Изучение вопросов оптимального выбора газоразделительной установки и разработка ее конструкции в системе получения азота

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Швец, Анатолий Сергеевич Отделение нефтегазового дела (ОНД)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Выпускная квалификационная работа посвящена рассмотрению вопросов получения азота, его использования в нефтегазовой отрасли, а также в исследовательских целях. Актуальность избранной для квалификационной работы темы обусловлена стратегией освоения перспективных в экономическом отношении регионов России, для которых характерны суровые климатические условия. Применение азота наиболее эффективное и перспективное направление развития не только современных способов освоения скважин, но и для нужд технологического комплекса.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 12

1. Обзор Литературы ………………………………………………………………………………… 15

1.1.Анализ методов и промышленных способов получения азота ………. 17

1.2 Назначение и использование сжатого азота …………………………………………. 25

1.2.1. Мембранная установка ……………………………………………………………. 25

1.2.2. Определение расхода азота ……………………………………………………… 33

1.2.3. Определение потребности воздуха ………………………………………….. 34

1.2.4. Подбор и расположение оборудования ……………………………………. 35

1.4.Машины Стирлинга ……………………………………………………………………………. 40

2. Использование жидкого азота в качестве криопродукта ………………………… 45

2.1. Вводные замечания …………………………………………………………………….. 45

2.2. Об изнашивающей способности горных пород (абразивность) ……. 47

2.3. Механизм работы шарошечных долот ………………………………………… 55

2.4. Классификация износа долот ………………………………………………………. 66

2.5. Механическое изнашивание бурового инструмента …………………….. 70

2.6. Исследование ударно-абразивного изнашивания…………………………. 87

2.7. Исследование низкотемпературного ударно-абразивного
изнашивания ……………………………………………………………………………………………. 98

3. Раздел «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение»……………………………………………………………………………….. 121

3.1. Анализ промышленных способов получения азота ……………………. 121

3.2. Потенциальные потребители результатов исследования ……………. 122
3.3. Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения………………………………………….. 123

3.4. Планирование научно-исследовательских работ ……………………….. 125

3.5. Определение ресурсоэффективности проекта ……………………………. 137

4. Социальная ответственность ………………………………………………………………. 143

4.1. Профессиональная социальная ответственность………………………… 145

4.1.1. Анализ выявленных вредных и опасных факторов проектируемой
производственной среды ……………………………………………………………………….. 146

4.2. Экологическая безопасность……………………………………………………… 148

4.2.1. Анализ влияния объекта исследования на окружающую среду .. 148

4.2.2. Обоснование мероприятий по защите окружающей среды ……… 149

4.3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………….. 150
4.3.1. Анализ вероятных чрезвычайных ситуаций, которые могут
возникнуть на производстве, при внедрении и эксплуатации объекта
исследований …………………………………………………………………………………………. 151
4.3.2. Обоснование мероприятий по предотвращению чрезвычайных
ситуаций и разработка действий в случае возникновения чрезвычайной
ситуации ………………………………………………………………………………………………… 153

4.4.Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 155

4.4.1. Специальные правовые нормы трудового законодательства ……. 155

4.4.2. Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны . 157

Заключение ……………………………………………………………………………………………. 159

Список использованных источников ………………………………………………………. 161

Приложение А ……………………………………………………………………………………….. 165

В настоящее время добыча углеводородного сырья в Российской
Федерации является одним из краеугольных камней национальной
экономики. Сохранение высоких темпов добычи нефти и газа, это важная
задача, в решении которой необходим комплексный подход. Ввиду того, что
новые месторождения углеводородных ресурсов открываются все реже,
дальнейшее развитие отрасли возможно только путем повышения
эффективности эксплуатации уже открытых месторождений и широкого
внедрения технологий, которые позволят добывать нефть и газ из
истощенных залежей с аномально низкими пластовыми давлениями, а также
из залежей с трудноизвлекаемыми запасами, которые характеризуются
низкой проницаемостью коллекторов и сложными реологическими
свойствами пластовых флюидов. Эксплуатация таких залежей требует
большого количества скважинных операций, которые сопровождаются
глушением скважины. Последующий ввод скважины в эксплуатацию –
освоение, в таких условиях становится критически важной операцией, от
которой зависит продуктивность скважины после ремонтных работ и
достигаемый эффект от мероприятий по интенсификации притока. Освоение
скважин азотом с применением колтюбинга лучше всего подходит для
решения данной задачи, так как позволяет производить вызов притока со
стабильными и высокими значениями депрессии и минимальными
негативными воздействиями на пласт. Проблемами освоения нефтяных и
газовых скважин в разное время занимались многие отечественные и
зарубежные авторы, среди них необходимо отметить Качмара Ю.Д.,
Басарыгина Ю.М., Зозулю Г.П., Овчинникова В.П., Кустышева А.В.,
Булатова А.И, Тагирова К.М., Шлеина Г.А., Яремийчука Р.С., Hongren Gu,
Yunxu Zhou, I.C. Wallton.
Помимо отмеченного на сегодняшний день азот используется и в других
сферах нашей жизни, а именно: в химической и нефтехимической,
нефтегазовой, металлургической, лакокрасочной промышленности, медицине
и фармацевтике, электронной, пищевой промышленности. Такой обширный
перечень показывает, насколько широко азот и азотные установки
используются в разных отраслях производства. Более того актуальность
рассмотренных в работе вопросов обусловлена стратегией освоения
перспективных в экономическом отношении регионов России (рисунок 1),
для которых характерны суровые климатические условия. Это приводит
прежде всего к неблагоприятному воздействию на материал деталей
эксплуатируемой техники климатически низких температур. Выход из строя
деталей, а нередко целых узлов бывает связан чаще всего с их износом
[1,2,3], интенсивность которого, как правило, нарастает при воздействии
отрицательных температур (к низкотемпературным принято относить
процессы, протекающие при температурах ниже 273 К). Наиболее
губительным, в плане влияния на работоспособность этих элементов
механических систем, является их абразивное изнашивание [4]. При этом
практика эксплуатации техники в северных условиях показала, что
интенсивность этого вида механического изнашивания деталей в узлах
трения связана с неблагоприятным воздействием на физико-механические
свойства, а значит и на износостойкость сталей охлажденной воздушной
среды [5,6]. Поэтому изучение характера и причин поверхностного
разрушения деталей, изготовленных из стальных материалов, представляет
как научный [7], так и сугубо практический интерес [8,9]. Применение
инертного азота это и наиболее эффективное и перспективное направление
развития не только современных способов освоения скважин, но и для
операций по вытеснению остатков нефти, нужд технологического
комплекса, проведению капитального ремонта скважин (КРС), для
испытания и продувки трубопроводов, пожаротушения (создание инертной
среды).
Рисунок 1 – Распределение числа дней в году отрицательной температурой:

В разделах и главах настоящей магистерской работы выявлены (при
проведении сравнительного анализа) промышленные способы и
лабораторные методы (на базе машин Стирлинга) получения азота как в
виде инертного газа, так и криопродукта, данные для анализа были
получены с МЛСП «Приразломная». Показано, что преимущественной
областью применения азота, как инертного газа, является разработка и
освоение, включая эксплуатацию, нефтяных и газовых скважин. Вопросы
бурения нефтегазоносных скважин серьезно осложняются при эксплуатации
бурового оборудования и инструмента в арктической и близкой ей по
климатическим условиям зонах РФ.

Проблемные вопросы обусловлены тем, что климатически низкие
температуры влияют как на степень закрепленности абразивных частиц в
разрабатываемых грунтах (изменяется изнашивающая способность), так и на
механофизико – химические свойства материалов, из которых изготовлены
детали оборудования и сам инструмент. В рассматриваемом контексте и
поверхностные и объемные разрушения связаны, как правило, с явлением
хрупкости. Вместе с отмеченным необходимо подчеркнуть, что проявление
хрупкого разрушения обусловлено и ударным приложением нагрузки в
бурильных колоннах.

Изучению закономерностей механического изнашивания в условиях
отрицательных температур и посвящена исследовательская часть
магистерской работы.

В разделе «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение» был проведен анализ конкурентных технических
решений с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения, в ходе
которого сделали оценку сравнительной эффективности научной разработки
и определить направления для ее будущего повышения.
Выполнен SWOT-анализ проекта с определением его сильных и
слабых сторон с последующей оценкой угроз и возможностей. Были
определены возможные альтернативы проведения научных исследований.
Также посчитан бюджет НТИ, равный 86114 руб.

В разделе «Социальная ответственность» проведен анализ возможных
вредных и опасных факторов. В качестве вредных факторов выявлены
повышенный уровень шума и вибрации, опасных – поражение электрическим
током и пожароопасность. Рассмотрено влияние на окружающую среду и
предложены мероприятия для обеспечения экологической безопасности.
При эксплуатации и установке азотной станции, а так же сосудов
находящихся под давлением следует строго соблюдать технику
безопасности, иметь средства коллективной и индивидуальной защиты,
проводить своевременные проверки по знаниям промышленной безопасности
персонала, проверки рабочего оборудования, чтобы заранее предотвратить
аварию, которая может привести к последствиям различной тяжести.

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

    Читать «Изучение вопросов оптимального выбора газоразделительной установки и разработка ее конструкции в системе получения азота»

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

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

    Екатерина П. студент
    5 (18 отзывов)
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно... Читать все
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно занимаюсь английским языком, уровень владения - Upper-Intermediate.
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    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
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Дмитрий М. БГАТУ 2001, электрификации, выпускник
    4.8 (17 отзывов)
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал стать... Читать все
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал статьи, патенты, кандидатскую диссертацию, преподавал. Занимаюсь этим с 2003.
    #Кандидатские #Магистерские
    19 Выполненных работ
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    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

    Другие учебные работы по предмету

    Верификация Черкашинской свиты Приобского месторождения
    📅 2020 год
    🏢 Санкт-Петербургский государственный университет
    Повышение надежности эксплуатации резервуаров путем внедрения новых конструктивных решений
    📅 2019 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)