Внимание! Это ознакомительный вариант работы с системой, войдите или зарегистрируйтесь.
Размещение рекламы | Пользовательское соглашение | Тарифы
, Гость!
Режим : Trial 
Войти...
Регистрация...

Для организаций:
информационный буклет


Институт повышения квалификации специалистов релейной защиты и автоматики

  Союз образовательных сайтов
Онлайн Электрик > Электронная конференция «Электроэнергетика. Новые технологии»

Дата приоритета: 05.04.2012
Код ГРНТИ: 45.53.35
Сертификат участника: Скачать
Прислать статью

Электротермический комплекс для паротеплового воздействия на пласт высоковязкой нефти

Зырин В.О., Маларев В.И., Лакота О.Б.,
Санкт-Петербургский государственный горный университет

     Состояние ресурсной базы углеводородного сырья в России и мире в целом характеризуется значительным увеличением доли трудноизвлекаемых запасов в низкопроницаемых коллекторах с нефтями повышенной и высокой вязкости.
     Безальтернативными методами нефтеотдачи отечественными и зарубежными специалистами признаны термические методы (ТМ) воздействия на продуктивные пласты высоковязкой нефти.
     Одним из перспективных направлений развития ТМ добычи является разработка забойных теплогенераторов. В Санкт-Петербургском государственном горном институте разработаны и запатентованы в РФ электротермические комплексы более 1000кВт, применение которых позволит снизить потери энергии и повысить качество теплоносителей (пара, воды), нагнетаемых в пласт ВВН [1], [2].
     Рассматриваемый в работе комплекс позволяет выполнять технологические операции по паротепловому воздействию, импульсно-дозированному тепловому воздействию и термогидродинамическому воздействию. Для этого в состав комплекса (рис. 1) включены насос 2 с регулируемым электроприводом 3, ёмкость с котловой водой 4, насосно-компрессорные трубы (НКТ) 6, по которым котловая вода через диэлектрическую вставку 8 и водоподающий узел с обратным клапаном 14 поступает в изолированный интервал скважины 13. Автоматическое поддержание заданных технологических параметров (напряжение U, ток I, расход котловой воды q, частота вращения насоса ω) обеспечивается системой управления (СУ).


Рис.1. Схема электротермического комплекса: 1– регулятор тока; 2 – насос; 3 – регулируемый электропривод; 4 – рабочая жидкость; 5 – силовой кабель; 6 – насосно-компрессорные трубы; 7 – маслозаполненнное вводное устройство; 8 – диэлектрическая вставка; 9 – термостойкий токовод; 10 – термостойкий пакер; 11 – скважинный электродный нагреватель; 12 – обсадная колонна; 13 – пластовая жидкость; 14 – паровыпускное отверстие


     Скважинное электротермическое устройство получает питание по схеме «фаза – 3 жилы погружной линии параллельно – НКТ, обсадная колонна – нейтраль». Такие системы широко применяются для электроснабжения специальных установок (электрифицированные железные дороги, где по этой схеме питаются электровозы напряжением 3 кВ на постоянном токе и 25 кВ – на переменном). На схеме (рис. 2) куст добычных скважин 1-6, в центре которого размещена нагнетательная скважина 7. Такая семиточечная система разработки применяется в частности при добыче тяжёлой нефти на Усинском месторождении. Силовой трансформатор мощностью 10-16 МВ·А и напряжением 35–110/6–10 кВ с обмотками, соединёнными по схеме звезда/звезда с заземлённой нейтралью вторичной обмотки, по воздушным линиям ВЛЗ1 и ВЛЗ2 питает электроэнергией куст скважин 1-6. Высоковольтное и низковольтное электрооборудование размещено в передвижных контейнерах K1-K6.


Рис.2. Принципиальная схема электроснабжения электротермического участка 1-6 – добычные скважины; 7 – нагнетательная скважина; K1-K6 – передвижные контейнеры


     Воздушные линии ВЛЗ1 и ВЛЗ2 выполнены изолированными проводами, установленными на деревянных переносных опорах с полиэтиленовыми изоляторами. Такие опоры широко применяются на открытых горных работах и позволяют сооружать по нескольку километров линий электропередач в день при малых трудовых затратах.
     К добычным скважинам 1-6 подается напряжение 0,4 кВ. В передвижных контейнерах К1-К6 размещены высоковольтная ячейка 1 с однополюсным вакуумным выключателем или однополюсный выключатель нагрузки или разъединитель при выполнении электроснабжения участка по упрощённой схеме, тиристорный преобразователь частоты 2 для питания регулируемого электропривода питательного насоса, распределительного устройства низкого напряжения 3, высоковольтного тиристорного регулятора тока ЭПГ и шкафа управления, в котором размещены пульт управления режимами электротермического комплекса, регуляторы тока ЭПГ и расхода питательного насоса, приборы контроля (напряжения, тока, мощности, давления, расхода питательного насоса), приборы учёта расхода электрической энергии и котловой воды, релейная токовая защита.
     Очевидно, что каждому значению часовой мощности Рэ (кВт) при работе скважинного нагревателя должна соответствовать вполне определенная производительность питательного насоса Qводы3/час). Обеспечить строгое соответствие этих двух параметров с помощью ручного управления достаточно сложно. Если к этому добавить, что помимо режима парообразования на забое в комплексе должны быть также предусмотрены режимы горячей и холодной воды, автоматизация комплексом в дальнейшем будет необходима. В режиме горячей воды скважинный электронагреватель должен работать с максимальным током Imax и питательный насос должен работать с максимальной производительностью Qmax. То есть этот режим является предельным для установленного оборудования. В режиме холодной воды скважинный электронагреватель отключен от источника электроэнергии (тиристоры тиристорного регулятора напряжения полностью закрыты). При этом ток нагревателя равен нулю, а питательный насос должен по-прежнему работать с максимальной производительностью Qmax.
     Учитывая тот факт, что выходные параметры главных элементов комплекса (энергия скважинного электронагревателя W и производительность питательного насоса Q) являются нелинейной, в первом приближении, квадратичной функцией выходных параметров (тока скважинного электронагревателя I и частоты вращения двигателя питательного насоса ωr) объединение систем управления составными частями комплекса должно быть выполнено на основе микроконтроллера, в котором исходная информация о желаемом состоянии комплекса должна быть заложена в виде таблицы «вода – пар».

Библиографический список

     1. Загривный Э.А. Перспективы использования забойных электротермических комплексов для повышения нефтеотдачи пластов с тяжелой высоковязкой нефтью. / Э.А. Загривный, А.Е. Козярук, В.И. Маларев, Е.Е. Мельникова - Электротехника, №1, 2010. с.50-56
     2. Загривный Э.А. Устройство тепловой обработки призабойной зоны пласта/ Э.А. Загривный, В.И. Маларев, Е.Е. Мельникова. – Патент РФ № 2368760, МПК Е21В36. Опубл. 27.09.2009.Бюл.№27. Приоритет 09.06.2008.


Библиографическая ссылка на статью:
Зырин В.О., Маларев В.И., Лакота О.Б. Электротермический комплекс для паротеплового воздействия на пласт высоковязкой нефти // Онлайн Электрик: Электроэнергетика. Новые технологии, 2012.–URL: http://www.online-electric.ru/articles.php?id=14 (Дата обращения: 22.06.2017)

Библиографическая ссылка на ресурс "Онлайн Электрик":
Алюнов, А.Н. Онлайн Электрик: Интерактивные расчеты систем электроснабжения / А.Н. Алюнов. - Режим доступа: http://online-electric.ru.


____________
Комментарии:






Дистанционые курсы
Повышение квалификации по программе БС-6 "Безопасность строительства и качество устройства электрических сетей и линий связи" (удостоверение гос. образца)
www.online-electric.ru

Профессиональная переподготовка
Дистанционные курсы профессиональной переподготовки по программе «Проектирование, монтаж и эксплуатация систем электроснабжения»
www.online-electric.ru

SaaS, Облачные вычисления, программа расчета, пример расчета, Электроснабжение загородного дома, промышленных предприятий, электроснабжение дома, коттеджа, квартиры, электроснабжение зданий, цеха, города, микрорайона. Проект электроснабжения, электрификация, электрофикация, система электроснабжения, схемы электроснабжения, учебник по электроснабжению, договор электроснабжения, расчет электроснабжения, надежность электроснабжения, категории электроснабжения, промышленное электроснабжение, электрификация сельского хозяйства, проектирование электроснабжения онлайн!
Побелитель Конкурса Электросайт года                  
© ОНЛАЙН ЭЛЕКТРИК: Онлайн расчеты электрических систем Online-electric.ru, 2008-2017
© А.Н. Алюнов, 2008-2017 Свидетельство №16066 от 23.08.2010 года