслосистемы;

- состояние насоса дренажной емкости;

- температура подшипников двигателей, токи;

- давление масла двигателей и насосов;

- давление воды на приеме и выкиде агрегатов;

- уровень масла в маслобаках;

- уровень жидкости в дренажной емкости;

- расход воды на входе и выходе станции;

- давление на входе станции и на гребенках;

- температура воздуха в блоке и на улице.

Кустовая насосная станция содержит несколько насосных агрегатов, задвижки на выходе этих агрегатов и гребенку для подключения отходящих водоводов. Гребенка выполнена в виде замкнутого контура, разделенного задвижками на части, содержащие одинаковое число отводов к нагнетательным скважинам. Выходы насосных агрегатов подключены к гребенке в местах, делящих ее на участки, число которых равно числу насосных агрегатов при одинаковом количестве отводов в каждом из них.

Известны кустовые насосные станции (КНС), содержащие параллельно включенные насосные агрегаты, задвижки на входах и выходах насосных агрегатов, общий коллектор на выходе с гребенкой, от которой отходят водоводы к нагнетательным скважинам.

КНС содержит четыре однотипных насосных агрегата с задвижками на выходе насосов, подключенных к общему коллектору, который, в свою очередь подключен к гребенке, от которой отходят водоводы к нагнетательным скважинам.

Недостаток известной КНС состоит в том, что параллельно работающие однотипные насосные агрегаты, обычно имеющие неодинаковые гидравлические характеристики, работают при разных производительностях и КПД. Из данных, опубликованных в, производительность агрегатов типа ЦНС-180-1420, работающих совместно в составе КНС, находится в пределах от 150 до 240 м 3 /час. Анализ гидравлических характеристик насосных агрегатов показывает, что фактическая производительность насосного агрегата, работающего параллельно с другими такими же агрегатами, может быть в некоторых случаях даже равной нулю.

Согласно ТУ 4232-001-38490484-2013 шкафы управления кустовых насосных станций в составе комплекса должны обеспечивать:

1) контроль состояния до пяти насосных агрегатов (работает / не работает);

2) контроль состояния электроприводных задвижек;

3) контроль состояния насосов маслосистемы;

4) контроль температуры подшипников насосных агрегатов;

5) измерение давления воды на приеме и выкиде насосных агрегатов с сигнализацией в ДП ЦДНГ отклонения параметра за пределы установленных значений (установка предельных значений с ДП ЦДНГ);

6) измерение давления на входе станции и на распределительных гребенках с сигнализацией в ДП ЦДНГ отклонения параметра за пределы установленных значений (установка предельных значений с ДП ЦДНГ)
контроль уровня жидкости в дренажной емкости;

7) измерение расходов с использованием расходомеров ДРС без вторичного блока до 16 отводов;

8) измерение интегральных расходов по всем отводам;

9) измерение расходов за заданный интервал по всем отводам;

10) измерение расходов за суточный интервал по всем отводам и архивирование их в энергонезависимой памяти контроллера;

11) сигнализацию в ДП ЦДНГ изменения значений минутных расходов для контроля порывов и определения резкого изменения расхода по отводам;

12) Технологическую защиту насосного агрегата при:

- превышении температуры подшипников электродвигателя и насоса;

- недопустимых давлениях воды на приеме и выкиде.

13) работоспособность ШУ КНС при пропадании напряжения питающей сети до 12 часов с питанием от аккумуляторной батареи.
сигнализацию в ДП ЦДНГ о пропадании напряжения питания;

14) учет времени работы насосного агрегата на уровне ДП ЦДНГ;

15) контроль несанкционированного доступа в станцию управления КНС;

16) голосовую связь между ДП ЦДНГ и ШУ КНС;

дистанционную установку предельных значений с ДП ЦДНГ.

2. Блочные насосные станции кустовые (БНСК)

Блочные насосные станции кустовые БНСК предназначены для закачки вод поверхностных, подземных источников и нефтепромысловых очищенныхсточных вод в нагнетательные скважины системы поддержания пластового давления нефтяных месторождений.

Описание

Блочные кустовые насосные станции, учитывая требования к ускоренным срокам монтажа, представляют собой набор технологических и электротехнических блок-боксов максимальной заводской готовности, поставляемых железнодорожным транспортом и монтируемых на месторождении под единой крышей. В качестве ограждающих конструкций блок-боксов использованы утепленные помещения с трехслойными металлическими панелями с полиуретановым утеплителем толщиной не менее 60 мм или утеплителем из минеральной ваты. Возможно исполнение установки с доборными блоками.

Климатическое исполнение - У, УХЛ по ГОСТ 15150 Размещение составных частей БНСК на месте эксплуатации, устройство фундаментов, заземление и молниезащита осуществляется по индивидуальным требованиям заказчика в соответствии с конкретным проектом привязки, разработанным специализированной проектной организацией.

В состав БНСК входят:

1) машинный зал - насосные блоки, блок маслосистемы, блок коллекторов, блок дренажных (вспомогательных) насосов;

2) блок управления;

3) энергозал - блок тиристорных возбудителей, блок трансформаторов, блок распределительного устройства, блок плавного пуска.

4) блок операторной;

5) станция очистки воды;

6) ёмкость подземная дренажная;

7) ёмкость для отработанного масла;

8) площадки обслуживания;

9) межблочные кабельные связи;

10) машинный зал станции может располагаться с энергетическими блоками под одной крышей или отдельно стоящими блоками;

11) отопление блоков БНСК осуществляется как за счет тепловыделений от работающего оборудования, так и за счет электронагревательных устройств:

- стационарного электрокалорифера с разводкой тепла воздуховодами (технологические блоки);

- переносного электрокалорифера (технологические блоки);

- электронагревателей (блоки энергообеспечения). Контроль температуры внутри помещений станции осуществляется с помощью датчиков температуры. Освещение БНСК - электрическое. Освещение выполняется люминесцентными светильниками, светильниками с лампами накаливания и с лампами светильников выбирается заказчиком при заказе БНСК. Включение освещения блоков осуществляется выключателями, установленными внутри помещения.

Рис. 1 - Схема блочной кустовой насосной станции

Вентиляция в блоках организована следующим образом:

- естественная: из верхней части блоков с помощью дефлекторов; приток воздуха осуществляется через жалюзийные решетки в воротах насосных блоков;

- принудительная: с помощью осевых вентиляторов, установленных в верхней части торцов блоков насосных, блоке трансформаторов и блоке распредустройства. Управление вентиляторами осуществляется кнопочными постами, установленными внутри блоков.

Блочная кустовая насосная станция (БНКС) предназначена для закачки воды из поверхностных, подземных источников или промысловых очищенных сточных вод в нагнетательные скважины для поддержания давления в разрабатываемом продуктивном горизонте нефтяного месторождения.

Устройство БКНС:

БКНС выполнена в виде отдельных блок-боксов транспортного габарита, монтируемых на месте эксплуатации в единое здание и функционально связанных между собой технологическими, электрическими линиями. Блоки имеют законченный внутренний электромонтаж приборов и оборудования. В качестве стеновых и кровельных ограждений блок-боксов использованы трехслойные металлические панели с утеплителем. Условно БКНС делится на машзал (насосные блоки) и энергозал (блоки энергообеспечения). Блоки насосные выполняют функцию повышения давления технологической воды до уровня, обеспечивающего нагнетание воды в скважины системы поддержания пластового давления (заводнения). Энергоблоки служат для автоматического управления работ насосных агрегатов, контроля параметров и сигнализации состояния технологического оборудования, защиты технологического оборудования при изменении параметров технологического процесса сверх допустимых пределов, автоматического отключения насосного агрегата и включения резервного. Применение устройств плавного пуска позволяет снизить значение пускового тока и устраняет значительные скачки напряжения в сети, характерные для прямого пуска мощных электроаппаратов, что повышает надежность работы системы электроснабжения, продлевает срок эксплуатации оборудования.

Рис. 2 - Блочная кустовая насосная станция

БКНС оборудована системой контроля и автоматизации работы технологического оборудования, предусматривающей:

· работу станции без постоянного присутствия обслуживающего персонала;

· ручное местное управление насосами, вентиляторами, электрообогревателями, задвижками;

· автоматический контроль технологических параметров насосов, электродвигателей, системы смазки, водяного тракта (расход, давление, температура, уровень вибрации, величина тока электродвигателя и др.);

· автоматическое срабатывание электрических защит и аварийной сигнализации.

Система автоматики обеспечивает автоматический учет, контроль и передачу на диспетчерский пункт следующих параметров:

· давление воды на входе и выходе каждого насоса;

· давление масла в маслосистеме каждого насоса;

· учет потребляемой электроэнергии;

· состояние задвижек на входе /откр.- закр./;

· состояние задвижек на выходе /откр.-закр./;

· состояние всех электродвигателей /вкл. - выкл./;

· состояние основных и резервных насосных агрегатов /вкл. -выкл./;

· положение входных дверей /откр.-закр./;

· температуру воздуха в помещении;

· сигнал перемещения допустимого уровня загазованности;

· вибрации насосного агрегата;

· осевой сдвиг ротора насоса;

· утечку воды через сальниковые уплотнители;

· температуру подшипников насосного агрегата;

· температуру гидропяты насоса;

· уровень масел в насосах;

· температуру обмоток электродвигателя.

Система автоматики обеспечивает защиту насосных блоков от:

· падения давления воды на входе;

· падения и превышения давления воды на выходе;

· превышения потребляемой мощности и тока;

При возникновении указанных неисправностей в любом насосном блоке система автоматики отключает неисправный блок и включает резервный. Расчетный срок службы станции - 20 лет.

Рис. 3 - Общий вид блочной кустовой насосной станции

Помещения БКНС выполняется из модулей габаритами 9х3х2,95 м или 3х12х2,95 м, которые соединяются и комплектуются в любом варианте по желанию Заказчика. Полная технологическая комплектация определяется при заказе в соответствии с проектом привязки.

Здание БКНС оснащается системами водяного или электрического отопления, освещения, вентиляции, автоматической системой пожаротушения, первичными средствами пожаротушения, пожарной сигнализации.

БКНС комплектуется насосными агрегатами типа: ЦНСА, АНЦС, УЦГН, ЭЦНАКИГ и другими, а также насосными агрегатами импортного производства в зависимости от требований Заказчика. В зависимости от конструктивных особенностей насосных агрегатов БКНС может комплектоваться системой смазки и охлаждения подшипниковых узлов, с воздушным или водяным охлаждением рабочего агента, которая размещается в отдельном блоке или в метровых вставках между модулями.

Система дренажа БКНС по отдельному требованию Заказчика может быть укомплектована дренажными емкостями для сбора: утечек, отработанного масла, а также емкостью хранения маслорезерва. Откачка дренажных емкостей производится полупогружными насосами установленными на самих емкостях, либо дренажными насосами типа ЦНС через вакуумный бак расположенными в отдельном блоке в составе здания БКНС.

Дополнительная комплектация насосных агрегатов устройствами контроля управления и сигнализации осуществляется по отдельному требованию Заказчика. Возможен вариант совмещенного блока управления с блоком ЩСУ.

Рис. 4 - Блочная кустовая насосная станция с двумя насосными агрегатами ЦНС 63-1900 (пример)

В системах ППД на нефтяных месторождениях восточных районов применяют две схемы подачи воды. При первой схеме воду забирают из-под русловых скважин и подают непосредственно в магистральный водовод. При фильтрации этой воды через пласты (инфильтрационный водозабор) она очищается, и нет необходимости в дополнительной очистке ее. При второй схеме вода поступает самотеком из открытых водоемов на станцию первого подъема, откуда ее подают на станции очистки воды. Очищенная вода забирается станцией второго подъема и подается в магистральный водовод. По магистральным водоводам вода поступает на кустовые насосные станции (КНС), откуда она по нагнетательным скважинам закачивается в пласт.

КНС являются основным технологическим объектом системы заводнения. Каждая КНС состоит из машинного зала, в котором расположены насосные агрегаты с обвязкой и арматурой, камеры напорного коллектора, где установлена распределительная гребенка, находящаяся под высоким давлением, помещений распределительного устройства и обслуживающего персонала, аппаратной с размещенными в ней приборами управления насосными агрегатами, открытой подстанции, монтируемой независимо от самой КНС. Как правило, в соответствии с подачей насосов и средней приемистостью скважин один насос обслуживает до восьми скважин. Нагнетательная скважина представляет собой колонну обсадных труб, в которую опущены лифтовые трубы. Через них закачивают воду в пласт.

1. Кустовая насосная станция

Блочная кустовая насосная станция (БКНС) состоит из блоков: сепарационно-буферного, насосов, управления электродвигателями, распределительных устройств, распределительной гребенки. Сепарационно-буферный блок состоит из двух горизонтальных емкостей по 50 м 3 и предназначен для сепарации содержащихся в воде газов (метана), а также для отстаивания воды и удаления механических примесей, для создания гидравлического буфера, обеспечивающего нормальную работу насосов. Выделяющийся из воды при отстое газ сжигается в свече. Насосные блоки предназначены для закачки воды в нагнетательные скважины. Насосные блоки состоят из центробежных насосов с синхронными двигателями, установленными на рамных основаниях. Насосные блоки помещаются в утепленное помещение, собранное из стандартных панелей.

Комплект датчиков включает датчики утечки из сальников, датчики слива воды, датчики уровня жидкости, преобразователи температуры.

Аппаратура щита автоматизации насосной станции осуществляет:

- выбор режима работы оборудования насосной станции, управление электроприводом задвижки на нагнетательной линии (полуавтоматический, местный), управление электроприводом задвижки сброса воды после регулятора давления на входе станции (полуавтоматический, местный);

- измерение, контроль, аварийную и предупредительную сигнализацию предельных значений параметров работы насосной станции;

- выдачу сигнала разрешения запуска насосного агрегата;

- защиту насосного агрегата по аварийному параметру.

Аппаратура щита местного контроля и управления насосным агрегатом включает устройство для измерения давления, устройство управления электроприводами. Аппаратура щита местного контроля и управления вспомогательным оборудованием насосной станции осуществляет измерение и контроль параметра давления на насосной станции, управление электроприводами насосной станции. Система автоматики обеспечивает автоматический запуск всех работающих агрегатов при восстановлении напряжения после его кратковременного отключения. Резервный маслонасос включается при снижении давления масла в начале линии до 0,3 МПа.

2. Датчик давления МС2000

Датчик предназначен для непрерывного преобразования значения абсолютного, избыточного давления и (или) разрежения жидкостей и газов, а также разности давлений (в т.ч. уровня жидкости) в унифицированный сигнал в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами.

Датчик имеет исполнения по взрывозащите: взрывозащищенное с видом взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь "ia" с уровнем взрывозащиты "особовзрывобезопасный" (О), соответствует ГОСТ 22782.5-78, ГОСТ 22782.0-81; маркировка взрывозащиты "ОЕхiaIIВТ5 Х" по ГОСТ 12.2.20-76 (знак "Х" указывает на возможность применения датчика в комплекте с блоком БПС-90 или блоками других типов, имеющих вид взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь "ia" для взрывоопасных смесей группы IIВ с Uxx + 0,2; + 0,315; + 0,5; + 0,8

Кустовая насосная станция (сокр. КНС) — технологическая часть системы сбора нефти и газа на промыслах и их последующей транспортировки.

Целью реферата является – изучение кустовых насосных станций.

1) анализ литературы и поиск разновидностей кустовых насосных станций;

2) изучение блочных кустовых насосных станций;

3) рассмотрение модульных кустовых насосных станций.

1. Кустовая насосная станция (кнс)

автоматизация управления КНС в режиме реального времени получение достоверной информации о ходе технологического процесса и о состоянии оборудования;

снижение трудоемкости управления технологическими процессами;

повышение безопасности производства.

Структура системы:

Система построена по иерархическому принципу и представляет собой распределенную трехуровневую систему:

1) нижний уровень – станции и шкафы управления (спроектированные и изготовленные в соответствии с требованиями заказчика), расположенные в непосредственной близости к технологическим объектам;

Программное обеспечение:

Infolook.Polling Программа сбора данных с промышленных устройств по различным протоколам связи, с передачей данных на внешнюю систему по протоколу OPC DA. Программа позволяет получать данные с промышленных устройств, поддерживающие протоколы РТМ и Modbus, настраивать маршруты для доступа к устройствам, конфигурировать частоту получения данных с помощью очередей опроса, а так же строить и отображать статистические данные, полученные во время сбора данных. Функции контроллера

cбор и обработка аналоговых параметров;

cбор и обработка цифровых сигналов;

cбор и обработка входных сигналов интерфейса RS-485;

передача информации на верхний уровень;

выполнение команд дистанционного управления оборудованием;

автоматическое управление агрегатами и задвижками согласно алгоритмам управления;

противоаварийная защита агрегатов с фиксацией времени и всех параметров на момент аварийного останова;

контроль параметров пуска агрегата, блокировка пуска;

автоматический ввод резерва насосов маслосистемы;

автоматическое поддержание уровня в дренажной емкости;

формирование отчетов по моточасам и 2-часовых замеров по воде.

Функции интерфейса оператора

непрерывный круглосуточный обмен данными с контроллерами;

визуализация параметров технологического процесса в реальном масштабе времени через мнемосхемы и таблицы;

дистанционное управление насосными агрегатами, задвижками, маслонасосами и насосами дренажных емкостей;

разграничение прав доступа;

формирование и печать отчетно-учетных документов;

ведение диалога с пользователями системы;

ведение базы данных реального времени, формирование таблиц замеров, двухчасовок, режимного листа, исторических данных, предыстории событий и аварийных ситуаций;

сигнализация аварийных ситуаций;

оперативное изменение оператором конфигурации датчиков: уставок, шкалы и т.д.

Функции терминала PanelView

вывод на мнемосхему основных технологических параметров;

оперативное отображение и сигнализация отклонений параметров за установленные пределы;

реализация диалога с пользователями терминала.

Контролируемые параметры

состояние насосных агрегатов;

готовность к пуску агрегатов;

состояние электроприводных задвижек;

состояние насосов маслосистемы;

состояние насоса дренажной емкости;

температура подшипников двигателей, токи;

давление масла двигателей и насосов;

давление воды на приеме и выкиде агрегатов;

уровень масла в маслобаках;

уровень жидкости в дренажной емкости;

расход воды на входе и выходе станции;

давление на входе станции и на гребенках;

температура воздуха в блоке и на улице.

1) контроль состояния до пяти насосных агрегатов (работает / не работает);

2) контроль состояния электроприводных задвижек;

3) контроль состояния насосов маслосистемы;

4) контроль температуры подшипников насосных агрегатов;

6) измерение давления на входе станции и на распределительных гребенках с сигнализацией в ДП ЦДНГ отклонения параметра за пределы установленных значений (установка предельных значений с ДП ЦДНГ) контроль уровня жидкости в дренажной емкости;

7) измерение расходов с использованием расходомеров ДРС без вторичного блока до 16 отводов;

8) измерение интегральных расходов по всем отводам;

9) измерение расходов за заданный интервал по всем отводам;

12) Технологическую защиту насосного агрегата при:

превышении температуры подшипников электродвигателя и насоса;

недопустимых давлениях воды на приеме и выкиде.

работоспособность ШУ КНС при пропадании напряжения питающей сети до 12 часов с питанием от аккумуляторной батареи. сигнализацию в ДП ЦДНГ о пропадании напряжения питания;

Читайте также: