Анализ эксплуатации скважин установками ЭЦН на одном из участков месторождения Зимнего

§ водопроводные трубы, проложенные в земле;

§ металлические конструкции зданий и сооружений, имеющие

§ надежное соединение с землей;

§ металлические оболочки кабелей (кроме алюминиевых);

§ обсадные трубы артезианских скважин.

Запрещается в качестве заземлителей использовать трубопроводы с горючими жидкостями и газами, трубы теплотрасс.

Естественные заземлители должны иметь присоединение к заземляющей сети не менее чем в двух разных местах.

В качестве искусственных заземлителей применяют:

§ стальные трубы диаметром 3-5 см, толщиной стенок 3,5 мм,

§ длиной 2-3 м;

§ полосовую сталь толщиной не менее 4 мм;

§ угловую сталь толщиной не менее 4 мм;

§ прутковую сталь диаметром не менее 10 мм, длиной до 10 м и более.

Для искусственных заземлителей в агрессивных почвах (щелочных, кислых и др.), где они подвергаются усиленной коррозии, применяют медь, омедненный или оцинкованный металл.

В качестве искусственных заземлителей нельзя применять алюминиевые оболочки кабелей, а также голые алюминиевые проводники, так как в почве они окисляются, а окись алюминия -- это изолятор.

Каждый отдельный проводник, находящийся в контакте с землей, называется одиночным заземлителем, или электродом. Если заземли- тель состоит из нескольких электродов, соединенных между собой параллельно, он называется групповым заземлителем.

Для погружения в землю вертикальных электродов предварительно роют траншею глубиной 0,7-0,8 м, после чего забивают трубы или уголки с помощью механизмов. Стальные стержни диаметром 10-12 мм заглубляют в землю с помощью специального приспособления, а более длинные -- с помощью вибратора. Верхние концы погруженных в землю вертикальных электродов соединяют стальной полосой методом сварки.

Устройство защитного заземления может быть осуществлено двумя способами: контурным расположением заземляющих проводников и выносным.

При контурном размещении заземлителей обеспечивается выравнивание потенциалов при однофазном замыкании на землю. Кроме того, благодаря взаимному влиянию заземлителей уменьшается напряжение прикосновения и напряжение шага в защищаемой зоне. Выносные заземления этими свойствами не обладают. Зато при выносном способе размещения есть выбор места для заглубления заземлителей.

В помещениях заземляющие проводники следует располагать таким образом, чтобы они были доступны для осмотра и надежно защищены от механических повреждений. На полу помещений заземляющие проводники укладывают в специальные канавки. В помещениях, где возможно выделение едких паров и газов, а также с повышенной влажностью заземляющие проводники прокладывают вдоль стен на скобах в 10 мм от стены.

Каждый корпус электроустановки должен быть присоединен к заземлителю или к заземляющей магистрали с помощью отдельного ответвления. Последовательное включение нескольких заземляемых корпусов электроустановок в заземляющий проводник запрещается .

Сопротивление заземляющего устройства представляет собой сумму сопротивлений заземлителя относительно земли и заземляющих проводников.

Сопротивление заземлителя относительно земли есть отношение напряжения на заземлителе к току, проходящему через заземлитель в землю.

Величина сопротивления заземлителя зависит от удельного сопротивления грунта, в котором заземлитель находится; типа размеров и расположения элементов, из которых заземлитель выполнен; количества и взаимного расположения электродов.

Величина сопротивления заземлителей может изменяться в несколько раз в зависимости от времени года. Наибольшее сопротивление заземлители имеют зимой при промерзании грунта и в засушливое время.

Наибольшее допустимое значение сопротивления заземления в установках до 1000 В: 10 Ом -- при суммарной мощности генераторов и трансформаторов 100 кВА и менее, 4 Ом -- во всех остальных случаях.

Указанные нормы обосновываются допустимой величиной напряжения прикосновения, которая в сетях до 1000 В не должна превышать 40 В.

В установках свыше 1000 В допускается сопротивление заземления R₃ <= 125/I₃ Ом, но не более 4 Ом или 10 Ом.

В установках свыше 1000 В с большими токами замыкания на землю сопротивление заземляющего устройства не должно быть более 0,5 Ом для обеспечения автоматического отключения участка сети в случае аварии.

5.2 Расчет защитного заземления станции управления УЭЦН

Расчет производится в следующем порядке:

1) На основании исходных данных и в соответствии с требованиями ПУЭ, определяется допустимое нормативное сопротивление заземляющего устройства R_з. Для установок с изолированной нейтралью при суммарной мощности питающих генераторов или трансформаторов не более 100 кВА, допустимое нормативное сопротивление Rз ? 10,0.

Исходные данные для расчёта приведены в таблице.

Таблица 9 Исходные данные для расчета заземления станции управления

2) Определяем расчетное значение удельного сопротивления грунта для вертикальных электродов и горизонтальной соединительной полосы:

с^в_рас=с_гр*ш_в =20*1,5=30 Ом*м,

с^г_рас=с_гр*ш_г =20*2,2=44 Ом*м,

где с_гр - удельное сопротивление грунта, ( для чернозёма 20 Ом*м);

ш_в , ш_г - коэффициенты сезонности, (ш_в =1,5; ш_г =2,2).

3) Рассчитывается сопротивление одиночного заземлителя:

Ом*м,

4) Определяем в первом приближении необходимое количество вертикальных электродов:

шт.,

5) Находим из справочника коэффициент использования вертикальных электродов з_в=0,91.

6) Определяем сопротивление группы вертикальных электродов:

Ом*м,

7) Рассчитываем длину горизонтальной соединительной полосы:

м,

8) Сопротивление растеканию тока соединительной полосы:

Ом,

9) Находим из справочника коэффициент использования горизонтальной соединительной полосы з_г =0,94.

10) Определяем сопротивление соединительной полосы:

Ом,

11) Результирующее сопротивление по растеканию тока всего заземляющего устройства:

Ом,

12) При сравнении полученного значения сопротивления с допустимым получим:

Ом < Ом,

Так как результирующее сопротивление по растеканию тока всего заземляющего устройства меньше допустимого нормативного сопротивления, то выбранный тип заземления подходит для данной электроустановки.

Заключение

В данной работе был проведен анализ для подбора типоразмера и глубины спуска УЭЦН в скважину.

Установки погружных электроцентробежных насосов для добычи нефти предназначены для эксплуатации нефтяных, подчас сильно обводненных, скважин малого диаметра и большой глубины, они должны обеспечивать безотказную и длительную работу в жидкостях, содержащих агрессивные пластовые воды с растворенными в них различными солями, газы (в том числе сероводород), механические примеси. Установка ЭЦН состоит из погружного агрегата, включающего в себя электроцентробежный насос и электродвигатель с гидрозащитой, оборудования устья, электрооборудования и колонны НКТ.

Существенным резервом повышения технико-экономических показателей эксплуатации (увеличения межремонтного периода работы скважины и снижения удельного расхода электроэнергии на подъем нефти) добывающих скважин является оптимизация режима работы насосного фонда.

Продукция скважины обводнена, хотя остаточные запасы нефти еще достаточно велики, использование УЭЦН дает возможность сохранить объем добычи нефти, при дальнейшем росте обводнения продукции скважины.

Список использованных источников

1. Мищенко И.Т. Скважинная добыча нефти: Нефть и газ, Москва, 2003 г., 816 с.

2. Ляпков П.Д. Подбор установки погружного центробежного насоса к скважине: Учебное пособие.- М. МИНГ, 1987, 71с.

3. Бухаленко Е.И. Нефтепромысловое оборудование, М.: Недра, 1990. -- 559 с.

4. Куцын П.В. Охрана труда в нефтяной и газовой промышленности. - М.: Недра, 1987. - 247 с.

5. Фомина Е.Е., Комаров Л.Д. Сборник задач по безопасности жизнедеятельности: Учебное пособие. - М.: МАКС Пресс, 2008. - 244с.

Размещено на Allbest.ru