Алгоритм решения задачи и его описание

Введение

Фонтанная добыча нефти – это способ эксплуатации скважин, при котором подъём нефти на поверхность осуществляется за счёт пластовой энергии. Различают естественное (за счёт природной энергии пласта) и искусственное (при поддержании пластового давления путём закачки в пласт жидких и газообразных агентов) фонтанирование.

Скважина, эксплуатирующаяся таким способом, называется фонтанной и оборудуется лифтовой колонной труб и фонтанной арматурой, а также в некоторых случаях пакерами и автоматическими или управляемыми клапанами- отсекателями для предотвращения аварийного фонтанирования. Лифтовая колонна может быть оснащена пусковыми муфтами с отверстиями для аэрирования столба жидкости, а также клапанами для освоения скважины, ввода химических реагентов (ингибиторы коррозии, соле- и парафиноотложения и др.), циркуляции жидкости и др. оборудованием. Освоение скважин при фонтанной добыче нефти (вызов притока продукции из пласта после бурения или ремонта) производится путём снижения давления столба жидкости в стволе скважины за счёт уменьшения её уровня или плотности. Снижение уровня столба жидкости производится свабированием или тартанием желонкой. Для снижения плотности последовательно замещают тяжёлый буровой раствор на солёную, пресную воду и нефть, а также газируют (аэрируют) жидкость.

Эксплуатация фонтанной скважины регулируется с помощью поверхностных и глубинных штуцеров (диафрагм с отверстиями). Чтобы получить меньший дебит, увеличивают устьевое давление, для чего на устье устанавливают штуцер соответствующего диаметра либо уменьшают диаметр лифта, либо (в редких случаях) устанавливают забойный штуцер. Режим работы фонтанной скважины (дебиты нефти, газа и воды, давления забойное и устьевое) зависит от характеристик самой скважины, лифта, штуцера и давления в нефтесборной системе. Для определения характеристики скважины и обоснования режима её эксплуатации при фонтанной добыче нефти проводятся специальные исследования скважин. При этом темп отбора жидкости из скважины изменяется последовательной сменой диаметра штуцера, забойное давление замеряется глубинным манометром. В результате этих исследований определяют параметры установившихся технологических режимов при разных диаметрах штуцера (устьевых давлениях) и строят график зависимости дебита скважины и газового фактора от диаметра штуцера (индикаторную кривую). Обводняющиеся и выносящие песок скважины исследуются дополнительно для установления процентов выноса воды и песка при различных штуцерах. Технологический режим эксплуатации фонтанной скважины устанавливается на определённый промежуток времени исходя из её характеристики, принятой системы разработки нефтяного месторождения, а также получения максимального дебита нефти, минимальной обводнённости и газового фактора, выноса песка, опасности повреждения эксплуатационной колонны и др. факторов.

Различают фонтанные скважины с устойчивым постоянным дебитом (свыше 30-50 т/сутки), эксплуатирующиеся постоянно с пульсирующей подачей продукции, и работающие периодически с фазами накопления и подачи продукции. Продукция фонтанной скважины по выкидной линии направляется в ёмкости (газовые сепараторы, трапы), где происходит отделение газа от нефти. При высоком устьевом давлении продукция скважины проходит через систему трапов (большей частью 3 трапа) с постепенным снижением давления. Поддерживая в трапе определённое давление, можно в ряде случаев создавать на устье скважины противодавление и без применения штуцера. Иногда газ, выделяющийся в трапах высокого давления, используется непосредственно для эксплуатации других скважин, уже прекративших фонтанирование (бескомпрессорный способ эксплуатации). В зависимости от условий разработки, характеристики продуктивного пласта и других факторов геологического, технического и экономического характера, фонтанная добыча

нефти может вестись на протяжении всего периода эксплуатации данного месторождения или только его части с последующей заменой её на механизированный способ добычи.

Конструкция арматуры должна обеспечить легкую смену деталей в случае их износа во время фонтанирования скважины без прекращения ее работы.

Роль проектируемого программного средства заключается в совершенствовании системы расчета оборудования для фонтанного способа добычи нефти. А именно необходимо произвести расчет задвижки, расчет шпинделя, расчет сальникового уплотнения. Рабочее наименование программного средства «Расчет оборудования для фонтанного способа добычи нефти».

Тема дипломного проекта «Разработка программы по расчету оборудования для фонтанного способа добычи нефти». Целью дипломного проекта является систематизация и совершенствование полученных в результате обучения знаний. Для реализации данной цели необходимо решить следующие задачи:

- изучить предметную область по работе оборудования для фонтанного способа добычи нефти;

- разработать алгоритм решения задачи по расчету;

- разработать программу по расчету оборудования для фонтанного способа добычи нефти изучив как можно больше возможностей программирования;

- научиться работать с технической и справочной литературой для решения поставленной цели.

Назначение и область применения

Данное программное обеспечение было разработано для расчета оборудования для фонтанного способа добычи нефти. Программное обеспечение имеет удобную графическую оболочку. Программное обеспечение создано с помощью С#.

Приложение «Расчет оборудование для фонтанного способа добычи нефти» имеет возможность выполнения следующих функций:

1) Выполнять расчеты фланцевых соединений фонтанной арматуры;

2) Выполнять расчеты задвижки;

3) Выполнять расчеты шпинделя;

4) Выполнять расчеты сальникового уплотнения;

5) Выводить и сохранять результаты в базу данных.

Приложение предназначено для специалистов нефтяной отрасли, занимающихся расчетами оборудования для фонтанного способа добычи нефти или для студентов по нефтяным специальностям.

Постановка задачи

2.1 Информационная модель задачи:

Информационная модель проекта, представлена в виде пяти модулей. Каждый модуль выполняет расчеты по заданным входным данным по своим алгоритмам. Каждый модуль расположен в отдельной форме. Последний пятый модуль выполняет вывод и сохранений данных в базу данных MS Office Access.

2.2. Организация и описание входных и выходных данных:

Входными данными для вкладки «Расчет фланцевых соединений фонтанной арматуры» являются вводимые данные следующих параметров:

1) Площадь поперечного сечения шпильки, см²;

2) Количество шпилек во фланцевом соединении, шт;

3) Эффективная ширина прокладки, см;

4) Плечо изгиба, см;

5) Удельное давление;

6) Средний диаметр уплотнения, см.

Входными данными для вкладки «Расчет шейки магистрального фланца» являются вводимые данные следующих параметров:

1) Рабочее давление, кг/см²;

2) Внутренний диаметр цилиндра, см;

3) Допускаемое напряжение, кг/см².

Входными данными для вкладки «Расчет шпинделя» являются вводимые данные следующих параметров:

1) Внутренний диаметр уплотнительного кольца, см;

2) Наружный диаметр уплотнительного кольца, см;

3) Условное давление, кг/см²;

4) Рабочее давление среды, кг/см²;

5) Ширина уплотнительных колец, см;

6) Диаметр шпинделя, см;

7) Вес клина, кг;

8) Материал уплотняющих колец.

Входными данными для вкладки «Расчет шпинделя» являются вводимые данные следующих параметров:

1) Диаметр отверстия в крышке сальника, см;

2) Рабочее давление среды, кг/см²;

3) Диаметр шпинделя, см;

4) Высота набивки, см;

5) Толщина набивки, см.

Выходными данными является создаваемый отчет в формате Microsoft Office Access (.mdb) и данные представляемые пользователю с помощью инетерфейса программы. Способ кодирования выходных данных - 8-битный Юникод (UTF-8).

Алгоритм решения задачи и его описание

Программное обеспечение «Расчет оборудования для фонтанного способа добычи нефти» - это графическое приложение, предназначенное для расчета по формулам следующих компонентов:

¾ Расчет фланцевых соединений фонтанной арматуры;

¾ Расчет задвижки;

¾ Расчет шпинделя;

¾ Расчет сальникового уплотнения;

¾ Выдача и сохранение результатов.

Каждый из компонентов выполняет расчеты технических и технологических требований к оборудованию для фонтанного способа добычи нефти по алгоритмам приведенных в пунктах 3.1-3.4.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: