Разработка автоматизированного стенда физического подобия «3-х фазный сепаратор нефти»

Данишевский, Роман Геннадьевич Отделение автоматизации и робототехники (ОАР)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В данной работе осуществляется исследование процессов разделения скважной жидкости и создание на основе экспериментальных данных математической модели процесса подготовки товарной нефти на уровне технологической схемы и отдельного аппарата.

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ ……………………………………………………………. 14
ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………. 15
1 Техническое задание …………………………………………………………………………………. 16
1.1 Назначение и цели создания стенда …………………………………………………. 16

1.2 Состав системы ……………………………………………………………………………….. 16

1.3 Требования к системе ……………………………………………………………………… 17

1.3.1 Требования к системе в целом ……………………………………………….. 17

1.3.2 Требования к техническому обеспечению ……………………………… 18

2 Состав объектов обустройства нефтепромысла ………………………………………….. 19
2.1 Структура нефтепромысла ………………………………………………………………. 19

2.2 Блок схема нефтедобывающего комплекса ………………………………………. 19

2.3 Кусты скважин ………………………………………………………………………………… 20

2.4 Пункты сбора и подготовки нефти, газа и воды ……………………………….. 21

2.5 Резервуарные парки ………………………………………………………………………… 22

2.6 Насосные внешней перекачки нефти ……………………………………………….. 23

2.7 Система поддержания пластового давления …………………………………….. 24

2.8 Сеть трубопроводов нефтесбора………………………………………………………. 26

2.9 Основные физические свойства нефти …………………………………………….. 27

2.10 Нефтегазовый сепаратор ……………………………………………………………….. 33

2.10.1 Принцип работы нефтегазового сепаратора …………………………. 33

2.10.2 Разновидности нефтегазовых сепараторов……………………………. 33

2.10.3 Виды сепараторов нефти по характеру проявления

основной силы …………………………………………………………………………………………….. 34
2.11 Определение передаточной функции объекта ………………………………… 36

3 Устройство и принцип работы стенда………………………………………………………… 39
3.1 Разработка структурной схемы стенда …………………………………………….. 39

3.2 Разработка конструкции сепаратора стенда ……………………………………… 40

4 Разработка алгоритмов работы стенда ……………………………………………………….. 41
4.1 Алгоритм технологического прогона оборудования…………………………. 41

4.2 Алгоритм работы стенда в статическом режиме ………………………………. 43

4.3 Алгоритм работы стенда в динамическом режиме……………………………. 45

5 Выбор оборудования …………………………………………………………………………………. 47
5.1.1 Выбор привода смесителя ……………………………………………………… 47

5.1.2 Выбор клапанов …………………………………………………………………….. 48

5.1.3 Выбор насоса ………………………………………………………………………… 49

5.1.4 Выбор драйвера …………………………………………………………………….. 50

5.1.5 Выбор уровнемеров ………………………………………………………………. 51

5.1.6 Выбор сигнализатора уровня …………………………………………………. 53

5.1.7 Выбор датчика плотности ……………………………………………………… 54

5.1.8 Выбор датчика температуры ………………………………………………….. 56

5.1.9 Выбор датчика давления ……………………………………………………….. 57

5.1.10 Выбор компрессора ……………………………………………………………… 58

5.1.11 Выбор нагревателя ………………………………………………………………. 60

5.1.12 Выбор контроллера ……………………………………………………………… 61

6 Разработка имитационной модели работы стенда ………………………………………. 63
7 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ……. 67
7.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности…………………………….. 67

7.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования ………… 67

7.2 Анализ конкурентных технических решений …………………………………… 68

7.3 SWOT-анализ ………………………………………………………………………………….. 70
7.4 Планирование в рамках научного исследования ………………………………. 75

7.4.1 Структура работ в рамках проектной работы …………………………. 75

7.4.2 Определение трудоемкости выполнения работ ………………………. 75

7.4.3 Бюджет научно-технического исследования ………………………….. 78

7.4.4 Формирование бюджета затрат проекта …………………………………. 84

7.5 Определение ресурсной, финансовой и экономической эффективности
исследования ……………………………………………………………………………………………….. 85

7.6 Оценка абсолютной эффективности исследования …………………………… 87

7.6.1 Расчет чистой текущей стоимости …………………………………………. 88

7.6.2 Дисконтированный срок окупаемости ……………………………………. 89

7.6.3 Внутренняя ставка доходности (IRR) …………………………………….. 90

7.6.4 Индекс доходности (рентабельности) инвестиций………………….. 92

8 Социальная ответственность ……………………………………………………………………… 94
8.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения

безопасности ……………………………………………………………………………………………….. 95

8.1.1 Специальные (характерные для проектируемой рабочей зоны)

правовые нормы трудового законодательства ………………………………………………. 95

8.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны 96

8.2 Производственная безопасность ………………………………………………………. 98

8.2.1 Отклонение показателей микроклимата …………………………………. 99

8.2.2 Производственный шум ………………………………………………………. 101

8.2.3 Отсутствие или недостаток естественного света …………………… 102

8.2.4 Повышенный уровень электромагнитных излучений……………. 104

8.2.5 Опасность поражения электрическим током ………………………… 105

8.3 Экологическая безопасность ………………………………………………………….. 107
8.3.1 Анализ влияния процесса исследования на окружающую

среду …………………………………………………………………………………………………………. 107

8.3.2 Обоснование мероприятий по защите окружающей

среды …………………………………………………………………………………………………………. 108

8.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………………….. 108

8.4.1 Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать

объект исследований ………………………………………………………………………………….. 109

8.4.2 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка

порядка действия в случае возникновения ЧС ……………………………………………. 110

8.5 Выводы по разделу социальная ответственность ……………………………. 111

Список использованных источников ………………………………………………………….. 113
Приложение А. Development of automated stand of physical similarity
“3-phase oil separator” …………………………………………………………………………………. 115
Приложение Б. Конструкция сепаратора стенда …………………………………………. 134
Приложение В. Блок-схема алгоритма технологического прогона оборудования
стенда ………………………………………………………………………………………………………… 135
Приложение Г. Блок-схема алгоритма работы стенда в статическом режиме . 136
Приложение Д. Блок-схема алгоритма работы стенда в динамическом
режиме ………………………………………………………………………………………………………. 137
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
В данной работе приняты следующие сокращения:
ПЛК – программируемый логический контроллер;
ПК – персональный компьютер;
ИМ – исполнительный механизм;
СИ – средства измерения;
ППД – поддержание пластового давления;
ДНС – дожимная насосная станция;
ЦТП – центральный товарный парк;
КСП – комплексные сборные пункты;
КНС – кустовая насосная станция;
ДНП – давление насыщенных паров;
КСУ – концевая ступень сепарации;
ГПЗ – газоперерабатывающий завод;
НПЗ – нефтеперерабатывающий завод;

По запасам нефти Россия занимает одно из лидирующих мест в мире.
При добыче нефти осуществляется отделение нефти от воды и газа
посредством пропускания скважной жидкости через сепаратор. В данной
работе разрабатывается автоматизированный стенд физического подобия «3-х
фазный сепаратор нефти».
Процесс сепарации нефти на месторождении является слабым звеном в
системе. Исследуя процесс сепарации нефти можно его усовершенствовать,
увеличив скорость и качество товарной нефти на месторождении.
Объектом исследования является 3-х фазный сепаратор нефти
технологического процесса подготовки товарной нефти на месторождении.
Основное внимание уделяется разработке автоматизированного стенда
физического подобия.
Цель работы: разработка автоматизированного стенда физического
подобия на основе 3-х фазного сепаратора нефти.
Данная разработка будет полезна нефтедобывающим компаниям и
образовательным учреждениям для проведения исследований сепарации нефти.
1 Техническое задание
1.1 Назначение и цели создания стенда
Настоящее техническое задание описывает задачу разработки
автоматизированного стенда физического подобия “3-х фазный сепаратор
нефти”.
Основанием для выполнения работы по теме является задание на
выполнение выпускной квалификационной работы по созданию стенда.
Данный стенд создается для решения следующих задач:
 исследования процесса сепарации нефти с целью его
усовершенствования;
 использование в учебных целях (разработка алгоритма работы стенда и
программы управления);

Результатом выполнения магистерской диссертации стал разработанный
стенд физического подобия “3-х фазный сепаратор нефти”. При выполнении
работы осуществлен выбор оборудования, разработаны алгоритмы работы
стенда в статическом и динамическом режиме и алгоритм технологического
прогона оборудования стенда, разработана имитационная модель работы стенда
с использованием программного пакета Simulink и камера сепаратора стенда.
В состав стенда входит оборудование преимущественно отечественного
производства. Идеология разработки позволяет при необходимости заменить
импортные составляющие на отечественные аналоги без потери
эксплуатационных качеств.
Все требования технического задания выполнены в полном объеме.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Логик Ф. кандидат наук, доцент
    4.9 (826 отзывов)
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские дисс... Читать все
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские диссертации, рефераты, контрольные) уже много лет. Качество работ гарантирую.
    #Кандидатские #Магистерские
    1486 Выполненных работ
    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ
    Дмитрий К. преподаватель, кандидат наук
    5 (1241 отзыв)
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполня... Читать все
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполняю уже 30 лет.
    #Кандидатские #Магистерские
    2271 Выполненная работа
    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Шиленок В. КГМУ 2017, Лечебный , выпускник
    5 (20 отзывов)
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертац... Читать все
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертационной работ. Помогу в медицинских науках и прикладных (хим,био,эколог)
    #Кандидатские #Магистерские
    13 Выполненных работ
    Ольга Р. доктор, профессор
    4.2 (13 отзывов)
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласован... Читать все
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласованные сроки и при необходимости дорабатываются по рекомендациям научного руководителя (преподавателя). Буду рада плодотворному и взаимовыгодному сотрудничеству!!! К каждой работе подхожу индивидуально! Всегда готова по любому вопросу договориться с заказчиком! Все работы проверяю на антиплагиат.ру по умолчанию, если в заказе не стоит иное и если это заранее не обговорено!!!
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Менеджер онлайн в Telegram Написать