Производственно-технический нефтегазовый журнал
+7 (903) 580-85-63 +7 (495) 371-01-74 info@glavteh.ru

Нефтегазовые решения АО «ОМК» для объектов добычи, транспорта и переработки

В настоящее время производственные возможности предприятий, входящих в состав АО «ОМК», позволяют выпускать широкий ассортимент оборудования для разработки месторождений нефти и газа, включая решения для обустройства кустовых площадок (автоматизированные групповые замерные установки, устройства дозирования химреагентов, блоки напорных гребенок), решения для подготовки и транспорта воды, нефти и газа, емкостное и сепарационное оборудование, а также решения для очистки и фильтрации жидкости, нефтегазовых составов, попутного нефтяного газа, котельное оборудование.

Пилотные блочные конструкции, поставленные на объекты для проведения опытно-промысловых испытаний (ОПИ), уже отработали почти два года. В ходе этих испытаний были определены и улучшены конструкционные и технические решения для отдельных элементов оборудования.

28.01.2018 Инженерная практика №12/2017
Чащин Геннадий Николаевич Директор Инженерно-технологического центра АО «Трубодеталь», г. Уфа

Помимо выпуска стандартных видов продукции (труб для добычи и транспортировки нефти и газа, колес для железнодорожного транспорта, металлопроката, трубопроводной арматуры и пр.) наша компания также разрабатывает и производит различное блочно-модульное оборудование для использования на объектах нефтегазовых компаний.

Участок по изготовлению блочно-модульного оборудования, организованный на базе АО «Трубодеталь (г. Челябинск), действует уже 2,5 года. За это время на производственной площадке предприятия были изготовлены и поставлены для проведения ОПИ такие виды оборудования, как блоки напорной гребенки, автоматизированные групповые замерные установки (АГЗУ) и установки дозирования химреагентов (УДХ).

Изготовление блочно-модульного оборудования осуществляется в несколько этапов. После подбора листового и трубного проката листы металла нарезаются и поступают на участок сборки основания, а трубы – на участок механической обработки для подготовки под сварку и далее – на сварочный участок. После выполнения сварочных операций по изготовлению трубной обвязки проводится рентген- или УВ-исследование сварных швов на предмет обнаружения возможных дефектов. При необходимости все выявленные дефекты устраняются.

Далее узлы трубной обвязки готовятся под покраску: выполняются операции по обезжириванию, дробеструйной очистке и изоляции сварных швов и мест под сварку. Окрашенные трубные узлы поступают на участок сборки, монтируются на основания и отправляются в цех проведения гидравлических испытаний. По их окончании сборочная единица окончательно докрашивается и переводится на участок для сборки укрытия, электрообвязки и монтажа КИПиА.

Рис. 1. Изготовление блока напорной гребенки
Рис. 1. Изготовление блока напорной гребенки

Примеры изготовления блочного оборудования для обустройства месторождений показаны на рис. 1-3. При изготовлении блоков напорной гребенки мы используем запорную арматуру собственного производства (АО «Благовещенский арматурный завод»). В конструкции групповой замерной установки также применяется запорная арматура, в том числе производства ООО Уральский завод специального арматуростроения» и АО «Благовещенский арматурный завод», и другие узлы, которые мы изготавливаем самостоятельно, например, сепарационный блок, трубопроводная обвязка и др. Расчет установки производится с использованием специализированного ПО и 3D-моделирования.

Рис. 2. Изготовление автоматизированной групповой замерной установки
Рис. 2. Изготовление автоматизированной групповой замерной установки
Рис. 3. Изготовление открытой напорной гребенки
Рис. 3. Изготовление открытой напорной гребенки

ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР АО «ТРУБОДЕТАЛЬ» В Г. УФЕ

Для разработки и производства блочно-модульных решений и проектов по производству специального оборудования для обустройства нефтяных и газовых месторождений в г. Уфе был создан Инженерно-технологический центр (ИТЦ), оснащенный CAD/CAE-системами на уровне ведущих проектных институтов и машиностроительных предприятий, а также собственной расчетной станцией. В штате ИТЦ работают более 20 сотрудников с высшим техническим образованием – выпускники магистратуры и аспирантуры, кандидаты технических наук с опытом работы в лабораториях, преподавательской деятельности на специализированных кафедрах, разработки проектной, технической, конструкторской и производственно-технологической документации.

Специалисты ИТЦ выполняют комплекс работ, включающий предпроектное обследование нефтегазовых объектов с выдачей инженерных решений; разработку решений для вновь устанавливаемого оборудования и строящихся объектов, а также реконструкции и переоборудования действующих объектов; различные виды моделирования и технологических расчетов; разработку схем технологических установок подготовки нефти и газа, установок предварительного сброса воды, пунктов сбора, сепарационных установок, насосных станций различного назначения, узлов учета нефти и газа, отдельных узлов и аппаратов; разработку 3D-моделей разрабатываемой продукции и др.

Специализированные технологические расчеты, моделирование процессов и оборудования выполняются в программных пакетах «Пассат», AutoCAD, «Компас-3D», «Старт», «Гидросистема», ANSYS, HYSYS.

Рис. 4. Оценка гидравлического сопротивления фильтра и качества проточной части
Рис. 4. Оценка гидравлического сопротивления фильтра и качества проточной части

На рис. 4-7 представлены примеры решения различных вопросов, связанных с технологическими процессами, возникающими при изготовлении и эксплуатации оборудования, начиная с оценки гидравлического сопротивления фильтра и качества проточной части, оптимизации конструкции основания блок-боксов и заканчивая моделированием сепарационного блока (например, гидродинамического двухфазного течения среды).

Рис. 5. Оптимизация конструкции основания блок-боксов
Рис. 5. Оптимизация конструкции основания блок-боксов
Рис. 6. Моделирование сепарационного оборудования
Рис. 6. Моделирование сепарационного оборудования
Рис. 7. Моделирование гидродинамического двухфазного течения среды
Рис. 7. Моделирование гидродинамического двухфазного течения среды
Рис. 8. Подключение технологических блоков к межблочным коллекторам
Рис. 8. Подключение технологических блоков к межблочным коллекторам
Рис. 9. 3D-модель блока пожаротушения
Рис. 9. 3D-модель блока пожаротушения

На рис. 8 показано моделирование подключения технологических блоков к межблочным коллекторам. Также мы можем видеть примеры решения задач и реализации расчетов в программе HYSYS, построения 3D модели блока пожаротушения, насосных станций, площадки создания, разделения, очистки, подготовки и замера компонентов нефтегазовой смеси (рис. 9-12), выполненные специалистами ИТЦ.

ДОРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ АГЗУ

Как известно, основной фонд установок оперативного измерения дебита скважин в России состоит из АГЗУ типа «Спутник А» разработки 1960-х годов. Данный тип АГЗУ воспроизводится без изменений многими производителями блочно-модульных решений и обеспечивает замер дебита жидкости до 400 м3/сут с точностью ±2,5%.

Рис. 10. 3D-модель блока насосной станции, расположенной над артскважиной
Рис. 10. 3D-модель блока насосной станции, расположенной над артскважиной
Рис. 11. 3D-модель блока насосной станции внешней перекачки
Рис. 11. 3D-модель блока насосной станции внешней перекачки
Рис. 12. 3D-модель площадки создания, разделения, очистки, подготовки и замера компонентов нефтегазовой смеси
Рис. 12. 3D-модель площадки создания, разделения, очистки, подготовки и замера компонентов нефтегазовой смеси

К недостаткам замерных установок этого типа можно отнести невысокую точность измерения при больших дебитах вследствие ухудшения сепарационных свойств замерного сепаратора, низкую надежность многоходового переключателя скважин (ПСМ), стабильность работы только в ограниченном диапазоне газовых факторов и использование механического регулятора уровня в сепараторе.

В ходе ОПИ АГЗУ собственного производства нам также удалось выявить несколько конструкционных недостатков.

Далее в соответствии с требованиями компании-заказчика была разработана типовая технологическая схема подключения и обвязки АГЗУ, в которой регулирование расхода осуществляется через емкость сепаратора с помощью заслонки (колебание давления емкость-коллектор – до 1,2 кг/см2). Наряду с этим в схеме использованы поплавковый механизм с магнитной газовой заслонкой и типовая сепарационная емкость.

Также в задачи проекта входило обеспечение надежности распределительного узла – ПСМ за счет разработки и использования новой конструкции; повышение стабильности и качества замера в «трудных» режимах (при высоких газовых факторах, большой разности в дебитах подключенных к АГЗУ скважин и т.п.); и оптимизация конструкции измерительного сепаратора под параметры входящего потока в ПО ANSYS.

Стоит отметить, что в последние годы в России широкое распространение получило конструктивное исполнение ПСМ с вращающимся переключающим устройством типа «угольник – подпружиненная каретка». Однако данное исполнение обладает существенными недостатками. Среди них можно назвать низкий допускаемый рабочий перепад давления на уплотнении переключающего устройства, равный 0,12-0,15 МПа (фактически установки работают с перепадом в 0,2-0,6 МПа, что приводит в эрозии корпуса ПСМ, частым ремонтам, высокой стоимости эксплуатации и снижению точности замера).Другой недостаток заключается в использовании гидропривода с отдельной электрической гидростанцией и, как следствие, в необходимости слежения за уровнем и качеством гидрожидкости, загромождении пространства блока АГЗУ и сложности настройки угловых положений каретки переключающего устройства.

И третий недостаток – это быстрый износ внутренних уплотнительных устройств мехпримесями скважинного флюида, что сказывается на качестве уплотнения каретки ПСМ.

Рис. 13. Новая конструкция распределительного узла – ПСМ
Рис. 13. Новая конструкция распределительного узла – ПСМ

С учетом этих и других недостатков мы разработали и запатентовали новую конструкцию распределительного узла – ПСМ, способную выдерживать перепад давления на замер до 4 МПа, конструкция запатентована (рис. 13). Также мы отказались от использования поплавковой схемы регулирования в пользу поддержания уровня в емкости с помощью электроприводных клапанов. За счет этого удалось обеспечить минимальный перепад давления на участке емкость-коллектор; поддержание стационарности замера на средних расходах и расширение диапазона измерений в область малых дебитов «высокопредельных» расходомеров, а также реализовать более гибкий подход к регулированию путем расширения диапазона изменения газового фактора.

Данная методика измерения была испытана в ФГУП «ВНИИР» на стенде газожидкостных потоков. В 2015 году приступили к ОПИ АГЗУ c доработанной конструкцией.

Комментарии

Эту публикацию еще никто не прокомментировал. Станьте первым, поделитесь своим мнением.

Написать комментарий
Комментировать
Читайте далее
Производство и промысловые испытания соединительных деталей трубопроводов повышенной эксплуатационной надежности
«Северкор» – современный прокат для нефтепромысловых трубопроводов
Реклама
Свежий выпуск
Инженерная практика №02/2018

Инженерная практика

Выпуск №02/2018

Системы мониторинга и управления для механизированной добычи нефти. Подготовка и транспорт скважинной продукции
Применение ТМС в скважинах осложненного фондаУдаленный мониторинг и управлениеОПИ ИСУ УЭЦН с виртуальным расходомером и УШГН с вентильным приводомКонтроль энергоэффективностиЕдиный протокол ТМС ПАО «ЛУКОЙЛ»Мобильная установка-стенд для испытания технологий подготовки скважинной продукцииМониторинг транспорта многофазной продукцииАнализ эффективности облегчения тампонажных составов
Ближайшее совещание
Механизированная добыча
Повышение эффективности эксплуатации мехфонда ‘2018
Научно-практическая конференция

Повышение эффективности эксплуатации механизированного фонда скважин ‘2018

16-18 апреля 2018 г., г. Москва
РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина и ООО «Инженерная практика» в период с 16 по 18 апреля 2018 года проводят Научно-практическую конференцию «Повышение эффективности эксплуатации механизированного фонда скважин ‘2018», приуроченную к празднованию годовщины основания Университета. Мероприятие, организуемое в главном отраслевом научно-исследовательском и образовательном центре России, посвящено ключевым актуальным вопросам механизированной добычи нефти.
Ближайший тренинг
Механизированная добыча
Эффективность механизированного фонда — июнь 2018
Тренинг-курс

Повышение эффективности эксплуатации механизированного фонда скважин

18 – 22 июня 2018 г., г. Москва
Цель курса состоит в создании у слушателей комплексного и разностороннего представления о современной теории и практике работы с механизированным фондом скважин при решении ряда основных производственно-технических задач. Занятия проводятся с использованием новейших презентационных материалов и программных комплексов экспертами-практиками с большим производственным и научным опытом.