Нефтегазовое оборудование

Котельные установки

Насосные станции

Сервисное обслуживание

г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, д. 44д

+7 (343) 300-45-00

e-mail: info@bunter.ru

Установки подготовки нефтиУППН-М

Сертификат соответствия № РОСС RU. АВ28. Н05762 Разрешение Ростехнадзора № РРС 41-00196

Назначение УППН-М

Блочная автоматизированная установка подготовки нефти УППН-М предназначена для эффективного нагрева, обезвоживания и обессоливания нефтяных эмульсий и подготовки товарной нефти.

Установка УППН-М с дополнительной секцией обессоливания по своим характеристикам и функциональности полностью заменяет и даже превосходит аналоги ведущих иностранных производителей (например горизонтальных трехфазных сепараторов типа «Heater-treater»).

Высокие технико-экономические показатели УППН-М обеспечивается за счет:

  • применения топочных устройств специальной конструкции с антикоррозионным антикоррозионным покрытием, расположенных в нефтяной среде — для интенсификации процесса нагрева эмульсии, повышения надежности и долговечности их работы;
  • применения распределительных насадок подачи пресной воды и желобов в секции обессоливания — для повышения качества промывки поступающей нефти от минеральных солей;
  • применения специальных гидродинамических коапесценторов — для повышения эффективности разрушения и разделения продукции скважин;
  • оснащения установки современной АСУ ТП, обеспечивающей контроль и управление технологическим процессом, повышение надежности и безопасной эксплуатации оборудования, комфортность работы персонала, повышение достоверности и оперативности сбора информации, снижение трудоемкости работ по сбору, обработке и передаче информации. Это достигается за счет использования современных технических и программных средств управления, а также применения оолее точных и надежных датчиков и исполнительных механизмов;
  • упрощения технологической схемы подготовки нефти;
  • экономии энергоресурсов;
  • снижения затрат на обустройство объекта (меньшие размеры промплощадки и т.д.);
  • приобретения и монтаж всего одного многофункционального аппарата;
  • сокращения количества обслуживающего персонала;
  • снижения трудоемкости работ по сбору, обработке и передаче информации о ходе технологического процесса. Суммарные затраты на приобретение и эксплуатацию УППН-М являются минимальными по сравнению с комплексом оборудования или установкой типа «Heater-treater» при более высоком качестве подготовки нефти.

Выше обозначенные показатели УППН-М актуальны для небольших нефтяных месторождений.

НАИМЕНОВАНИЕ ПАРАМЕТРА

УППН-250М

УППН-500М

УППН-1000М

УППН-3000М

Производительность по нефтяной эмульсии, кг/с (т/сут.) в пределах

1,4-2,89

(125-250)

2,8-5,78

(250-500)

5,6-11,56

(500-1000)

11,57-34,7

(1000-3000)

Тепловая мощность топок, МВт, не более

0,3

0,63

1,25

3,75

Давление нефтяной эмульсии, МПа,не более

0,6

Содержание воды в нефтяной эмульсии,% масс., не более

20

Вязкость нефти при 20 °С, м2 /с (сСт), не более

50x10-6(50)

Температура нагрева нефтяной эмульсии,°С, не более

80

Массовая доля воды на выходе из установки, %, не более

0,5

Концентрация хлористых солей на выходе установки, мг/дмЗ, не более

100

Топливо

Природный или попутный осушенный газ с содержанием сероводорода, не более, 0,002% масс

Давление топливного газа на входе в установку, МПа, в пределах

0,3-0,6

Расход газа (при теплоте сгорания газа 33500Дж/нмЗ) нмЗ/ч, не более

45

85

170

510

КПД установки (тепловой), %, не менее

80

Масса установки, т, не более

12

20

35

50

Устройство и работа УППН-М и ее составных частей:

УППН-М выполнена единым модулем горизонтальной компоновки и включает блоки: технологический, регулирования, подготовки топлива, а также средства автоматизации, которые повышают эффективность управления технологическими процессами и обеспечивают контроль их основных параметров;

  • Технологический блок состоит из секции нагрева и коалесценции, секции обессоливания, и секции окончательной коалесценции и отбора нефти. Внутренняя поверхность сосуда защищена от коррозии специальным антикоррозийным покрытием, обеспечивающим долговечную и надежную работоспособность установки. Поступающий поток нефти движется в установке горизонтально, что является оптимальным вариантом применительно к обработке нефти. Подобный подход облегчает каплеобразование и отделение воды по всей длине установки;
  • Секция нагрева и коалесценции представляет собой либо одну жаровую трубу, расположенную горизонтально, либо две жаровые трубы, расположенные вертикально, в зависимости от объема установки, жаровые трубы находятся в эмульсионной среде и имеют специально разработанную U-образную форму с расчетной поверхностью нагрева. К одному из концов жаровых труб присоединена горелка, оснащенная пламегасителем. Розжиг горелки производится кнопкой «Розжиг», при этом включается блок искрового розжига (БИР); после включения БИР через 5-10 секунд открывается кпапан-отсекатель на линии входа топливного газа к горелке с отображением наличия пламени на графическом дисплее шкафа управления. После появления пламени поступает команда на открытие регулирующего клапана на линии входа топливного газа к горелке. В качестве топлива используется попутный газ, который поступает из установки. Пройдя через регулирующий клапан и расходомер, газ направляется в газосепаратор, где отделяется свободная вода, и далее — в нагревательный змеевик, расположенный в секции нагрева. Нагрев газа предотвращает конденсирование жидкости в трубопроводе системы горения. Для предотвращения прогара жаровых труб на их стенках расположены термопары, которые предупреждают повышение температуры стенки выше нормы, автоматически закрывая клапан входа топливного газа к основной горелке;
  • Нефтяная эмульсия поступает через входной штуцер и дроссельный клапан, с помощью которого регулируется расход жидкости. Поток направляется вокруг жаровых труб в нижнюю секцию установки. Тепло передается через стенки жаровых труб и нагревает нефтяную эмульсию, а продукты сгорания выводятся вверх через другой конец жаровой трубы. Температура нагрева эмульсии контролируется специальным датчиком, сигнал с которого также подается на регулирующий клапан входа топливного газа. Нагревом достигаются две цели: разность плотностей нефти и воды увеличивается, а вязкость нефти уменьшается. Оба эти фактора в соответствии с формулой закона Стокса увеличивают скорость, с которой водные частицы, содержащиеся в нефти, оседают. Нефть, обладая более низкой плотностью, поднимается на поверхность водяной фазы. Уровень нефти, а также уровень раздела фаз «вода-нефть» автоматически регулируются и измеряются посредством датчиков уровня, подающих сигнал соответственно на входной клапан и на клапан сброса воды. В ходе процесса происходит также отделение газа, который направляется непосредственно вверх в газовую секцию;
  • Пройдя секцию жаровых труб, нефть, очищенная от большей части воды, поступает в секцию коалесценции. Секция коалесценции состоит из нескольких коалесцентных блоков, каждый из которых представляет собой сетки с определенной расчетной площадью, выполненные из нержавеющей проволоки. Расчет этих блоков-секций, их количество и размеры зависят от рабочих условий рассматриваемой установки и физико-химической композиции обрабатываемой нефти. Отверстия сеток, через которые проходит нефть, повышают число Рейнольдса, что способствует слиянию мельчайших частиц воды в более крупные капли. На самих сетках также осаждаются мелкие частицы воды, сливающиеся в крупные капли и затем выпадающие из нефти. Применяемые коалесцентные сетки такого типа чрезвычайно практичны и эффективны в эксплуатации, препятствуют загрязнению нефти песком, осадками и асфапьтенами. После коалесценции нефть переливается через разделительную перегородку в секцию обессоливания;
  • Секция обессоливания состоит из специальных желобов и водораспределительной системы, состоящей из коллектора подачи воды и отходящих от него трубок с распределительными насадками. Нефть стекает по желобам вниз; пресная вода, пройдя через нагревательный змеевик, расположенный в секции нагрева, подается в коллектор и через трубки с распределительными насадками впрыскивается в нефть и смешивается с ней. Уровень нефти и уровень раздела фаз «нефть-вода» в этой части установки измеряется и регулируется с помощью датчиков уровня, подающих сигнал на соответствующие клапаны. Поверхность раздела фаз «нефть-вода» располагается ниже распределительных труб, ведущих в заключительную секцию — секцию окончательной коалесценции и отбора нефти.
  • Нефть и остаточная часть обессоливающей воды поступают через распределительные трубы снизу вверх в секцию окончательной коалесценции и отбора нефти благодаря давлению в сосуде и насосам, откачивающим нефть. Нефть направляется вверх, проходя через специальный блок коалесценции, и далее через нефтеотборник на выход из сосуда. Блок коалесценции, имеющий специальную конструкцию, отделяет оставшуюся воду от нефти перед ее выходом. Уровень нефти регулируется и измеряется датчиком уровня. При повышении определенного уровня нефти в секции автоматически включаются насосы откачки нефти. Расход нефти на выходе измеряется расходомером. На выходной части установки предусмотрены пробоотборники для извлечения образцов жидкости с различных уровней с целью определения чистоты выходящих продуктов;
  • Система очистки от песка и механических примесей. При подготовке нефти в сосуде осаждается значительное количество песка и других механических примесей. Система предусматривает ручную периодическую очистку от примесей без прекращения процесса. Вода под высоким давлением выпускается из ряда инжекционных насадок в трубах, расположенных по длине аппарата. Струя воды подсекает отложенияпеска и удерживает его в суспензии, которая при открытии дренажных клапанов поступает в специальные накопители песка, расположенные подлине сосуда в нижней его части, откуда идет на сброс из установки;
  • Блок регулирования. Работа блока заключается в измерении и регулировании расхода поступающей нефтяной эмульсии. Блок регулирования представляет собой утепленное помещение, расположенное на утепленном основании.
  • В помещении блока расположены: трубопровод входа нефтяной эмульсии, трубопровод выхода нефти, трубопровод выхода воды, емкость пробоотборников, вентилятор, обогреватель электрический, извещатели пожарные, датчики-сигнапизаторы загазованности и дренажный трубопровод выносных сосудов;
  • Блок подготовки топлива. Блок подготовки топлива выполнен в воде утепленною шкафа, имеющею двери и штуцера входа газа из технологическою блока, входа газа от постороннею источника, выхода газа с установок, выхода газа косновным и запальным горелкам, выхода газа на свечу. В блок подготовки топливный газ поступает из технологического блока или постороннею источника, проходит очистку в фильтре, регулирование давления регулятором, регулирование расхода в зависимости от значения температуры нефтяной эмульсии в технологическом опоке регулирующим клапаном. К горелкам топливный газ подается через последовательно установленные электромагнитные клапаны и два клапана.

Комплекс средств автоматизации.

Установка подготовки нефти оснащена системой автоматизированного управления, которая позволяет производить дистанционный и местный контроль и изменение технологических параметров, их автоматическое регулирование и функции противоаварийной защиты.

Автоматизированная система управления технологическим процессом обеспечивает:

  • Автоматическое регулирование технологических параметров, включающих:
  • измерение и регулирование температуры жидкости в секции нагрева;
  • измерение и регулирование давления в аппарате;
  • измерение и регулирование расхода жидкости (продукта скважин) на входе установки;
  • измерение и регулирование уровня нефти в емкости;
  • измерение и регулирование уровня раздела фаз «вода — нефть» в секции предварительного сброса воды (секция нагрева);
  • измерение и регулирование уровня раздела фаз «вода — нефть» в секции обессоливания нефти;
  • регулирование давления топливного газа на общей линии входа газа к горелкам (до основного отсекателя);
  • регулирование давления топливного газа к запальной горелке.

Контроль и измерение технологических параметров:

  • расхода нефти на выходе установки;
  • расхода газа на выходе установки;
  • расхода пластовой воды на выходе установки;
  • расхода пресной воды на установку для обессоливания нефти;
  • температуры газа на выходе установки;
  • положение регулирующих органов клапанов;
  • давления топливного газа на входе основной горелки;
  • давления топливного газа на входе запальной горелки;
  • давления топливного газа в газосепараторе;
  • давления жидкости на входе установки.
  • Автоматическое ведениежурнапа событий и аварийных сообщений.
  • Противоаварийную защиту установки подготовки нефти.
  • Предупредительную и аварийную сигнализацию при отклонениях технологических параметров от предельных значений.

Система автоматизации УППН-М обеспечивает:

  • местный визуальный контроль основных параметров технологического процесса;
  • автоматический вывод установки на заданный рабочий режим (продувка, контроль загазованности в топках, розжиг запальных горелок и основных горелок, вывод на режим);
  • автоматическое поддержание заданного технологического режима работы установки;
  • плановую автоматическую остановку установки;
  • аварийную автоматическую остановку и блокировку программы пуска установки с подачей звуковой и световой сигнализации при отклонении от установленных значений основных технологических параметров:
  • связь с машиной верхнего уровня по интерфейсу RS-232/485 с использованием стандартных промышленных протоколов.