Устройство и принцип работы блока гребенки.

Блок гребенки БГ (или блок напорной гребенки БНГ, водораспределительный пункт ВРП) используется для обустройства нефтяных месторождений в целях поддержания, распределения и измерения давления, температуры и давления воды в нагнетательных скважинах, которые входят в оборудование для поддержания пластового давления (далее ППД). Блок гребенки нефти — это специальное оборудование, используемое в процессе бурения скважин и добычи нефти. Он является неотъемлемой частью нефтяных вышек и позволяет эффективно разделять нефть и газ. Поддержание нужного давления при нефтедобыче является основным фактором, влияющим на нефтеотдачу месторождения. В результате отбора нефти из пластов уменьшается внутрипластовое давление. Уменьшение давления ведет к усложнению процесса добычи нефти. Одним из методов увеличения давления является применение системы ППД с помощью блоков напорной гребенки. Принцип работы блока БГ заключается в следующем: из магистрального водопровода кустовой насосной станции вода подается в приемный трубопровод блока гребенки. Далее по задвижкам нагнетательных трубопроводов вода распределяется к выходным трубопроводам нагнетательных скважин. Измерение и изменение параметров подаваемой воды способствует более эффективной работе блока БГ и, соответственно, увеличивает объем нефтеотдачи пласта. Блок водораспределительной гребенки БВГ 2-16-50 предназначен для распределения и измерения объема воды, подаваемой от водоводов кустовых насосных станций к нагнетательным скважинам в системах поддержания пластового давления нефтяных месторождений. В БВГ установлены датчики расхода счетчика ДРС.М (далее датчики ДРС.М) , которые могут работать: в составе счетчика воды вихревого ультразвукового СВУ ТУ 39-1224-87 (в комплекте с преобразователем измерительным интегрирующим и суммирующим БПИ-04, или БПИ-04М,или БПИ-01);в комплекте с микровычислительным устройством «DYMETIC-5101»ТУ4218-008-12540871-99 или аналогичным; в составе измерительных систем, имеющих источник питания постоянного тока 24 В мощностью не менее 2 Вт, при этом датчик допускает совместное использование с терминалами ЭВМ любых типов, имеющими возможность приема числоимпульсных сигналов, выдаваемых «бесконтактным ключом». Блок гребенки относится к восстанавливаемым, многоканальным и многофункциональным изделиям. Конструктивно блок БГ представляет собой основание из стального профиля и металлический каркас (блок-бокс), который снаружи утеплен панелями. Блок гребенки состоит из двух основных конструкций: технологического (блок технологический) и аппаратного (блок автоматики) помещений (рисунок 1).

Рисунок 1 - Схема блока гребенки

Для измерения параметров и характеристик воды в БГ на водопроводах устанавливается следующее измерительное оборудование: 1-обогреватель, 2-распределительный коллектор, 3-высоконапорные водоводы, 4-датчики расхода, 5-запорная арматура.

Назначение и характеристики блоков напорных гребенок.

Блоки напорных гребенок. В целях распределения, измерения давления и расхода воды, которая закачивается в нагнетательные скважины системы для поддержания пластового давления, применяется блок напорных гребенок.

На модификацию блока гребенки влияют многочисленные факторы, такие как давление, производительность, системы вентиляции, наличие/отсутствия дренажной линии, количество подключаемых скважин, наличие обогрева помещения, имеющееся количество высоконапорных водоводов и т.п. Счетчики воды СВУ устанавливают на каждом напорном водоотводе. В составе блока напорной гребенки различают основание и каркас, который снаружи закрыт трехслойными утепленными панелями. Помещение, отведенное для блока напорной гребенки, включает в себя отопление, освещение и технологическое оборудование. Согласно РД 39_00_148317_001_94, подобные технологические помещения принято относить к взрывоопасным зонам В-1а класса. Среди оснащения технологических помещений мы видим, прежде всего, дренажный коллектор с запорной арматурой, а также распределительный коллектор с запорной арматурой и высоконапорные водоводы, куда из распределительного коллектора подается вода. При этом датчики расхода воды устанавливают на сегодняшний день на каждом высоконапорном водоводе. Блок гребенки характеризуют определенные технические параметры, среди которых количество подключаемых скважин, условный проход, давление, климатическое исполнение, класс блокового помещения по ПУЭ и степень огнестойкости помещения, категория помещения по НПБ 105-95. Для характеристики блоков принято применять определенные последовательные обозначения, от Х(1) до Х(10). Блоки гребенок БГ используются на кустовых насосных станциях и предназначены для распределения технической воды и поддержания ее давления в скважинах. Вместе с поддержанием давления блок осуществляет измерение давления воды, ее температуры и объема. Поддержание давления становится необходимым на нефтедобывающих предприятиях, так как в результате добычи нефти давление между пластами снижается, что приводит к усложнению процесса добычи. Одним из наиболее эффективных способов этого избежать является закачка воды в скважины.

Устройство блока напорной гребенки БГ.

Блок БГ представляет собой приемный коллектор и распределительные высоконапорные водоводы, которые подают воду высокого давления в скважину, а также система дренажа. Кроме основного оборудования устанавливается запорная, регулирующая и контрольно-измерительная арматура (счетчики, расходомеры, манометры, запорные краны и вентили, сигнализаторы загазованности и др.) (рисунок 2).

                          Рисунок 2 - Блок гребенки

Блок гребенок изготавливается в двух конструктивных исполнениях: в открытом и блочно-модульном. Открытые блоки гребенок БГ могут устанавливаться в уже имеющемся на объекте помещении. Модульное исполнение блока гребенки БГ - это отдельно-стоящее здание, которое представляет собой металлический сварной каркас, обшитый сэндвич-панелями толщиной более 50 мм. Внутри блок-модуля может быть предусмотрено два отдельных отсека: один - технологический, второй - аппаратный блок автоматики. В помещении предусматривается также освещение, отопление и вентиляция. Возможно устройство охранной и пожарной сигнализации, отсека для технического персонала и другое.

В типовую комплектацию напорного блока гребенок входит:

- приемный коллектор;

- напорные трубопроводы;

- дренажная система;

- запорная и регулирующая арматура;

- контрольно-измерительные приборы;

- система освещения, вентиляции и отопления.

Точный состав оборудования, расчет габаритных размеров блока и других параметров осуществляется на основании индивидуальных требований Заказчика и технических условий объекта. При необходимости доставка заказа может быть осуществлена специалистами ТД САРРЗ до места эксплуатации.

Принцип действия блока гребенки БГ.

Вода из центральных водопроводных сетей подается на приемный коллектор, откуда распределяется по распределительным трубопроводам, ведущим к скважинам (до 14 шт.).На общем коллекторе и трубопроводах устанавливается запорный кран и набор измерительных приборов. Информация передается на пульт управления. Возможно дистанционное регулирование работой блока.

Таблица 1. Технические характеристики поставляемых блоков напорных гребенок БГ

Рабочей средой для БВГ может служить вода пресная (речная, озерная), подтоварная, (поступающая с установок подготовки нефти), пластовая (минерализованная), их смеси и другие невзрывоопасные жидкости с температурой от 4 до 60°С, неагрессивные по отношению к сталям марок 12Х18Н10Т, 30X13 ГОСТ 5632-72.

Устройство и работа БГ.

БВГ представляет собой здание  контейнерного типа, состоящее из несущего каркаса и стен. Каркас состоит из основания и крыши, представляющих собой стальные рамы коробчатого сечения, и угловых стоек. Внутренние полости основания и крыши утеплены негорючими материалами. Стены помещений выполнены из набора утепленных панелей типа «сэндвич».В здании расположено технологическое оборудование, состоящее из коллектора, по которому вода поступает с кустовой насосной станции, и двух выходных трубопроводов. В выходные трубопроводы встроены задвижки и датчики ДРС.М-20-50ТУ 4213-012-12540871-2002. Линия дренажа служит для опорожнения трубопроводов при проведении работ по обслуживанию датчиков (снятие датчиков на поверку и т. д.).Манометры служат для визуального наблюдения и контроля давления в коллекторе и выходных трубопроводах. Работа БВГ состоит в следующем: вода из магистрального водовода поступает в коллектор и далее через открытые задвижки распределяется по двум выходным трубопроводам, подсоединенным к нагнетательным скважинам. Объем воды протекаемой по каждому трубопроводу измеряется с помощью датчиков ДРС.М и вторичных преобразователей. Давление воды контролируется манометрами.

Маркировка выполняется на помещении БВГ согласно чертежу маркировки завода –изготовителя. Маркировка БВГ содержит:

- манипуляционные знаки «ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ» по ГОСТ 14192, расположенные на продольной и поперечной стенах;

- манипуляционные знаки «МЕСТО СТРОПОВКИ» по ГОСТ 14192, расположенные вблизи строповочных узлов;

- «СХЕМУ СТРОПОВКИ», расположенную на одной из стен помещения;

- фирменный знак (логотип) завода – изготовителя, расположенный на одной из стен;

- предупредительные надписи «ГАЗ-ОГНЕОПАСНО», расположенные на стенах;

-предупредительные надписи «Категория по пожарной опасности А. Взрывобезопасная зона класса В-1а. Не курить!», расположенные на входной двери помещения;

- предупредительную надпись Внимание! Клеммную коробку, после электромонтажа залить кабельной мастикой, расположенные на крышке клеммной коробки.

Надписи выполнены способом липких аппликаций, краской или другим способом, обеспечивающим сохранность информации на период эксплуатации. Пломбирование БВГ производится согласно чертежу упаковки завода – изготовителя. Пломба устанавливается на входную дверь помещения.

Эксплуатационные ограничения:

-запрещается перемещать БВГ волоком.

-запрещается опрессовка БВГ давлением, превышающим 24 МПа. Это может привести к выходу изделия из строя.

Переключение запорной арматуры (вентилей, задвижек и т. д.) следует производить плавно (постепенно) во избежание гидроудара.

-запрещается перекрытие дренажного трубопровода на выходе из БВГ. Максимальное рабочее давление линий дренажа (0,24 МПа) ниже рабочего давления БВГ(16 МПа), что может привести к разгерметизации.

-запрещается эксплуатация БВГ при отсутствии эксплуатационной документации.

Монтаж, демонтаж и эксплуатация БВГ должны производиться в соответствии с требованиями следующих документов: «Правила безопасности в нефтедобывающей промышленности», «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ),«Правила технической эксплуатации установок потребителей» и «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭ и ПТБ),«Электроустановки во взрывоопасных зонах» ПТЭ и ПТБ, «Инструкции по монтажу электрооборудования, силовых и осветительных сетей взрывоопасных зон». ВСН 33274/МНСС, «Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок (ПОТРМ-016-2001/РД 153-34.0-03.150-00)». К монтажу, демонтажу и эксплуатации БВГ, его составных частей и узлов допускается персонал, прошедший инструктаж по технике безопасности на рабочем месте, имеющий квалификационную группу по технике безопасности не ниже третьей, ознакомленный с требованиями настоящего РЭ и инструкцией по эксплуатации или РЭ узлов и изделий, входящих в БВГ. Электрооборудование, установленное в БВГ, должно быть взрывозащищенного исполнения. Уровень взрывозащиты должен соответствовать классу взрывоопасной зоны В-1а. Температурный класс электрооборудования – Т3, группа - IIА.Вскрытие, ремонт и обслуживание взрывозащищенного электрооборудования и приборов производить при отключенном питании от сети. Работы должны проводиться специально обученным персоналом. Перед пуском в эксплуатацию БВГ необходимо проверить линии заземления, места их присоединения к оборудованию и приборам. Вентиляция БВГ должна быть обеспечена естественным способом с помощью вентиляционных приспособлений (за 15-20 минут до входа открыть крышки дефлекторов, дыхательные клапаны, входную дверь). Обслуживающий персонал, работающий внутри БВГ, должен иметь при себе переносной газоанализатор типа УГ-2. Запрещается располагать БВГ в местах естественного скопления газа (низинах, котлованах и т.п.)Запрещается хранить обтирочные и другие материалы, поддерживающие горение, внутри БВГ.

Запуск БВГ.

Запуск БВГ допускается производить только на полностью смонтированном, предварительно проверенном и опрессованном блоке специально обученным и проинструктированным персоналом с учетом всех требований безопасности.

Порядок запуска БВГ:

-убедиться в правильности положения исполняющих элементов БВГ в соответствии с эксплуатационной документацией на эти узлы;

-плавно открыть задвижки и вентили трубопроводов за исключением вентилей на дренажную линию.

При возникновении неисправностей во время запуска БВГ (нарушение герметичности, сбои в работе или выход из строя узлов и приборов и т.д.) на любом из этапов запуск следует немедленно прекратить. Неисправный узел или БВГ в целом отсекаются запорной арматурой от общей линии, давление сбрасывается в дренаж, производится полное опорожнение неисправного узла или всей установки. После устранения неисправности подготовка, проверка и запуск установки производится повторно.

Эксплуатация БВГ.

Контроль работоспособности БВГ осуществляется оператором визуально и по показаниям вторичных преобразователей.

Перечень возможных неисправностей перечислен в таблице 2.

Таблица 2.- Перечень возможных неисправностей

Техническое обслуживание. Виды и периодичность обслуживания

Виды технического обслуживания подразделяются на ежедневное и периодическое.

Проведение работ по ежедневному обслуживанию включает:

- наружный визуальный осмотр БРВ с целью проверки внешнего вида, технического состояния подводящих линий электропитания и трубопроводов;

- визуальный осмотр состояния установленного в помещении технологического оборудования, линий электропитания и трубопроводов;

- визуальный контроль величины давления в коллекторе и выходных трубопроводах. Давление не должно превышать максимально-разрешённого заводом-изготовителем.

Механические повреждения, следы износа и коррозии элементов и технологического оборудования БРВ, нарушение герметичности трубопроводов и запорной арматуры не допускаются. Знаки и предупредительные надписи должны быть четко различимы и читаемы.

Периодичность проведения работ по периодическому обслуживанию устанавливается на месте эксплуатации исходя из конкретных условий - климат, агрессивность среды и т.д., но не реже чем 1 раз в год. Проведение работ по периодическому обслуживанию включает:

- весь перечень работ по ежедневному обслуживанию;

- очистку (при необходимости) линий трубопроводов (путем пропаривания или другим способом);

- поверку (при необходимости или при наступлении срока поверки) датчиков;

- ревизию узлов и элементов технологического оборудования БВГ в соответствии с руководством по эксплуатации на эти изделия.

Проведение работ по периодическому обслуживанию производится после выполнения ежедневного обслуживания на отключенном и обесточенном БВГ при сброшенном давлении и полном опорожнении трубопроводов. При несоответствии требованиям настоящего РЭ или требованиям эксплуатационной документации на отдельные узлы и элементы БВГ дальнейшая эксплуатация до устранения дефектов не допускается.