Усовершенствование технологического процесса подготовки газа на Павловской газокомпрессорной станции
Введение
В современной России важнейшей частью реального сектора экономики является топливно-экономический комплекс (ТЭК).
Обладая мощным производственным и ресурсным потенциалом, он обеспечивает жизнедеятельность всех отраслей национального хозяйства, консолидацию субъектов Российской Федерации, вносит решающий вклад в формирование основных финансово-экономических показателей страны.
Для того чтобы в полной мере использовать огромный ресурсный, производственный и кадровый потенциал топливно-энергетического комплекса, обеспечить энергетическую безопасность России в условиях перехода страны к рыночной экономике, заложить основы стабильного долгосрочного энергообеспечения общества и энергетической независимости государства, стране нужна долгосрочная, научно обоснованная энергетическая политика. Ее формирование - одно из важнейших направлений работы Министерства топлива и энергетики России. В рамках этого направления можно выделить два основных этапа:
- 1992 г. - правительство Российской Федерации одобрило основные положения Концепции энергетической политики в новых экономических условиях;
- 1995 г. - в мае Указом Президента России (№ 472 от 07.05.95 г.) утверждены "Основные направления энергетической политики Российской Федерации на период до 2010 года", а постановлением Правительства (№ 1006 от 13.10.95 г.) одобрены основные положения Энергетической стратегии России.
Этими документами были определены основные направления энергетической политики и структурной перестройки ТЭК на перспективу, цели, приоритеты и механизмы их реализации.
В 1996-1999 гг. Минтопэнерго России совместно с акционерными обществами и компаниями ТЭК была проведена большая работа по реализации целей и задач Энергетической стратегии. В частности за истекший период, в той или иной степени был достигнут ряд важных результатов, а именно:
- функционирование ТЭК обеспечило в целом потребности страны в топливе и энергии наиболее целесообразными путями;
- осуществлено реформирование производственных структур топливно-энергетического комплекса с адаптацией их к рыночным методам хозяйствования, проведены акционирование и частичная приватизация предприятий;
- идет реструктуризация угольной промышленности;
- развернута работа по регулированию естественных монополий в энергетическом секторе;
- началось формирование федерального конкурентного оптового рынка электроэнергии и мощности; проведены мероприятия по стимулированию конкуренции в газовой промышленности;
- доля природного газа как экономически и экологически наиболее эффективного энергоносителя, возросла в общем потреблении энергоресурсов России соответственно с 38% в 1990 г. до 50% в 1999 г.;
- преодолен спад добычи нефти, которая стабилизирована на уровне 300 - 305 млн. тонн/год;
- разработан ряд важных правовых и законодательных актов, регулирующих взаимоотношения в обществе, в топливно-энергетической сфере; в числе прочих приняты такие важные законы, как "Об энергоснабжении", "О соглашениях, о разделе продукции", "О государственном регулировании в области добычи и использования добычи и использовании угля…", "Об участках недр, право пользования, которыми может быть предоставлено на условиях раздела продукции", "О газоснабжении" и др.
Как и предполагалось, ТЭК не только остался "ядром стабильности" экономики России, но и смог мощно поддерживать и стимулировать развитие других отраслей, сдерживая общий спад производства.
Проанализировав ситуацию в нефтегазовой отрасли промышленности России, разработчики "Энергетической стратегии" пришли к выводу, что нефтегазовый комплекс России вышел на новый этап своего развития, требующий серьезных перемен в самом комплексе и в системе государственного регулирования его деятельности, учитывающих изменения, произошедших во внешней среде его функционирования - в национальной и мировой экономике.
Общие проблемы нефтяной отрасли комплекса известны - это ухудшение сырьевой базы, медленные темпы ввода в разработку трудно извлекаемых запасов, невыполнение объемов эксплуатационного бурения, сокращение отборов жидкости и объемов закачки воды для ППД, рост в суммарном выражении фонда бездействующих и законсервированных скважин, старение производственных мощностей, сокращение профилактического и капитального ремонта скважин и магистральных трубопроводов, нефтепромыслового и бурового оборудования.
Положение в области разработки нефтяных и газовых месторождений остается сложным. Продолжает ухудшаться качественная структура запасов углеводородов. Запасы высокопродуктивных месторождений в значительной степени выработаны.
Для реализации задач необходимы нормальные условия для стабильного развития отрасли, при которых интересы государства не противоречат интересам нефтяных и газовых компаний.
Необходимо продумать систему стимулов путем предоставления налоговых и иных льгот для привлечения инвестиций в приоритетные стратегические направления, к которым в нефтегазовом комплексе относятся, прежде всего, поисково-разведочные работы, с получением реальных результатов по приращению сырьевой базы и стимулирование разработки нефтегазовых месторождений со сложными горно-геологическими условиями.
1. Общие сведения о месторождении
месторождение газ промысловый очистка
В административном отношении Павловское месторождение расположено на территории Чернушкинского района Пермской области в 230 км к юго-востоку от областного центра, в 15 км к востоку от г. Чернушка.
К крупным населенным пунктам в описываемом районе следует отнести деревни Павловка, Трун, Дмитровка, Аша. В экономическом отношении район, в основном, сельскохозяйственный. Сельскохозяйственные угодья занимают более 50% всей площади района. А так же развита нефтяная промышленность.
В орографическом отношении изучаемый район представляет собой всхолмленную равнину, изрезанную оврагами и речками с крутыми склонами. Наиболее высокие отметки рельефа приурочены к верховьям реки Танып и равны 231.4м. Склоны долин рек, оврагов часто залесены и заболочены и заняты пойменными лугами. Лес занимает до 30% всей площади района. Климат района континентальный, умеренный, с морозными зимами и продолжительными весенне-осенними периодами распутицы. Зимой наблюдаются постоянно действующие ветры, часты метели.
Сообщение с областным центром - городом Пермь возможно автотранспортом по шоссе Чернушка - Крылово - Югокамск - Пермь, по железной дороге, воздушным и водным путем. Последнее осуществляется через порт Чайковский. Расстояние от Чернушки до Перми по железной дороге через станцию Агрыз составляет 614 км, через г. Екатеринбург - 768 км, по шоссе Чернушка - Пермь - 228 км. Внутри района развита сеть проселочных и грунтовых дорог.
1.1 Применяемая система сбора попутного (нефтяного) газа
Попутный (нефтяной) газ, на Павловскую газокомпрессорную станцию (ГКС) поступает с дожимных насосных станций (ДНС). На ДНС попутный газ проходит первую ступень сепарации, где отделяется от жидких фракций.
ДНС№1- ГКС-5км. ДНС№2-ГКС-0,5км. ДНС№3-ГКС-1,8км.
ДНС№4-ГКС-7км. ДНС№5-ГКС-6км. ДНС№6-ГКС-6,8км.
Со всех ДНС попутный газ собирается в общий коллектор и по одному трубопроводу диаметром 300мм. поступает на газокомпрессорную станцию, в приёмный коллектор, а затем в приёмный сепаратор.
Из приёмного сепаратора газ поступает в приёмный коллектор компрес-сорных установок 7ВКГ50/7, где происходит его компремирование, а затем подача газа потребителям через трубопроводы.
1.2 Техническая оснащённость Павловской ГКС
Павловская газокомпрессорная станция (ГКС), представляет собой комплекс сооружений, предназначенных для приёма, компремирования, охлаждения и подачи потребителям нефтяного и природного газа с Павловского месторождения.
В комплекс Павловской ГКС входят следующие сооружения:
Компрессорные установки 7ВКГ50/7 производства Казанского компрессорного завода. Компрессора смонтированы на площадке под навесом полуоткрытого типа из железобетонных и металических конструкций с подвесной кранбалкой грузоподъёмностью 3т.
Индекс компрессорных установок 7ВКГ50/7:
- 7 - номер базы компрессора
- ВКГ - винтовой компрессор газовый
- 50 - производительность по условиям всасывания
- 7 - давление газа на нагнетании
Компрессорный агрегат состоит из следующих узлов:
корпус компрессора который состоит из:
а) блок цилиндров,
б) камера всасывания,
в) камера нагнетания,
-двух винтов;
-асинхронного трёхфазного электродвигателя;
муфты для передачи крутящегося момента от электродвигателя к компрессору;
датчиков системы контроля;
масляно-газовых трубопроводов;
системы автоматики;
дистанционного щита автоматики.
Основной принцип работы компрессора заключается в следующем:
В процессе сжатия в полость вращающихся роторов поступает нефтяной газ с приёма, одновременно во впадины ведомого ротора (винта) впрыскивается масло, для охлаждения компрессора, уплотнения зазоров и смазки. Образующаяся газо-маслянная смесь из компрессора поступает в разделительную газо-маслянную ёмкость Е-2, где происходит разделение фаз. После чего охлаждённый газ направляется потребителям, а масло возвращается в компрессор.
В качестве масла используется, компрессорное масло КП-8С с повышенной стабильностью, ТУ 381011296-90. Расход масла составляет 160-200 литров в минуту. Масло компрессорное КП-8С повышенной стабильностью, ТУ381011296-90.
Таблица 1 Физико-химические показатели масла
№ п/пНаименование показателяНормаМетод испытания1Вязкость кинематическая, при 400С, мм2/сек41,4-50,6ГОСТ 332Индекс вязкости, не менее95ГОСТ 253713Зольность,% не более0,5ГОСТ 14614Коксуемость,% не более0,5ГОСТ 199325Содержание мех. примесейОтсутств.ГОСТ 63706Содержание водыОтсутств.ГОСТ 24777Содержание селективных растворителейОтсутств.ГОСТ 10578Массовая доля серы,% не более0,5ГОСТ 14379Температура вспышки в открытом тигле, 0С не ниже 200ГОСТ 4333-8710Температура застывания,0С, не выше-15ГОСТ 2028711Кислотное число, мг. КОН на 1кг масла, не более0,05ГОСТ 598512Стабильность против окисления: а/массовая доля осадка,% не более б/кислотное число окисленного масла мг. КОН на 1г. масла, не более0,02-0,5ГОСТ 98113Коррозия на стальных стержняхОтсутств.ГОСТ 1919914Цвет на калориметре ЦНТ, не более2,5ГОСТ 20284
1.3 Техническая характеристика компрессора 7ВКГ50/7
Таблица 2 Техническая характеристика компрессора 7ВКГ50/7
№ п/пПараметрыКомпрессор 7ВКГ50/71Производительность (м3/мин) 45-592Давление (кгс/см2) на всасывании на нагнетании 0,05..+0,2 5-83Температура 0С газа на всасывании газомаслянной смеси масло на вспрыск 5-10 100 20-654Мощность потребляемая компрессором кВт.2705Расход масла л/мин.160-2006Давление масла (кг/см2)37Мощность эл.двигателя (кВт)4008Частота вращения (об/мин.)15009Напряжение (В)600010Тип токапеременный Продолжение таблицы 2 11Масса установки (кг)868412Средний ресурс между ремонтами (час)250013Средний ресурс до капитального ремонта (час)1000014Средний срок службы (лет)1715Средний ресурс до ТО-1 (час)25016Наработка на отказ (час)150000
Площадка технологической аппаратуры, включающая:
Газовая система - она состоит из приёмного сепаратора, газового фильтра, впускного клапана, масло-разделительной ёмкости, газовых холодильников, газопроводов с запорной арматурой.
Приёмный сепаратор представляет собой, цилиндрический вертикальный сосуд с элиптическими днищами. Внутри сепаратора размещены: перегородки, змеевик для подвода горячего газа, для подогрева от замерзания жидких фракций, поплавок с уровнемером, показывающий уровень жидкости в сепараторе. Так же сепаратор оборудован предохранительным клапаном, манометром, насосами НШ для откачки жидкости. В приёмном сепараторе происходит очистка газа от капельной жидкости, поступающей вместе с нефтяным газом.
Приёмный сепаратор на ГКС, является второй ступенью очистки газа от жидкости после ДНС.
Газовый фильтр - выполнен в виде стального цилиндра. В цилиндр вставлен перфорированный барабан, обтянутый снаружи латунной сеткой с ячейкой 0,5х0,5мм. Для очистки сетки, фильтрующий узел демонтируется без разборки трубопровода.
Предохранительные клапана - служат для предохранения трубопроводов от разрыва, при давлении более рабочего.
Масляная система
Служит для размещения необходимого запаса масла, его охлаждения, очистки и подачи в компрессор, с целью образования газо-масляной смеси и смазки трущихся деталей, а так же для отделения масла от газа. В состав системы входят: ёмкость чистого масла, масло перекачивающий насос, масло-разделительная ёмкость, масляные холодильники, фильтр грубой очистки масла и фильтр тонкой очистки масла, отсечной клапан.
Масло-разделительная ёмкость предназначена для отделения газа от масла.
В разделительную газо-масляную ёмкость поступает газо-масляная смесь из компрессора, с температурой от +70до1000С.
В разделительной газо-масляной ёмкости происходит разделение масла от газа, отделившийся газ через верхний патрубок поступает на газовые холодильники и затем направляется в газопровод (потребителю).
Фильтр грубой очистки масла служит для очистки всего масла подающегося на компрессор. Состоит из корпуса, в который вставлены 8 пластинчатых фильтрующих элементов, которые работают параллельно. Пропускная способность фильтра 400 л/мин. Фильтр тонкой очистки масла служит для очистки масла подающегося на подшипники. Состоит из двух пакетов, с пропускной способностью 64 л/мин.
Масляные холодильники, служат для охлаждения масла подаваемого в компрессор. Масло циркулирует по обребрённым медным трубкам и охлаждается воздухом. Поток воздуха через холодильники обеспечивает вентилятор, который приводится во вращение эл.двигателем. Трубная батарея, изготовлена с вертикальным расположением трубок. В каждую трубку вставлен ленточный турболизатор, позволяющий повысить эффективность охлаждения масла.
Пульты управления
Местный пульт управления - состоит из двух частей: щита датчиков и щита контроля и управления. В щите датчиков расположены датчики аварийной сигнализации и клемные блоки. На щите контроля и управления, размещены приборы и кнопки управления.