Методические указания утверждаю директор игнд тпу а. К. Мазуров Основы нефтегазопромыслового дела Методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов направления 130500 специальностей 130501, 130503 icon

Методические указания утверждаю директор игнд тпу а. К. Мазуров Основы нефтегазопромыслового дела Методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов направления 130500 специальностей 130501, 130503


Смотрите также:
Учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю директор игнд а. К. Мазуров 2009 г...
Учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю директор игнд а. К. Мазуров 2009 г...
Методические указания по выполнению курсовых проектов и лабораторных работ для специальностей...
Методические указания для выполнения лабораторных работ для студентов специальностей 220400...
Методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу...
Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплин...
Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу “Электротехника и основы...
Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов всех форм обучения...
Методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу «Дефектология в машиностроении»...
Методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов дневной и заочной форм...
Методические указания к лабораторным работам для студентов строительных специальностей всех форм...
Методические указания к лабораторным работам для студентов строительных специальностей всех форм...



Загрузка...
страницы:   1   2   3   4   5   6
скачать


Федеральное агенство по образованию

Томский политехнический университет








Методические

указания


УТВЕРЖДАЮ

Директор ИГНД ТПУ

__________ А.К. Мазуров


Основы нефтегазопромыслового дела


Методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов направления 130500 специальностей 130501, 130503


Институт геологии и нефтегазового дела

2005

УДК 622.24


Основы нефтегазопромыслового дела. Методические указания для студентов направления 130500 специальности 130501, 130503, ИГНД –Томск: Изд-во. ТПУ, 2005 – 44 с.


Составители: доц., к.т.н Крец В.Г.,

ассистент Шадрина А.В.,

ст. преподаватель Шмурыгин В.А.

Рецензент доц., к.т.н. Кленин А.М.


Методические указания рассмотрены и рекомендован к изданию методическим семинаром кафедры транспорта и хранения нефти и газа (ТХНГ) “17 марта” 2005 г., протокол № 5


Зав. кафедрой ТХНГ

доцент, к.т.н. ____________ А.В. Рудаченко


ОГЛАВЛЕНИЕ


3

ВВЕДЕНИЕ 4

^ РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 5

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1. ШАХТНАЯ ДОБЫЧА НЕФТИ 6

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2. НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВЫЕ ТРУБОПРОВОДЫ 13

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3. РАСЧЕТ ТРУБ И ЕМКОСТЕЙ 14

^ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4. НАСОСЫ И КОМПРЕССОРЫ В НЕФТЕДОБЫЧЕ 18

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5. ЛИКВИДАЦИЯ ПЕСЧАННОЙ ПРОБКИ В НЕФТЯНОЙ СКВАЖИНЕ 19

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАЗРЫВ ПЛАСТА В СКВАЖИНЕ 28





ВВЕДЕНИЕ


Методические указания составлены для выполнения лабораторных работ по шести темам:

1. Шахтная добыча нефти

2. Нефтегазопромысловые трубопроводы

3. Расчет труб и емкостей

4. Насосы и компрессоры в нефтедобыче

5. Ликвидация песчаной пробки в нефтяной скважине

6. Гидравлический разрыв пласта в скважине

Лабораторные занятия предполагают изучение оборудования, применяемого в нефтегазодобыче, на натуральных образцах, а также получение представления о методиках расчета и выбора оборудования.

Формой отчетности по выполнению лабораторной работе является либо конспект по теме, либо отчет по лабораторной работе, оформленный в соответствии с требованиями (приложение № 16). Требования к отчетности приводятся в начале каждой лабораторной работы.

Приложения методических указаний также содержат всю необходимую для выполнения расчетных работ справочную информацию.


^ РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА


  1. Ишмурзин А.А. Машины и оборудование системы сбора и подготовки нефти, газа и воды.-Уфа:Изд.Уфимск. нефт.ин-та, 1991.

  2. Касьянов В.М. Гидромашины и компрессоры:Учебник для вузов 2-е изд. перераб. и доп.-М:Недра, 1991.

  3. Крец В. Г., Саруев Л. А., Лукьянов В. Г. Нефтегазопромысловое оборудование. Учебн. пособие – Томск: Изд. ТПУ, 2001, 184 с.

  4. Лутошкин Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды.-М:Недра, 1979.

  5. Мищенко И. Т. Расчёты в добыче нефти.- М.: Недра, 1989, 245 с.

  6. Нефтегазопромысловое оборудование. Комплект каталогов. /Под ред. В. Г. Креца – Томск: Изд-во ТГУ, 1999, 890 с.

  7. Нефтегазопромысловое оборудование: Справочник. /Под ред. Е. И. Бухаленко.-2-ое изд., перераб. и доп.- М.: Недра, 1990, 559 с.

  8. Чичеров Л. Г. Нефтегазопромысловые машины и механизмы. Учебное пособие для вузов – М.: Недра, 1983, 312 с.

  9. Шерстюк А.М. Насосы, вентиляторы и компрессоры.-М:Высшая школа, 1972.


^ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1. ШАХТНАЯ ДОБЫЧА НЕФТИ


Цель: изучение типов горных выработок и технологии шахтной добычи нефти


Отчетность: конспект, включающий:


Порядок работы:


1.1. Преподаватель дает представление о типах горных выработок, технологии и техники проведения горных выработок, технологии термошахтной добычи нефти. В качестве демонстрационного материала используются учебные плакаты, учебные макеты (сечение штольни, капсуль-детонаторы, буровые коронки и др.)


1.2. Теоретическая часть


1.2.1. Типы горных выработок

В результате извлечения горных пород при поисках, разведке или добыче полезных ископаемых в земной коре образуются полости, которые принято называть горными выработками. В зависимости от расположения в земной коре они разделяются на открытые и подзем­ные.

Открытые горные выработки расположены непосредственно на земной поверхности и имеют незамкнутый контур поперечного сече­ния.

Подземные выработки проходятся внутри толщи земной коры и, следовательно, окружены по всему поперечному сечению горными

породами.

Поверхность, ограничивающая выработку снизу, называется почвой выработки, сверху — кровлей боковые поверхности назы­ваются стенками.

Сечение выработки, перпендикулярное к ее оси, называется поперечным сечением.

Расстояние между кровлей и почвой выработки, измеренное в пло­скости ее поперечного сечения, называется высотой выработки. Ширина выработки — расстояние между ее стенками на уровне высоты транспортных средств.

Начало подземной выработки, примыкающее к поверхности или к другой выработке, называется устьем. Перемещающаяся в про­цессе проходки поверхность выработки, с которой непосредственно осуществляется выемка пород, называется забоем. Часть выработки, прилегающая к забою, в которой размещаются рабочие и оборудова­ние при проходке, называется призабойным пространством.

По своему назначению горные выработки разделяются на две группы: разведочные и эксплуатационные.

^ Разведочные выработки проводятся в целях геологических по­исков и разведки месторождений полезных ископаемых, эксплуата­ционные — предназначены для выемки полезных ископаемых из недр. В некоторых случаях разведочные выработки впоследствии используются как эксплуатационные.

К открытым разведочным выработкам относятся копуши, разве­дочные канавы, траншеи.

Копушей называется разведочная выработка небольшой площади сечения и малой глубины. Обычно копуши проводят в мягких поро­дах при поисках полезных ископаемых.

Разведочные канавы — горизонтальные или наклонные горные выработки, проводимые при поисках или разведке полезных ископа­емых. Глубина канав обычно находится в пределах 5 м, длина зави­сит от назначения. Канавы, длина которых превышает 50 м, называются магистральными. Канавы проводят вкрест или по простира­нию горных пород.

Траншеей называется горизонтальная или наклонная выработка трапециевидного сечения, проводимая для разведки или эксплуа­тации месторождения. Траншея отличается от канавы значительно большими размерами.

Подземные горные выработки в зависимости от расположения в пространстве можно разделить на вертикальные, наклонные и го­ризонтальные.

К разведочным подземным выработкам относятся (рис. 1.1.): шахт­ный ствол, шурф, восстающий, гезенк, штольня, квершлаг, штрек, рассечка.

^ Шахтный ствол — вертикальная или наклонная горная выработка, имеющая непосредственный выход на поверхность и предназначенная для обслуживания подземных работ при разведке или разработке месторождений полезных ископаемых.

Наклонные стволы обычно проходят по полезному ископаемому и реже по пустым породам лежачего бока. Глубина разведочных шахт достигает 200-250 м. Площадь сечения стволов – 6-14 м2. Ствол шахты, пройденный из подземной горной выработки и, следовательно, не имеющий непосредственно выхода на поверхность, называют слепым.

^ Разведочный шурф — вертикальная (реже наклонная) горная выработка прямоугольного или квадратного сечения, пройденная с поверхности на глубину не более 40 м. Для прослеживания рудных тел по простиранию из шурфа могут быть заданы горизонтальные выработки. Обычно проходят несколько шурфов, которые распола­гаются линиями вкрест простирания рудного тела или по сетке с оп­ределенными размерами. При разведке крутопадающих рудных тел проходят наклонные шурфы.

Восстающий — подземная горная выработка, не имеющая вы­хода на поверхность, пройденная снизу вверх и предназначенная для разведочных целей, передвижения людей, спуска горной породы с верхнего горизонта на нижний, доставки материалов и оборудо­вания.

Восстающие могут быть вертикальными или наклонными. На­клонные восстающие обычно проходят по полезному ископаемому.

Гезенк — подземная вертикальная горная выработка, не име­ющая непосредственного выхода на поверхность и пройденная с верх­него на нижний горизонт. Гезенк предназначен для разведки полез­ного ископаемого или спуска горных пород под действием собствен­ного веса.

Штольня — горизонтальная подземная горная выработка, имеющая непосредственный выход на поверхность и предназначенная для обслуживания подземных горных работ при разведке или разработке месторождений полезных ископаемых. Штольни обычно проводятся в склоне горы. Площадь поперечного сечения разведочной штольни изменяется от 5,1 до 9м2.

Квершлаг — горизонтальная подземная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность и проводимая по вмещающим породам вкрест простирания или под некоторым углом к простиранию месторождения. Квершлаг соединяет ствол шахты с рудным телом; площадь сечения квершлага изменяется от 5,1 до 9 м2.

Штрек — горизонтальная подземная горная выработка, не име­ющая непосредственного выхода на поверхность. Штреки проводят для разведки или разработки месторождения по простиранию по­лезного ископаемого. При горизонтальном залегании рудного тела штреки задаются в любом направлении. Штреки, пройденные по пустым породам вдоль полезного ископаемого, называются поле­выми.

Рассечка — горизонтальная подземная горная выработка, не име­ющая непосредственного выхода на поверхность, проводимая из шурфов, штолен или штреков вкрест простирания горных пород для поисков и разведки полезного ископаемого. Длина рассечки 20—30 м, реже 50—100 м.

К подземным горным выработкам относятся также камерные выработки. Они служат для размещения под землей различного оборудования, материалов и для других целей. К ним относятся: машинные камеры, камеры ожидания, противопожарная камера, медицинский пункт, склад ВВ и т. д.

Совокупность выработок, служащих для соединения ствола шахты со всеми остальными выработками и для размещения некото­рых производственных служб, называется околостволъным двором. Характерной особенностью камерных выработок является незначи­тельная длина при относительно большой ширине.


1.2.2. Общие сведения о проведении горных выработок

Проведение (проходка) выработки — это комплекс работ по раз­рушению и извлечению горных пород в пределах контура попереч­ного сечения выработки, установленного соответствующим пас­портом.

Этот комплекс работ при проведении разведочных выработок обычно включает в себя отделение породы от массива, погрузку и откатку ее в отвал, крепление выработки, наращивание рельсовых путей, трубопроводов, разделку водоотливной канавки и др.

Горизонтальные и наклонные разведочные выработки могут быть пройдены различным сечением. При сравнительно малых объе­мах горных работ на разведываемых объектах применяют выработки малых сечений. Механизация работ при их проведении заключается в применении малогабаритного оборудования (скреперы, погрузоч­ные машины, аккумуляторные электровозы).

На стадии детальной разведки проводятся выработки увеличен­ных сечений с учетом использования их при дальнейшей разработке месторождений. В этих условиях могут быть использованы специа­лизированные горнопроходческие машины, которые обеспечивают высокие скорости проходки.

В зависимости от устойчивости горных пород и их водоносности различают два способа проведения горных выработок:

обычный — при вскрытии и пересечении горными выработками устойчивых мягких и крепких пород с небольшими водопритоками;

специальный — когда подземные выработки должны пересекать неустойчивые мягкие и сыпучие породы или устойчивые крепкие, но сильнотрещиноватые породы, характеризующиеся большим при­током воды.

Перед началом проведения горной выработки разрабатывается технологический паспорт (проект проведения горной выработки), в котором указываются: по каким породам должна пройти горная выработка, форма и размеры поперечного сечения, применяемое оборудование, инструменты и материалы, график организации работ, а также ожидаемые технико-экономические показатели.

В зависимости от пересекаемых забоем пород проходка горных выработок обычным способом может осуществляться: по однородным крепким породам; по однородным мягким породам; по неоднородным породам.

Операции технологического процесса проведения выработок под­разделяются на основные и вспомогательные.

Основными горнопроходческими операциями называются такие, которые связаны непосредственно с выемкой горной породы и крепле­нием выработки.

Вспомогательные операции обеспечивают нормальные условия для выполнения основных. К ним относятся: наращивание труб сжа­того воздуха и воды, вентиляционных труб, устройство путей и т. д. Характер основных проходческих операций изменяется в зависимо­сти от физико-технических свойств пересекаемых горных пород. В за­висимости от организации технологического процесса основные операции производят последовательно или одновременно.

Продвигание забоя выработки осуществляется за счет периоди­ческого повторения основных горнопроходческих операций. Непре­рывно повторяющаяся в течение определенного промежутка вре­мени совокупность основных проходческих операций, необходимых для проведения выработки на установленную паспортом величину подвигания, называется проходческим циклом.




^ Рис. 1.2. Циклограмма проходческих работ


Время выполнения одного цикла называется продолжитель­ностью цикла. Графическое изображение цикла, показывающее ди­намику развития процессов и операций во времени или одновременно во времени и пространстве, называется циклограммой (рис. 1.2.).

Наряду с выполнением основных проходческих операций весьма большое значение при проведении выработок имеют вспомогательные операции. Обычно эти операции ведутся параллельно с основными и на продолжительность цикла не влияют. Однако они должны быть тесно увязаны с продолжительностью основных операций.




1.2.3. Термошахтный метод разработки нефтяных и битумных залежей


Термошахтная разработка является сочетанием дре­нажной шахтной разработки с методами искусствен­ного воздействия на пласт теплоносителями и осу­ществляется с помощью скважин, пробуренных из под­земных горных выработок нефтяной шахты. Высокие показатели термошахтной разработки обеспечиваются за счет сосредоточения в продуктивном пласте или близко от него основных технологических процессов, нагнетательных и добывающих горизонтальных, полого-наклонных и восстающих скважин большой протяжен­ности (до 300 м), наиболее совершенных по степени и характеру вскрытия, а также за счет закачки тепло­носителя (Табаков В.П., Гуров Е.И.).

Указанные скважины соединяют друг с другом от­дельные трещины, каверны, каналы и зоны повышенной проницаемости продуктивного пласта. Благодаря рез­кому увеличению поверхности фильтрации скважин фильтрационные сопротивления в пласте снижаются, возрастает охват пласта тепловым воздействием, а при­менение плотной сетки скважин ускоряет и повышает эффективность разогрева разрабатываемого участка пласта.Основными объектами шахтной разработки являются: залежи вязких и высоковязких (тяжелых) нефтей и природных битумов; энергетически истощенные залежи; нефтяные залежи шельфовой зоны морей, а также залежи под населенными пунктами, городами, промыш­ленными объектами, аэродромами, зонами отдыха и др.

Термошахтная разработка применяется в СНГ на Ярегском нефтяном месторождении с 1968 г. и реали­зуется в виде нескольких систем: двухгоризонтной, од­ногоризонтной, двухъярусной, одногоризонтной и двухъ­ярусной с оконтуривающими нагнетательными выра­ботками, панельной.

Наибольшее распространение по­лучила двухгоризонтная система, двухъярусная, одно-горизонтная и панельная — проходят опытно-про­мышленные испытания.

Сущность двухгоризонтной системы заключается в том, что пар закачивают в пласт с надпластового горизонта через вертикальные и наклонно направлен­ные нагнетательные скважины, а нефть отбирают из

пологовосходящих добывающих скважин, пробуренных из расположенной в продуктивном пласте добывающей галереи (рис. 1.3.).

Разновидностью этой системы явля­ется двухъярусная система, в которой вместо нагне­тательных штреков и буровых камер сооружают в верх­ней части пласта нагнетательную галерею, из которой бурят горизонтальные и наклонно направленные нагне­тательные скважины.

В одногоризонтной системе нагнетательные и до­бывающие скважины пробурены из одной рабочей га­лереи, сооруженной в продуктивном пласте или ниже его.

В одногоризонтной и двухъярусной системах с окон-туривающими нагнетательными галереями бурят допол­нительные нагнетательные скважины на границах раз­рабатываемых участков и закачивают в них пар в определенной последовательности с основным фондом нагнетательных скважин.

В панельной системе нагнетательную галерею раз­мещают в зоне забоев нижнего ряда добывающих скважин, а добывающую галерею — в нижней части пласта или ниже его. Нагнетательные и добывающие галереи располагают параллельно друг другу и из них бурят нагнетательные и добывающие скважины на­встречу друг другу на расстоянии 15—20 м (рис. 1.4.).


Рис. 1.5. Динамика термошахтной добычи нефти с

тепловым воздей­ствием QH1 и без него QH2, a также

закачки в пласт пара Qзaк.п: 1,2 — соотвественно

ухтинская и уклонно-скважинная система


Ярегское месторождение нефти вязкостью (125—153) -102 мПас, разрабатывалось скважинами с поверхности земли, дренажным шахтным и термо­шахтным способами.

При опытной разработке скважинами с поверхности земли с 1935 по 1945 гг. достигнутый коэффициент нефтеизвлечения не превышал 2 %. Шахтная дренажно-скважинная разработка на естественном режиме применялась с 1939 по 1974 г. на трех нефтяных шахтах на площади, большей в 77,5 раза. Было добыто 7,4 млн. т нефти и достигнут коэффициент нефтеизвлечения око­ло 4%.

Термошахтная разработка применяется с 1968 г., на площадях, отработанных ранее шахтным способом на естественном режиме. За 24 года разработки с площади, превышающей площадь разработки в 1935— 1945 гг. почти в 9 раз, было добыто 7,87 млн. т нефти при удельном расходе пара 2,7 т/т.

2.3. Отчет по лабораторной работе, оформленный в соответствии с требованиями к отчетности.


Контрольные вопросы:

1. Принцип шахтной добычи нефти.

2. Что представляют собой горные машины?

3. Дайте определение “шахты”, “шурфа”.

4. Дайте характеристику таким типам выработок, как “карьер”, “штольня”, “траншея”.


^ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2. НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВЫЕ ТРУБОПРОВОДЫ


Цель: изучение трубопроводов и арматуры, применяемых на нефтепромыслах


Отчетность: конспект, включающий:

  1. классификацию труб по назначению, материалам и исполнению труб, основные основные размеры (диаметр, толщина стенок, длина), группы прочности, область применения, маркировка;

  2. маркировку и схему трубы с муфтой для завода изготовителя согласно варианта (табл. 2.1.);

  3. схему и размеры труб (соединений), указанных в таблице 2.1.;

  4. ответы на контрольные вопросы темы.



Порядок работы:

2.1. Преподаватель кратко знакомит студентов с видами труб, применяемых в нефтегазодобыче: обсадные, насосно-компрессорные, бурильные, для нефтепромысловых коммуникаций. На схемах комплексной автоматизации нефтепромыслового предприятия (КАН) – вертикальной и горизонтальной - демонстрируются нефтепромысловые трубопроводы, классифицируемые по разным признакам (назначению, величине напора, по типу укладки и т.д.)

2.2. Демонстрируются и замеряются штангенциркулем, мерной лентой фрагменты труб:

1) обсадные – 2 фрагмента;

2) НКТ – 3 фрагмента (обычные стальные), 5 фрагментов (гибкие непрерывные трубы );

3) бурильные трубы – 2 фрагмента (стальные, ЛБТ);

4) трубы для нефтегазопромысловых коммуникаций – 4 фрагмента (стальные и сварные горячекатанные).


Таблица 2.1.

Варианты заданий к лабораторной работе № 2 “Нефтепромысловые трубопроводы”





Варианты

Показатели

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

1) Маркировка и схема трубы обсадной

завод

диаметр, мм



СевТЗ

219



СевТЗ

245



ЧПТЗ 114



ЧПТЗ 127



НДТЗ 299



НДТЗ 324



ТМЗ 146



ТМЗ 168



ВМЗ 168



ВМЗ 245



СевТЗ

245



НДТЗ 299



ТМЗ 146

2) Схема и размеры труб (соединений)

- фиберглассовых

-термоизолированных

-ОТТГ/НКМ

- бурильных



+


+


+


+



+


+


+


+



+


+


+


+



+


+


+


+



+


+


+


+



+


+


+


+


+

+

Примечание. “+” обозначены показатели, для которых необходимо привести характеристику в конспекте.

2.3. Изучение теоретического материала по каталогу XI “Трубы” (Нефтегазопромысловое оборудование. Комплект каталогов. Ред. Крец В.Г., Лукьянов В.Г., 1999г.).

2.4. Отчет по работе согласно требованиям к отчетности





Скачать 0,89 Mb.
оставить комментарий
страница1/6
Дата29.09.2011
Размер0,89 Mb.
ТипМетодические указания, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы:   1   2   3   4   5   6
плохо
  1
хорошо
  1
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх