Конкурс студенческих идей
Скачать 57.86 Kb.
|
| Министерство образования и науки Республики Казахстан Атырауский институт нефти и газа На Международный конкурс студенческих идей «Шаг в будущее-2013» номинация «Инновационные технологии 21 века» КОМБИНИРОВАННАЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ   Студент СГНП-09к/о Д.Куанышкалиев  Консультант проекта, д.т.н., профессор М.Е.Баймиров Атырау, 2013 I. ВВЕДЕНИЕ Актуальность проблемы. Экономия традиционных видов топлива, стоимость которого постоянно возрастает, возможна благодаря созданию новых энергосберегающих технологических и технических решений, а также использованию возобновляемых источников энергий (ВИЭ). В последнее время во всех странах мира, в т.ч. в нашей стране разворачиваются широкие программы научно-исследовательских и конструкторских работ по использованию альтернативных источников энергии в различных отраслях народного хозяйства. Особое значение приобретает рациональное использование энергии ветра, ВИЭ в добычи нефти обусловливается непрерывно растущими потребностями в электроэнергии их удаленностью от линий электропередач и труднодоступностью. Поэтому, весьма перспективной и актуальной представляется задача исследования эффективности богатых ветроэнергетических ресурсов Северного Каспия, (например, месторождения Кашаган) для разработок гибридных систем энергоснабжения на основе ветра. Значимость работы. Основной целью проекта является разработка комбинированной ветроэнергетической с традиционным электроснабжением штанговых насосов для нефти, адаптированных к суровым климатическим условиям Северного Каспия. Кашаган – супергигантское нефтегазовое месторождение Казахстана, расположенное на севере Каспийского море. Запасы нефти Кашагана колеблются в широких пределах 1,5-10,5 млрд.тонн. Геологические запасы Кашагана оцениваются в 4,8 млрд.тонн нефти по данным казахстанских геологов. Из-за мелководья и холодной зимы Северном Каспия использование традиционных технологий бурения и добычи, таких как железобетонные конструкции или самоподъемные платформы, устанавливаемые на дне моря, не представляется возможным. Для обеспечения защиты от суровых зимних условий и подвижек льда морские сооружения устанавливаются на искусственных островах. Предусматриваются два типа островов: небольшие «буровые» острова без персонала и большие «острова с технологическими комплексами» (ЭТК) с обслуживающим персоналом. Экономическая и экологическая цель- сообразность развития ВИЭ труднодоступных местах добычи нефти даст дополнительный импульс развития экономики республики и др. нефтедобывающих стран. Задачи исследования: для достижения цели решались следующие задачи - выявить закономерности изменения скорости ветра в месторождении Кашаган и исследовать их поведения в зависимости от времени года - разработать принципиальную схему комбинированной ветроэнергетическую установки для добычи нефти - рассчитать технико-экономическую эффективность данного комплекса ветроэнергетической установки для добычи нефти Научное обоснование Для месторождения Кашаган на сегодняшний день не имеется фактических данных наблюдений за скоростями ветра. В связи с этим необходимо объемные исследования по расчету энергетических характеристик ветра и сопоставить соответствующие данные гидрометеостанциями Северного Каспия. При эффективности использования ветра для данного месторождения разработать ветроэнергетическую установку для добычи нефти. Необходимо технико-экономическое обоснование эффективности применения данного проекта. II. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ.
В данной работе представлена скоростной режим месторождений «Кашаган»(рис1)  Рис. 1. Скоростной режим исследуемой площадки месторождений Кашаган а- дифференциальные повторяемости скоростей ветра; б- среднемесячные скорости ветра. Анализ полученных в результате исследований данных по ветроэнергетическим ресурсам на месторождений Кашаган показал среднегодовая скорость ветра на месторождений Кашаган равна 9м/с (рис.1, а и б), что говорит о высоком потенциале ветроэнергетики в данном регионе. Удельный валовой потенциал ветроэнергетики здесь составляет 8600кВт ч/м2 в год. 2. Комбинированная ветроэнергетическая установка для добычи нефти Комбинированная ветроэнергетическая установка для добычи нефти (рис2) включает штанговую скважинную насосную установку 1 с двумя приводами: первый от электродвигателя 2 на ведомый шкив 3, второй от ветроагрегата 5 с ведущим шкивом через промежуточный шкив 4, на ведомый шкив ветроагрегата 11 через обгонную муфту 10, соединенную с ведомым шкивом 3. Обгонная фрикционная муфта 10 состоит из двух полумуфт: наружной 12, жесткосоединенной с ведомым шкивом 11 ветроагрегата 5, и внутренней 13, насаженной на вал редуктора 9 с ведомым шкивом 3. Внутренняя полумуфта (звездочка) образует с наружной обоймой клиновидные пазы, в которых расположены рамки 14, поджимаемые пружинами 15. Для отключения электрической сети на ведомом шкиве 11 ветроагрегата установлен переключатель электрической сети 16. Комбинированная ветроэнергетическая установка для добычи нефти работает следующим образом. При отсутствии или слабом ветре (до 3м/с) обгонная муфта 10 отключена и штанговая скважинная насосная установка 1 работает от электродвигателя 2. В этом случае вращение наружной муфты 12, связанной с ведомым шкивом 11 ветроагрегата с угловой скорости меньшей угловой скорости внутренней полумуфты 13, т.е. ведомого шкива 3, ролики 14 не препятствуют движению полумуфт , и валы отключены. Если повысится скорость ветра и угловая скорость наружной полумуфты 12 достигнет угловой скорости внутренней полумуфты 13, тогда ролик затягивается силами трения в суживающийся паз и заклинивается между полумуфтами, передавая движение на штанговую скважинную насосную установку 1. Одновременно при соответствующей угловой скорости ведомого шкива 11 через переключатель электрической сети 16 отключается электродвигатель 2. Дальнейшая передача движения осуществляется от ветродвигателя 5 с ведущими шкивом посредством клиноременной передачи через промежуточный шкив 4 и ведомый шкив 11. Привод от ветродвигателя будет работать до тех пор, пока не происходит следующие затишье (менее 3 м/с) ветра. Таким образом, за время работы ветроэнергетической установки будет значительно сэкономлена электроэнергия, потребляемая из сети централизованного энергоснабжения и не нарушена экология данного региона. 
 Рис.4. Результаты выработки электроэнергии комбинированной ветроэнергетической установкой. 1- выработка энергии ВЭУ, МДж 2- полученная энергия от сети МДж На рис.4. приводятся результаты экспериментальных исследований, где наглядно показаны энергоснабжения глубинного штангового насоса. Из рисунки 4 видно, что год вырабатываемая энергия ВЭУ составляет от 60 до 70% и возможно использовать с октября до мая а центральное энергоснабжение электроэнергией осуществляется с мая по октябрь и составляет 30-40%. Анализ экономической эффективности показал предлагаемый отдельный комплекс для электроснабжения месторождений Кашаган в стоимости 0,8$ экономия составит 500 млн. тенге за расчетный период 20 лет. Таким образом, внедрение комбинированной ветроэнергетической установки для добычи нефти показывают высокую эффективность на месторождений Кашаган. Литература 1. Advanced Wind Turbine Conceptual Study/ Final Report, Auqust 1990- March 1992.- R.Lynette & Associates, Juli 1995.- 146 p. – Report NREL/TP – 441-692. 2. De Meow E.A., Glade J.F. Renewable Enerqy Technoloqy Characterizations TR – 109496//EPRI and DOE Topical Report, 1997. -270p. 3. Твайдел Дж., Уэйр А. Возобновляемые источники энергии. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 392с. 4. Баймиров М.Е. и др. Комбинированная ветроэнерготическая установка для добычи нефти. Предпатент РК№ 19729. 2009г-3с. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Конкурса на лучший реферат среди студенческих землячеств на тему:... Республиканский конкурс в области научной деятельности среди студенческих землячеств Республики Тыва в 2014 году (далее Конкурс)... |  | Положение о вузовском туре регионального конкурса студенческих научных работ 2011 года Внутривузовский конкурс студенческих научных работ (далее – конкурс) проводится в целях |
| Положение о конкурсе студенческих проектов «Маркетинг & Инновации» Настоящее положение регламентирует порядок проведения конкурса студенческих проектов «Маркетинг & Инновации» (далее Конкурс), организуемого... | | Положение о вузовском конкурсе студенческих научных работ (далее конкурс) Основные положения Конкурс проводится по двум направлениям: гуманитарные и естественные науки, в рамках которых планируется работа секций |
| Конкурс проводится Областной конкурс студенческих творческих работ «Альтернатива» проводится в рамках областной целевой программы «Комплексные меры... | | Профсоюзный урок Мы – будущие студенты. Цели и задачи студенческих... Цель урока: познакомить учащихся с возможностями студенческих профсоюзов России, целями и задачами студенческих профсоюзов, сформировать... |
| Конкурс проектных работ Конкурс исследовательских работ конкурс рефератов... Мау имц г. Томска, тгпу, маоу гимназия №18 г. Томска в феврале-марте 2013г проводят сетевую муниципальную научно-практическую конференцию... | | Исследование ситуации Международный конкурс студенческих коммуникационных проектов «Масс-Медиа Перспектива-2010: Учитель: реконструкция имиджа» |
| Конкурс студенческих проектов в области развития общественных связей Опредаление 10 кандидатур педагогов и руководителей для награждения отраслевами наградами | | Конкурса студенческих рефератов по теме «Перспективы развития лесопромышленного... Конкурса студенческих рефератов по теме «Перспективы развития лесопромышленного комплекса и глобальные проблемы современности» (далее... |
| Конкурс научных и студенческих работ в сфере профилактики зависимости О проведении регионального этапа всероссийских спортивных игр школьников «Президентские спортивные игры» | | Конкурс научных и студенческих работ в сфере профилактики зависимости... Автор: Третьякова Юлия Александровна, студентка 1 курса специальности «Стоматология ортопедическая» медицинского колледжа сгму |
| Конкурс научных и студенческих работ в сфере профилактики зависимости ... | | Конкурс инициативных научных проектов, выполняемых молодыми учеными (Мой первый грант) Программы развития деятельности студенческих объединений Национального исследовательского Томского государственного университета... |
| Информационный бюллетень №2 (46), январь, 2013 год Региональный конкурс студенческих работ, посвященных истории образования, развития института судебных приставов в России и современной... | | «Утверждено» экономики и права Протокол №2 заседания Конкурс направлен на совершенствование образовательного процесса, активное привлечение студентов к участию в научных исследованиях... |
