Компресорна установка високого тиску для термогазового впливу на нафтовий пласт

Реферат: Компресорна установка високого тиску для термогазового впливу на нафтовий пласт містить повітряні компресори першого і другого ступенів компримування, охолоджувач, вологовідділювач і контрольно-вимірювальну апаратуру. Установка містить додатково блочноконтейнерне виконання, декілька компресорних модулів високого тиску контейнерного типу з системами технологічного та функціонального забезпечення, кожен з яких забезпечений багатоступінчастим поршневим компресором з частотним перетворювачем, системою підготовки (очищення) повітря на вході в компресор, системою охолодження і вологомасловідділення після кожного ступеня стискання і ємністю для збору і відводу конденсату, системою продувок (разгрузки) ступенів стискання компресора і запобіжним клапаном після кожного ступеня стискання, трубопровідною обв'язкою по повітрю, маслу і дренажу, модульною локальною та міжмодульною об'єднаною системою контролю, керування і регулювання установки, забезпеченою засобами віддаленого моніторингу. UA 107069 U (12) UA 107069 U UA 107069 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до нафтовидобувної промисловості, зокрема до пристроїв для стискання повітря і закачування його в пласт при розробці родовищ із важковидобувними запасами нафти. Найбільш близьким аналогом до запропонованої корисної моделі є установка термогазового впливу, що містить повітряні компресори першого і другого ступенів компримування, охолоджувач, вологовідділювач і контрольно-вимірювальну апаратуру (Див. патент на корисну модель РФ № 90492 "Установка термогазового воздействия", МПК Е21В 43/24, опубл. 10.01.2010 року). Зазначена установка не передбачає підвищення тиску повітря в процесі термогазового впливу на нафтовий пласт і збільшення продуктивності вироблення стисненого повітря в процесі його закачування в пласт. Крім того, установкою не передбачена система очищення повітря від механічних та масляних включень при подачі його в компресор для стискання, котрі, як правило, завжди присутні при розробці родовища, а також відсутність засобів керування і регулювання параметрів установки, включаючи захист обладнання від впливу атмосферних умов і його експлуатаційну безпеку. Корисна модель, що запропонована, спрямована на удосконалення установки для термогазового впливу на нафтовий пласт, в якій за рахунок використання нових конструктивних елементів, технологічності їх розташування та нового характеру зв'язку між ними розширюються технологічні можливості установки і ефективність розробки родовищ із важковидобувними запасами нафти. Крім того, забезпечується достатній рівень безпеки при виробленні стисненого повітря за рахунок виключення додаткових джерел впливу навколишнього середовища безпосередньо на технологічний процес і підвищується ефективність термогазового впливу на нафтовий пласт в цілому. Запропонована корисна модель на відміну від найближчого аналога, містить два ступені стискання, кожен з яких включає окремий одно- та двоступінчастий компресор відповідно, вирішує задачу комплексного вироблення стиснутого повітря технологічно і оптимально збалансованим шляхом як складову загального технологічного процесу термогазового впливу на нафтовий пласт. Поставлена задача вирішується тим, що компресорна установка містить повітряні компресори першого і другого ступенів компримування, охолоджувач, вологовідділювач і контрольно-вимірювальну апаратуру, згідно з корисною моделлю, має блочно-контейнерне виконання для захисту обладнання від впливу навколишнього середовища з відповідними системами та засобами згідно з технологічними вимогами і містить декілька компресорних блокконтейнерних модулів високого тиску з відповідним периферійним обладнанням для забезпечення необхідних параметрів по продуктивності і тиску стисненого повітря, кожен з яких забезпечений поршневим багатоступінчастим поршневим компресором, оснащеним частотним перетворювачем для забезпечення можливості регулювання продуктивності поршневого компресора, системою підготовки (очищення) повітря на вході в компресор, пристроєм вологомасловідділення після кожного ступеня стискання і ємністю для збору і відводу конденсату вологомасляної емульсії, запобіжними клапанами після кожного ступеня стискання для скидання надлишкового тиску повітря, системою продувки (разгрузки) ступенів стискання, трубопровідною обв'язкою по повітрю, маслу та дренажу для забезпечення функціонування технологічної схеми, системою автоматичного контролю та керування компресорним блокмодулем і міжмодульною об'єднаною системою керування і регулювання установки, оснащену засобами віддаленого моніторингу. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями. На Фіг. 1 (для прикладу) зображена принципова схема двомодульної компресорної установки високого тиску для термогазового впливу на нафтовий пласт, яка включає два, працюючих на один колектор і розміщених в блок-контейнерах з системами їх функціонального забезпечення, паралельно встановлених компресорних модуля високого тиску 1 і 2 з системою контрольно-вимірювальних приладів і регулюючою арматурою, системою міжмодульної трубопровідної обв'язки, а також блок-контейнер 3 об'єднаної системи автоматичного міжмодульного контролю, керування і регулювання установки, що включає систему віддаленого моніторингу 4. Кожний блок-контейнерний компресорний модуль високого тиску (Фіг. 2) установки включає багатоступінчастий (в даному випадку для прикладу 7-ступінчастий) поршневий компресор 6, з приводним електродвигуном 11, з'єднаних між собою пружною втулково-пальцевою муфтою 12, оснащений частотним перетворювачем 10 для забезпечення можливості регулювання продуктивності по стиснутому повітрю, та системами підготовки (очищення) повітря 5 від небажаних часток пилу та масла на вході в компресор, повітряного охолодження 8 для 1 UA 107069 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 проміжного в процесі стискання і кінцевого охолодження стиснутого повітря в кожному ступені, системами вологомасловідділювання 18 з конденсатовідвідником 9 після кожного ступеня стискання і змащення 13, буферною ємністю 7 для збору і відводу конденсату і запобіжним клапаном 19 після кожного ступеня стискання для стравлювання надлишкового тиску, а також тубопровідну обв'язку з запірною і контрольно-регулюючою арматурою (не вказано). Установка працює наступним чином (Фіг. 3). Атмосферне повітря забирається з навколишнього середовища за межами блок-контейнера і через повітряний фільтр 5 подається на перший ступінь компресорного агрегату 6, розміщеному у блок-контейнері. Процес стискання повітря по ступеням поршневого компресорного агрегату полягає в наступному: компресор 6, що приводиться в рух приводним електродвигуном 11, надає зворотно-поступальний рух поршням І…VII ступенів. При цьому поршні переміщуються в циліндрах з одного крайнього положення в інше. Для зниження тертя і зносу деталей поршневої групи в циліндрах І…VII ступенів компресора з ємності масляної 23 під тиском за допомогою масляного насоса 24 з розподільником проводиться впорскування компресорного масла. Стиснене в І ступені повітря витісняється в буферну ємність 7. Як відомо, процес стискання повітря супроводжується підвищенням температури. Для його охолодження по ступенях стиснення в конструкції поршневого компресора 6 передбачений апарат повітряного охолодження, який складається з блока теплообмінних апаратів 8, в якому нагнітання охолоджуючого повітря відбувається за допомогою вентилятора осьового типу 17, що приводиться в рух електродвигуном 16. Для подальшого охолодження стиснене повітря з ємності 7 подається в теплообмінний апарат 8 першого ступеня. У процесі охолодження в стиснутому повітрі утворюється крапельна волога, для віддалення якої, а також зважених часток компресорного масла призначений вологомасловідділювач 18, в якому поступово відбувається накопичення масловмісного конденсату, для зливу котрого передбачений конденсатовідвідник 9, через який конденсат зливається в спеціальну ємність 22. Охолоджене і звільнене від краплинної вологи і масла повітря, пройшовши клапан запобіжний 19, надходить на всмоктування до II ступеня компресора 6, де відбувається його подальше стискання. Процес роботи циліндрів подальших ступенів аналогічний роботі циліндра І ступеня. Після кожного ступеня стискання повітря охолоджується в теплообмінниках 8 системи охолодження. Відділення з стисненого повітря краплинної вологи і масла відбувається у вологомасловідділювачах 18. Після звільнення від крапельної вологи повітря надходить на всмоктування до наступного ступеня, де відбувається його подальше стискання. Відведення водомасляної емульсії з вологомасловідділювачів 18 після III…VII ступенів компресора 6 проводиться за допомогою системи продувки (розвантаження) ступенів стискання в автоматичному режимі. Суть його в наступному: періодично, за допомогою тимчасових вставок і команд системи керування відбувається подача так званого "керуючого" повітря з нагнітального колектора III ступеня на клапан продувний 20. Даний клапан забезпечує відкриття продувочного трубопроводу, що з'єднує вологомастиловідділювачі 18 з ємністю 22 для накопичення конденсату. Трубопровід подачі повітря до користувача оснащено зворотним клапаном 21 для упередження попадання зворотного потоку повітря в компресор. Таким чином, запропонована корисна модель і технічний результат, що досягається при її використанні, сприяє удосконаленню установки для термогазового впливу на нафтовий пласт, в якій за рахунок використання нових конструктивних елементів, технологічності і компактності їх розташування розширюються технологічні можливості установки і діапазон використання по тиску з можливістю регулювання продуктивності, що дає підвищення ефективності впливу на нафтовий пласт при розробці родовищ із важковидобувними запасами нафти. Крім того, забезпечується достатній рівень безпеки при виробленні стисненого повітря за рахунок виключення додаткових джерел впливу навколишнього середовища безпосередньо на технологічний процес вироблення стиснутого повітря і підвищується ефективність термогазового впливу на нафтовий пласт в цілому. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Компресорна установка високого тиску для термогазового впливу на нафтовий пласт, що містить повітряні компресори першого і другого ступенів компримування, охолоджувач, вологовідділювач і контрольно-вимірювальну апаратуру, яка відрізняється тим, що має блочно-контейнерне виконання і містить декілька компресорних модулів високого тиску контейнерного типу з системами технологічного та функціонального забезпечення, кожен з яких забезпечений багатоступінчастим поршневим компресором з частотним перетворювачем, 2 UA 107069 U 5 системою підготовки (очищення) повітря на вході в компресор, системою охолодження і вологомасловідділення після кожного ступеня стискання і ємністю для збору і відводу конденсату, системою продувок (разгрузки) ступенів стискання компресора і запобіжним клапаном після кожного ступеня стискання, трубопровідною обв'язкою по повітрю, маслу і дренажу, модульною локальною та міжмодульною об'єднаною системою контролю, керування і регулювання установки, забезпеченою засобами віддаленого моніторингу. 3 UA 107069 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4