IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Современные химические, нефтеперерабатывающие предприятия – это сложные комплексы машин и аппаратов, оснащенные оборудованием, способные функционировать в условиях низких температур и высоких давлений, в глубоком вакууме и в агрессивных средах. Процесс нефтепереработки постоянно совершенствуется, происходит техническое перевооружение на уровне технологий и аппаратной конфигурации, разрабатываются и внедряются высокоинтенсивные энерго- и ресурсосберегающие технологии, цель которых – решение вопросов, связанных с углублением переработки нефти и оптимизации качества получаемых нефтепродуктов[3].

Трудно представить современную мировую экономику без энергии, транспорта, света, связи, радио, телевидения, вычислительной техники, средств автоматизации, космической техники и т.д., основой развития которых являетсятопливно-энергетическийкомплекс (ТЭК). Уровень развития ТЭК отражает социальный и научно-техническийпрогресс и часто определяет политику государства.

Нефть и газ – уникальные и исключительно полезные ископаемые. Продукты их переработки применяют практически во всех отраслях промышленности, на всех видах транспорта, в военном и гражданском строительстве, сельском хозяйстве, энергетике, в быту и т.д. Из нефти и газа вырабатывают разнообразные химические материалы, такие как пластмассы, синтетические волокна, каучуки, лаки, краски, дорожные и строительные битумы, моющие средства и многое другое. Не зря нефть называют «черным золотом» [2].

На смену традиционному способу добычи нефти и газа постепенно приходит новый, более эффективный способ - многофазная добыча. В отличие от обычного способа при многофазной добыче отпадает необходимость в сепарации поступающей из скважины нефте-газо-водяной смеси. Ненужными становятся и отдельные трубопроводы для транспортировки жидкости и газа и дополнительный компрессор для перекачки газа. На скважинах с газлифтом также может быть уменьшено количество газа. Ключом к многофазной добыче являются многофазные насосы. Эти насосы могут, во-первых, повышать давление всей многофазной смеси для её транспортировки от скважины к перерабатывающей установке, а во-вторых, они могут путём понижения давления в скважине отчасти значительно повышать её нефтеотдачу. Наряду со снижением инвестиционных затрат при многофазной добыче упрощается трубопроводная сеть и увеличивается срок эксплуатации скважины.

В качестве объекта изучения был выбран многофазный двухвинтовой насос. Данное оборудование способно функционировать в условиях высоких давлений, в глубоком вакууме и в агрессивных средах.

Многофазный насос – это выгодная и эффективная альтернатива сепараторам. Монтаж и эксплуатация этих установок, а также транспортировка различных фаз по различным трубопроводам не требуется. Многофазный эксцентриковый шнековый насос с равной толщиной стенки статора позволяет перемещать до 99% газовых фракций. Он позволяет одновременно транспортировать нефть, воду, газ и примеси шлама, не допуская образования эмульсии или расслоения жидкости и газообразной фазы в процессе транспортировки. Статор насоса работает в более холодном состоянии, благодаря эффективному теплоотводу, что позволяет осуществлять транспортировку с более высокой степенью сжатия. Снабженный соответствующими механическими уплотнениями, насос способен работать при высоких значениях давления всасывания.

В сварном стальном корпусе насоса размещена сменная обойма.В расточках обоймы расположены два ротора, на рабочей поверхности которых выполнена специальная винтовая нарезка, обеспечивающая перемещение перекачиваемой жидкости из зоны всасывания в зону нагнетания с достаточной степенью герметизации.

Вращение с ведущего ротора на ведомый ротор передается через синхронизирующие шестерни. Роторы опираются на подшипники качения, расположенные в расточках корпусов подшипников.

Подшипники и синхронизирующие шестерни вынесены из гидравлической части насоса и изолированы от перекачиваемой среды торцовыми уплотнениями.

Рабочая полость насоса по торцам закрывается стальными проставками, либо массивными корпусами подшипников, увеличивающими жесткость корпуса насоса и позволяющими перекачивать жидкость с большим входным давлением [1].

Важным фактором для любого нефтегазового предприятия является подбор многофазных насосов для конкретных условий добычи, а также существует задача прогнозирования работы многофазного двухвинтового насоса при определенных параметрах потока.

Для решения поставленных задач предполагается создать адекватную математическую модель, описывающую работу многофазного двухвинтового насоса. Проверив математическую модель экспериментально, далее планируется создание программы моделирования работы рассматриваемого оборудования, с помощью которой удастся автоматизировать подбор насосов для конкретных условий, а также осуществлять прогнозирования работы многофазного двухвинтового насоса при определенных параметрах потока.

Применение многофазных двухвинтовых насосов имеет хорошие перспективы для развития нефтеперерабатывающей отрасли. Данное оборудование позволяет перемещать до 99% газовых фракций и одновременно транспортировать нефть, воду, примеси шлама, не допуская образования эмульсии или расслоения жидкости и газообразной фазы в процессе транспортировки.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сайт: http://xn--80awbhbdcfeu.su/mnogofaz 13.11.2016.

2. Ахметов С.А. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа: учебное пособие / Ахметов С.А. [и др.]. – М.: Недра, 2006. – 868 с.

3. Кузеев И.Р., Тукаева Р.Б., Баязитов М.И., Абызгильдина С.Ш. Основное оборудование технологических установок НПЗ: учебное пособие / Кузеев И.Р. [и др.]. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2013. – 129 с.

Код для цитирования: Скопировать