ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU QUY TRÌNH LẮP ĐẶT VẬN HÀNH-BẢO
DƯỠNG SỬA CHỮA TỔ HỢP BƠM LY TÂM ĐIỆN CHÌM UESPK16-
2000-1400. NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG.
-1-
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU QUY TRÌNH LẮP ĐẶT VẬN HÀNH-BẢO
DƯỠNG SỬA CHỮA TỔ HỢP BƠM LY TÂM ĐIỆN CHÌM UESPK16-
2000-1400. NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG.
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
VŨNG TÀU - 11 - 2010
-2-
LỜI NÓI ĐẦU
Công nghiệp dầu khí là ngành công nghiệp mũi nhọn trong nền công
nghiệp của nước ta, nó đem lại nguồn thu ngoại tệ lớn cho ngân sách quốc
gia.
Công tác khai thác dầu khí được tiến hành vào năm 1986, tuy nhiên
trong thời gian này vẫn chưa cho thấy kết quả khả quan. Đến năm 1988, sau
khi phát hiện ra dầu trong tầng Móng, ngành dầu khí Việt Nam moeis thực sự
phát triển.
Trong quá trình khai thác nguông năng lượng tự nhiên giả m dần do đó
cần phải có các biện pháp nhân tạo nhằm khôi phục và duy trì áp suất vỉa. Có
nhiều biện pháp nhân tạo như: ép khí, ép nước, ép dung dịch polime. . .mỗi
1.2.2.3 Tiêu chuẩn nước đã qua hệ thống xử lý. 18
CHƯƠNG 2 : GIỚI THIỆU CÁC LOẠI MÁY BƠM LY TÂM ĐIỆN
CHÌM VÀ BƠM LY TÂM ĐIỆN CHÌM UESPK16-2000-1400. 19
2.1 GIỚI THIỆU VỀ MỘT SỐ LOẠI BƠM LY TÂM ĐIỆN CHÌM 19
2.2 MÁY BƠM LY TÂM ĐIỆN CHÌM UESPK 16-2000-1400 21
2.2.1 Thông số kỹ thuật của bơm UESPK 16-2000-1400. 21
2.1.1.1 Đặc tính dung dịch bơm. 21
2.1.1.2 Thông số sử dụng của bơm UESPK 16-2000-1400. 22
2.1.1.3 Thông số thiết kế trạm bơm UESPK 16-2000-1400. 22
2.2.2 Cấu tạo bơm UESPK 16-2000-1400. 22
2.2.3 Nguyên lý hoạt động. 25
2.2.4 Vài nét sơ lược về động cơ điện chìm. 26
2.2.4.1 Thông số kỹ thuật của động cơ điện chìm. 26
2.2.4.2 Cấu tạo động cơ. 27
2.3 GIỚI THIỆU TỔ HỢP MÁY BƠM LY TÂM ĐIỆN CHÌM. 29
2.3.1 Thiết bị trên bề mặt 29
2.3.1.1 Máy biến thế. 29
2.3.1.2 Tủ điều khiển. 29
2.3.1.3 Cột nối chống nổ. 29
2.3.1.4 Đầu miệng giếng 30
2.3.2 Thiết bị trong lòng giếng. 31
2.3.2.1 Hệ thống cáp tải điện năng 31
2.3.2.2 Băng kẹp cáp. 33
2.3.2.3 Van ngược. 33
2.3.2.4 Máy bơm và động cơ điện. 34
2.3.2.5 Thiết bị cảm ứng đo áp suất và nhiệt độ. 34
CHƯƠNG 3 : QUY TRÌNH LẮP ĐẶT VẬN HÀNH BẢO DƯỠNG SỬA
CHỮA TỔ HỢP MÁY BƠM LY TÂM ĐIỆN CHÌM UESPK 16-2000-
1400. 35
3.1 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA TỔ HỢP
3.3.2.2 Lắp phần giữa và phần dưới 51
3.3.2.3 Nối các phần bơm. 51
3.3.3 Bảo dưỡng kỹ thuật. 51
3.3.4 Sửa chữa bơm ly tâm chìm UESPK 16-2000-1400. 52
3.3.5 Công tác an toàn. 53
CHƯƠNG IV: PHỤC HỒI - SỬA CHỮA BÁNH CÔNG TÁC 55
4.1. CẤU TẠO CỦA BÁNH CÔNG TÁC VÀ CÁC THÔNG SỐ KỸ
THUẬT. 55
4.1.1 Ảnh hưởng của góc
4.1.2 Ảnh hưởng của góc
57
1
.
. 57
2
4.2. CÁC DẠNG HỎNG CỦA BÁNH CÔNG TÁC. 58
4.2.1 Hỏng do mòn. 58
4.2.1.1 Mòn cơ học 58
4.2.1.2 Mòn hóa học và mòn điện hóa. 59
4.2.1.3 Kết luận. 60
4.2.2 Hỏng do va đập thủy lực. 61
4.2.3 Hỏng do va đập cơ khí. 62
4.2.4 Hỏng do khuyết tật chế tạo. 64
4.3. PHỤC HỒI KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA BÁNH CÔNG TÁC. . 64
4.3.1 Bổ sung kim loại bằng phương pháp hàn đắp. 65
4.3.1.1 Phương pháp hàn đắp bằng tay. 66
4.3.1.2 Phương pháp hàn đắp dao động. 68
4.3.1.3 Hàn dưới lớp thuốc bảo vệ. 71
Hình 2.5
Hình 2.6
Hình 2.7
Hình 2.8
Hình 2.9
Sơ đồ bơm ép ngoài vùng vỉa chứa dầu.
Sơ đồ bơm ép trên vùng vỉa chứa dầu.
Sơ đồ bơm ép trong ranh giới vùng dầu.
Sơ đồ bơm ép theo diện tích.
Cấu tạo máy bơm UESPK.
Cấu tạo các phần I;II;III.
Ổ đỡ thủy lực.
Cấu tạo động cơ điện.
Thiết bị trên bề mặt.
Đầu miệng giếng.
Tổ hợp bơm ly tâm điện chìm.
Thiết bị lòng giếng.
Cáp điện.
1
2
3
4
12
13
15
18
19
20
20
21
Sơ đồ hệ thống công nghệ.
Sơ đồ của máy biến áp.
Đầu miệng giếng.
Khóa chuyên dụng.
Ụ tháo lắp chuyên dụng.
Đầu kẹp.
Cấu tạo bánh công tác.
Ảnh hưởng của góc tạo bánh công tác.
Lực dọc trục tác dụng nên bánh công tác.
Sơ đồ tính chiều dày lớp đắp.
Sơ đồ nguyên lý hàn đắp dao động.
Vị trí tưới dung dịch làm mát.
Sơ đồ nguyên lý hàn đắp dưới lớp thuốc.
Sơ đồ nguyên lý phương pháp mạ kim loại.
25
27
30
31
38
39
46
47
52
55
58
61
62
67
STT
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TRONG ĐỒ ÁN
3.6
Tính chất hóa lý của nguồn nước bơm ép.
Phương pháp xử lý nước bơm ép.
Các loại bơm ly tâm điện chìm Reda.
Đặc tính dung dịch bơm.
Thông số sử dụng của bơm.
Các bộ phận chung của các phần bơm.
Thông số kỹ thuật của động cơ.
Các bộ phận của động cơ.
Thông số kỹ thuật của một số loại cáp điện.
Cấu trúc hệ thống bơm.
Thông số kỹ thuật của cáp.
Thông số kỹ thuật của máy biến áp.
Thông số kỹ thuật của tủ điều khiển.
Hiện tượng hư hỏng và cách khắc phục.
Bảng đánh giá sử dụng của các chi tiết.
5
8
10
11
12
13
16
17
23
26
26
27
29
36
các giếng khai thác làm cho các giếng này bị ngập nước.
Thực tế cho thấy, áp suất ở trên đẩy các giếng bơm ép chỉ có tác động
mạnh lên 2 -3 dãy giếng khai thác gần nhất, vì vậy ở giai đoạn đầu khai thác
các mỏ dầu lớn có sử dụng bơm ép nước bên ngoài vùng chứa dầu để đạt hiệu
quả cao khi khai thác người ta khoan đồng thời ở những vỉa chỉ đủ phân bố 3
– 4 dãy giếng khai thác và một dãy giếng bơm ép, khoảng cách hợp lý giữa
các dãy tử 500 – 800m và chọn những vỉa có chiều rộng lớn hơn 6km.
Bơm ép nước ngoài vùng chứa dầu có một số đặc diểm sau:
- Chi phí năng lượng để bơm ép lớn cần đầu tư thêm công suất co hệ thống
máy bơm đẻ chất lỏng bơm ép thắng được sự cản trở chảy thấm trong vùng
giữ chu tuyến vùng chứa dầu và tuyến phân bố các giêng bơm ép.
- Tác động chậm lên vỉa dầu do tuyến phân bố của các giếng bơm ép nhằm
cách xa chu tuyến vùng vỉa chứa dầu.
- Tăng lưu lượng nước bơm ép do bị mất nước trong vùng ngoài vỉa chứa
dầu.
1.1.2.2 Bơm ép nước quanh, gần vùng vỉa chứa dầu.
Để tăng cường tác động của bơm ép nước lên vỉa dầu, các giếng bơm
ép được phân bố trực tiếp gần chu tuyến vùng vỉa chứa dầu hoặc phân bố giữa
chu tuyến ngoài và chu tuyến ngoài và chu tuến trong của vùng vỉa chứa dầu.
Hình 1.2 Sơ đồ bơm ép trên vùng vỉa chứa dầu.
Bơm ép nước quanh, gần vùng vỉa chứa dầu được áp dụng khi:
- Mối liên hệ thủy động lực giữa vỉa dầu với vùng ngoài kém.
- Kích thước vỉa dầu tương đối nhỏ (so với vỉa được áp dụng bơm ép bên
ngoài vùng vỉa chứa dầu).
- Để tăng cường quá trình khai thác dầu nghĩa là muwccs cản trở quá trình
chảy thấm của chất lỏng giữa các tuyến phân bố giếng bơm ép và giếng khai
thác giảm nhở khoảng cách giữa chúng gần hơn.
- Mặt khác sự tạo tành “các lưới nước” trong vỉa và chảy rò của nước vào các
giếng khai thác tăng lên khi tiến hành bơm ép nước xung quanh vùng vỉa chứa
dầu. Vì vậy rong quá trình khai thác cần phải điều chỉnh cẩn thận lưu lượng
Nhận thấy rằng ở sơ đồ phân bố chín điểm, tỷ số tổng số lượng các
giếng bơm ép trên giếng khai thác lớn nhấ so với các sơ đồ phân bố khác, mặt
khác giếng bơm ép không cho sản phẩm khai thác, sơ đồ phân bố chín điểm
có thể có hiệu quả tốt là:
+ Trong vỉa còn lại lượng dàu đáng kể.
+ Vỉa thoải không có những đường nứt nẻ kiến tạo lớn.
+ Đồng nhất thành phần đất đá và khả năng thẩm thấu của vỉa tốt.
+ Dầu có độ nhớt không lớn.
+ Vỉa sản phẩm không dầy.
Hiện nay khai thác dầu bằng phương pháp thứ cấp phổ biến nhất là
bơm ép nước bề mặt diện tích, nó mang lại hệ số cho dầu lớn hơn cả. Bởi vì
mật độ của nước lớn hơn mật độ của dầu cho nên nước có xu hướng luôn đi
xuống phia dưới của vỉa, mà ở trong vỉa đã cạn thì lượng dầu còn lại của vỉa
bao giờ cũng lớn hơn ở phần trên. Ngoài ra nước chuyển động dọc theo vỉa và
nó sẽ chứa đầy nhứng khe lỗ đất đá giải phóng được lượng dầu còn dính chặt
trong đất đá do lực liên kết phân tử.
Cũng cần phải nhận thấy rằng, khi chúng ta bơm ép nước vỉa không
theo hệ thống thì hiệu suất khai thác có thể bị kém đi, nguyên nhân là trong
vỉa sẽ tạo nên những vũng dầu nhỏ không chuyển động được tới giếng khai
thác.
Bơm ép nước đều khắp trên bề mặt diện tích nên hiệu quả kinh tế hơn
cả. Hơn nữa cường độ tác động lên vỉa theo sơ đồ này nhỏ hơn so với các sơ
đồ phân bố giếng khai thác nên xác suất sự tạo thành lưỡi nước trong vỉa dầu
chuển động đồng đều và ổn định hơn đến các giếng khai thác. Thông thường
phương pháp bơm ép nước đêu khắp trên diện tích vỉa dầu được áp dụng
trong các giai đoạn khai thác cuối cùng của mỏ. Tuy nhiên bơm ép nươc dều
khắp trên diện tích vỉa dầu có thể mang lại hiệu quả nếu được áp dụng ở
những giai đoạn ban đầu khai thác mỏ khi đã được nghiên cứu tốt.
Các sơ đồ phân bố giếng kể trên có thể áp dụng không chỉ để bơm ép
nước, mà còn để nén khí hoặc các loại chất lỏng, khí khác nhau.
( mg/l )
124
0
CO
3
( mg/l )
OH ( mg/l )
0
Na ( mg/l )
10.8
380
K ( mg/l )
2
Ca ( mg/l )
Mg
2
( mg/l )
Ba
2
( mg/l )
2
392
1.3
< 0.3
5.8
Bên cạch đó các Module ép vỉa chuyên dụng xử lý nước triệt để và đảm bỏa
các đặc tính kỹ thuật khi bơm ép vào vỉa. Module ép vỉa chuyên dụng hiện
nay áp dụng ở các giàn khoan MSP2, MSP8 và MSP9 . . .
1.2.2.1 Hệ thống xử lý nước bơm ép trên các giàn cố định.
a. Giới thiệu chung:
Các bộ phận chính của hệ thống xử lý nước trên các giàn cố định mỏ Bạch Hổ
- Máy bơm ngầm ( Bơm hút nước biển ).
- Bơm tăng áp.
- Bình xử lý hóa phẩm khử oxy.
- Máy bơm piston hoặc bơm chìm ép nước.
class="bi x12 y117 wb h18"
b. Đặc tính kỹ thuật của thiết bị:
- Máy bơm hút nước biển: Là máy bơm chìm nhiều tầng được thả xuống biển
ở độ sâu 15 – 30m.
Công suất làm việc: N = 30 – 60 (kw).
Áp suất làm việc: P = 6 – 8 (at).
Lưu lượng: Q = 120 – 350 (m
3
/h).
- Máy bơm tăng áp: Là loại máy bơm ly tâm chìm nhiều tầng.
Công suất làm việc: N = 100 – 160 (kw).
Áp suất làm việc: P = 30 (at).
Lưu lượng: Q = 100 (m
3
/h).
- Bình xử lý hóa phẩm khử oxy: Thể tích phụ thuộc vào lưu lượng nước đi
qua:
Thời gian xảy ra phản ứng khử oxy tử: (3.3 – 4) phút.
Áp suất làm việc tử: (4 – 7) at.
nước.
Nước biển sau khi qua quá trình xử lý được bơm ép xuống vỉa nhờ máy
bơm ép chính.
1.2.2.2 Các phương pháp xử lý đối với nước bơm ép.
Bảng 1.2
Nguyên nhân
Vi sinh
Chất rắn lơ
lửng
Tác hại
Ăn mòn
Tắc nghẽn vỉa
Chua hóa vỉa
Ăn mòn
Tắc nghẽn vỉa
Xử lý cơ học
Phin lọc tinh
Phin lọc tho
Phin lọc tinh
Xử lý hóa học
Hypocorit
Chất diệt khuẩn
Polyectrolyte
Chất keo tụ
Hypocorit
Oxy hòa tan
Ăn mòn
Sa lắng
Ăn mòn
Tắc nghẽn vỉa
- YЗЦΠK 16-2000-1400
Trong đó các ký hiệu:
Y : Tên thiết bị
3;2 : Kiểu số
З : Động cơ được dẫn động bằng điện
Ц: Ký hiệu bơm
5;5A;6;16 : Biểu thị các nhóm bơm
80;130;350;2000 : Lưu lượng thiết kế ( m
3
/ng.đ )
1200;120;1100;14000 : Cột áp định mức của bơm ( m )
Đối với những loại bơm ly tâm điện chìm của Nga sản xuất để lựa chọn bơm
cần phải dựa vào hàm lượng các chất có trong chất lỏng.
Đối với các loại máy bơm ly tâm điện chìm Reda, ESP do Mỹ sản xuất có các
loại sau: Bảng 2.1
Loại
bơm
A230
A400
Tiết diện trục bơm
(inch
2
)
0.1658
0.3019
Cột áp không tải
100 tầng ở 50Hz(ft)
1.258
1.500
Cột áp không tải
D1350 0.3632 1.944 2.800
DN1750 0.3632
DN2000 0.3632
DN2150 0.3632
DN3000 0.5945
DN4000 0.5945
GN1600 0.5945
2.146
2.240
2.118
2.066
1.840
4.097
3.090
3.225
3.050
2.975
2.650
5.900
G2000 0.5945 3.542 5.100
GN2000 0.5945
GN2500 0.5945
3.542
3.570
5.100
5.400
G2700
G3100
0.5945
0.5945
Ký hiệu n sau số seri được dùng để miêu tả loại bơm. N chỉ ra rằng vật liệu
bơm là Ni – resist. Ni – resist là loại hợp kim Niken thường được dùng cho
các tầng bơm nén. Ni – resist có độ bền cao đối với sự ma sát, ăn mòn và
nhiệt độ cao.Nếu không có chữ N sau số seri bơm thì bơm làm bắng vật liệu
Ryton. Ryton là tên thương mại của Reda. Ryton có giá trị nhiệt dộ cao
(500
0
F) và có tính chống ăn mòn cao. Ryton được dùng cho các tầng bơm có
dòng xuyên tâm. Trong Reda số Seri được lấy từ đường kính ngoài của bơm.
Ví dụ: seri 338 thì bơm có đường kính nggoaif 3,38”, seri 400 thì bơm có
đường kính ngoài là 4”Tuy nhiên có một vài trường hợp ngoại lệ như seri540
thì bơm có đường kính ngoài là 5,13”.
2.2 MÁY BƠM LY TÂM ĐIỆN CHÌM UESPK 16-2000-1400.
2.2.1 Thông số kỹ thuật của bơm UESPK 16-2000-1400.
2.1.1.1 Đặc tính dung dịch bơm.
Máy bơm UESPK 16-2000-1400 dùng để bơm ép vào các giêng bơm ép duy
trì áp suất vỉa, dung dịch bơm ép thường là nước biển lấy từ độ sâu 15-30m có
các đặc tính sau: Bảng 2.2
Độ pH
Thành phần khoáng chất mcrg/l
Khối lượng riêng kg/m
3
Độ lẫn tạp chất cơ học
Nhiệt độ nước bơm ép (
0
C)
5.4 - 9
250
1.2
0.1
trong một lần đại tu là 2,5 năm.
2.2.2 Cấu tạo bơm UESPK 16-2000-1400.
I II III
I. PHAN TREN
II. PHAN GIUA
III. PHAN DUOI
+1.00
98- 1.23
Hình 2.1 Cấu tạo máy bơm UESPK
Máy bơm bao gồm bơm và động cơ điện được lắp thả thẳng đứng, động cơ
điện chuyền chuyển động cho trục bơm bằng đầu nối truyền chuyển động
dạng cao su kim loại. Máy bơm là máy bơm ly tâm chìm có nhiều tầng bơm.
Máy bơm được chia ra làm 3 phần, phần trên, phần giữa, phần dưới. Tùy theo