Моделирование процессов промысловой подготовки нефти

Разработка математической модели, расчёт остаточной обводненности нефти с учётом дисперсного состава водонефтяной эмульсии с помощью логнормального распределения, а также исследование влияния технологических параметров на остаточную обводненность.

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………………………….. 13
1 Обзор литературы……………………………………………………………………………….. 14
1.1 Необходимое оборудование для подготовки нефти ………………………….. 14
1.2 Общие сведения о трёхфазном сепараторе ………………………………………. 15
1.3Деэмульсатор для обезвоживания и обессоливания нефти ………………… 17
1.4 Отстойники нефти …………………………………………………………………………. 19
1.5Нефтегазосепараторы ……………………………………………………………………… 24
1.6 Моделирование процесса отстаивания ……………………………………………. 27
1.7 Модель процесса обезвоживания нефти с учетом логнормального
распределения капель в слое водонефтяной эмульсии …………………………… 30
2 Объект и методы исследования ……………………………………………………………. 34
2.1 Описание технологического процесса и технологической схемы УПН 34
2.2 Методы исследования ……………………………………………………………………. 35
2.3 Расчет остаточного содержания воды для аппаратов с горизонтальным
током эмульсии ………………………………………………………………………………….. 36
3 Расчёты и аналитика …………………………………………………………………………… 40
3.1 Обзор типового оборудования для процесса обезвоживания
водонефтяных эмульсий ……………………………………………………………………… 40
3.2 Исходные данные для выполнения расчётов процесса обезвоживания . 42
3.2.1 Исходные данные для трехфазного сепаратора…………………………… 42
3.2.2 Исходные данные для отстойника ОВД-200 ………………………………. 43
3.3 Моделирование процесса отделения воды от нефти в трехфазном
сепараторе ………………………………………………………………………………………….. 44
3.5 Результаты исследований и расчёты для отстойника ОВД-200 …………. 50
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение … 54
4.1 Предпроектный анализ ………………………………………………………………….. 54
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования ……………… 54
4.1.2 Диаграмма Исикавы …………………………………………………………………. 55
4.1.3 Оценка готовности проекта к коммерциализации ……………………….. 58
4.1.4 Методы коммерциализации результатов научного исследования … 60
4.2 Инициация проекта ……………………………………………………………………….. 60
4.3 Планирование управления научно-техническим проектом ……………….. 62
4.3.1 Иерархическая структура работ проекта ……………………………………. 62
4.3.2 Контрольные события проекта ………………………………………………….. 63
4.3.3 План проекта……………………………………………………………………………. 64
4.3.4 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) ……………………. 66
4.3.5 Дополнительная заработная плата научно-производственного
персонала ………………………………………………………………………………………… 68
4.3.6 Отчисления на социальные нужды ……………………………………………. 69
4.3.7 Накладные расходы ………………………………………………………………….. 69
4.3.8 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта
……………………………………………………………………………………………………….. 70
4.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования .. 70
4.4.1 Оценка сравнительной эффективности исследования …………………. 70
5 Социальная ответственность ……………………………………………………………….. 73
ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………………………….. 73
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …… 74
5.2 Производственная безопасность …………………………………………………….. 74
5.2.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов ……………. 75
5.2.2 Мероприятия по снижению уровней воздействия опасных и вредных
факторов на исследователя ……………………………………………………………….. 80
5.3 Экологическая безопасность ………………………………………………………….. 85
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………… 88
ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………………………….. 92
Список публикаций студента …………………………………………………………………. 94
Список используемых источников ………………………………………………………….. 95
Приложение А ………………………………………………………………………………………. 99

1. Моделирование процессов отстаивания нефти [Электронный ресурс]. –
URL: http: //neftegaz.ru/science/view /725
2. Эмульсии нефти с водой и методы их разрушения / Д.Н. Левченко [и др].
– М. : Изд-во Химия, 2003. – 200 с.
3. Моделирование процессов отстаивания нефти [Электронный ресурс]. –
URL: http://proofoil.ru/Oilrefining/Oilrefining6.html
4. Оператор обезвоживающей и обессоливающей установки : учеб. пособие
/ М.И. Самойлова [и др]. – Тюмень : Изд-во ТюмГНГУ, 2010. – 254 с.
5. Тронов В.П. Системы нефтегазосбора и гидродинамика основных
технологических процессов / В.П. Тронов. – Казань : Изд-во Фэн, 2002. –
512 с.
6. SeparatedOilSystems[Электронныйресурс].-URL:
http://www.machineryspaces.com/heavy-fuel-oil-separation.html
7. Oil separated unit [Электронный ресурс]. – URL: https://sketchfab.com/3d-
models/oil-separation-unit-830898ba76284f7689b2d21869b3196f
8. Oil and gas [Электронный ресурс]. – URL: https://www.filtsep.com/oil-and-
gas/features/oil-and-gas-separation-processes-in-oil-and-gas/
9. Productionandseparation[Электронныйресурс].-URL:
http://www.ensysyocum.net/software-services/software-
solutions/prodsimgospsim/
10. DeltaInternationalLimited[Электронныйресурс].-URL:
http://deltamyanmar.com/products?start=16
11. Медведев В.Ф. Сбор и подготовка неустойчивых эмульсий на промыслах
/ В.Ф. Медведев. – М. : Изд-во Недра, 1987. – 144 с.
12. Синайский Э.Г. Разделение двухфазных многокомпонентных смесей в
нефтегазопромысловом оборудовании / Э.Г. Синайский. – М. : Изд-во
Недра, 1990. – 272 с.
13. Гусейнов Ч.С. Определение модального размера капель в двухфазном
потоке / Ч.С. Гусейнов, А.Ш. Асатурян. – Журнал прикладной химии. –
1977, № 4. – С. 848-853.
14. ГартманТ.Н.Основыкомпьютерногомоделированияхимико-
технологических процессов : учеб. пособие для вузов / Т.Н. Гартман, Д.В.
Клушин. – М. : ИКЦ «Академкнига», 2008. – С. 379.
15. Тронов В.П. Промысловая подготовка нефти. – Казань : Изд-во ФЭН.
2000. – 416с.
16. Дунюшкин И.И. Сбор и подготовка скважинной продукции нефтяных
месторождений. – М. : Изд-во ФГУП «Нефть и Газ», 2006. – 320 с.
17. Ушева Н.В. Моделирование технологии промысловой подготовки нефти
/ Н.В. Ушева [и др]. – Томск : Известия Томского политехнического
университета. – 2005. – Т.308 – №4. – С. 127-130.
18. Ким С.Ф. Модульный принцип построения математических моделей
аппаратов и технологических схем промысловой подготовки нефти / С.Ф.
Ким [и др]. – Томск : Нефтепереработка и нефтехимия. – 2013. – №10. –
С. 41-44.
19. Лутошкин Г.С. Сборник задач по сбору и подготовке нефти, газа и воды
на промыслах : учеб. пособие для вузов. / Г.С. Лутошкин, М.И.
Дунюшкин – 3-е изд., стереотипное. – М. : ООО ИД «Альянс», 2007. –
135 с.
20. Разработка формализованной схемы превращений углеводородов и
кинетическоймоделипроцессагидродепарафинизациидизельных
топлив./СилкоГ.Ю.[идр].–Томск:ИзвестияТомского
политехнического университета. – 2013. –№ 3. – С. 129-133.
21. Оптимизациятехнологическогорежимаустановки
гидродепарафинизации дизельных топлив методом математического
моделирования / Белинская Н.С. [и др]. – Известия высших учебных
заведений. Химия и химическая технология. – 2014. – № 11. – С. 90-92.
22. Гаврикова Н.А. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение : учебно-методическое пособие / Н.А. Гаврикова, И.Г.
Видяев, Г.Н. Серикова. – Томск : Изд-во Томского политехнического
университета. – 2014. – 73 с.
23. Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным
машинам и организации работы: санитарно-эпидемиологические правила
инормативыСанПиН2.2.2/2.4.1340-03:утвержденыГлавным
государственным санитарным врачом Российской Федерации 13 июня
2003г.№118г.Москва[Электронныйресурс].-URL:
http://www.rosteplo.ru/Npb_files/npb_shablon.php?id=707
24. ПриказМинистерстваздравоохраниенияи социального развития
Российской Федерации от 12 апреля 2011 г. [Электронный ресурс]. –
URL: http://www.rg.ru/2011/10/28/medosmotr-dok.html
25. Технический регламент от 24 декабря 2009 г. О безопасности средств
индивидуальнойзащиты[Электронныйресурс].-URL:
http://www.rg.ru/2010/03/30/tehreg-site-dok.html
26. ГОСТ12.0.004-2015.Организацияобучениябезопасноститруда.
01.07.1991. – М. : Стандартинформ, – 2010. – 16 с.
27. ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие
требования безопасности.
28. ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных
веществ в воздухе рабочей зоны».
29. СанПиН 2.2.4.548–96. Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений.
30. СанПиН2.2.4/2.1.8.055-96.Электромагнитныеизлучения
радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ). Санитарные правила и нормы.
31. СанПиН 2.2.2.542-96 Гигиенические требования к видеодисплейным
терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и
организации работ.
32. ГОСТ 12.1.003-2014 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.
33. СанПиН 2.2.4.3359-16. Шум. Вибрация. Инфразвук. Ультразвук.
34. ГОСТ Р 12.1.019-2009 ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и
номенклатура видов защиты.
35. 22.07.2013 г. №123 – ФЗ. Технический регламент о требованиях
пожарной безопасности
36. ГОСТ 12.4.010-75 “Средства индивидуальной защиты рук от вибрации.
Общие технические требования”.
37. ГОСТ 12.4.024-76 “Обувь специальная виброзащитная”.
38. G.Henrici-Olivé,S.Olivé.DieFischer-Tropsch-Synthese:
Molekulargewichtsverteilung der Primärprodukte and Reaktionsmechanismus
// Angewandte Chemie. – 1976. – Vol. 88. – Is. 5. – P. 144-150.
39. Wolfgang A. Herrmann. Metallorganische Aspekte der Fischer-Tropsch-
Synthese // Angewandte Chemie. – 1982. – Vol. 94. – Is. 2. – P. 118-131.
40. L. König, J. Gaube. Fischer-Tropsch-Synthese. Neuere Untersuchungen und
Entwicklungen // Chemie Ingenieur Technik. – 1983. – Vol. 55. – Is. 1. – P.
14-22.
41. R. Güttel, U. Kunz, T. Turek. Reaktoren für die Fischer-Tropsch-Synthese //
Chemie Ingenieur Technik. – 2007. – Vol. 79. – Is. 5. – P. 531-543.
42. R.B. Anderson, L.J.E. Hofer, H.H. Storch. Der Reaktionsmechanismus der
Fischer-Tropsch-Synthese // Chemie Ingenieur Technik. – 1958. – Vol. 30. –
Is. 9. – P. 560-566.