Оценка экономической эффективности инвестиционного проекта по внедрению бурового насоса

Размещено на http://www.allbest.ru/

"Оценка экономической эффективности инвестиционного проекта по внедрению бурового насоса"

буровой двухпоршневый насос

Введение

В наше время решение проблем ускорения научно-технического прогресса в нефтяной промышленности неразрывно связано с решением задач улучшения технико-экономических показателей буровых работ, выполнение которых требует от машиностроителей совершенствования и более полного использования его возможностей эксплуатационниками. Большие расходы, связанные с созданием опытных образцов буровых установок, и высокие требования к качеству их изготовления повышают ответственность конструкторов и ставят задачу более широких исследований бурового оборудования. За последние годы созданы новые образцы буровых машин, оказавших заметное влияние на производительность буровых работ. Успехи бурения неразрывно связаны с новейшими научными разработками в области расчета и проектирования буровых машин, повышения их технического уровня и надежности. Резкое снижение объемов бурения разведочных и эксплуатационных скважин на нефть и газ в Российской Федерации уменьшило потребность в буровых установках. Поставка же буровых установок за рубеж требует создания более конкурентно-способного и производительного оборудования. Повышение эффективности современных буровых установок характеризуется ростом уровня механизации и автоматизации всех работ по проводке скважины, увеличением мощности привода исполнительных механизмов, что сокращает время строительства скважины, но приводит к повышению напряженности работы механизмов. Поэтому повышение работоспособности механизмов современных буровых установок требует при проектировании знания факторов, приводящих к выходу из строя оборудования, параметров и режимов работы механизмов, методов расчетов долговечности несущих элементов.

Повышение быстроходности и производительности нефтяного оборудования и инструмента часто ограничивается недостаточной долговечностью их отдельных деталей и узлов. Недостаточная долговечность машин и механизмов вызывает необходимость снижать нагрузки на отдельные узлы и детали, увеличивать их габариты и вес, производить дополнительные затраты на изготовление запасных частей и ремонт оборудования. Повышение долговечности машин имеет особенно актуальное значение для нефтяной и газовой промышленности, так как большинство деталей нефтяного оборудования работает в тяжелых условиях, подвергаясь значительным знакопеременным и динамическим нагрузкам. Все это приводит к тому, что сроки службы основных деталей нефтяного оборудования и инструмента недостаточны.

Повышение производительности буровых работ и технического уровня бурового оборудования в значительной степени зависит от принятой методологии их проектирования в конструкторских организациях. При проектировании бурового оборудования важнейшими задачами являются выявление прочностных характеристик и режимов нагружения элементов, их расчет на прочность и выносливость.

Снижение массы буровых установок при одновременном повышении надежности и долговечности отдельных узлов и систем, повышение производительности и сокращение материальных и трудовых затрат в сфере эксплуатации приобретают особую актуальность при создании конкурентно-способного бурового оборудования.

1. Анализ конструкций буровых насосных агрегатов

Буровые насосы предназначены для нагнетания в скважину промывочной жидкости с целью очистки забоя и ствола от выбуренной породы (шлама) и выноса ее на дневную поверхность; охлаждения и смазки долота; создания гидромониторного эффекта при бурении струйными долотами; приведения в действие забойных гидравлических двигателей.

Существует 2 наиболее эффективных типа буровых насосов: Приводные двухпоршневые насосы двухстороннего действия; Приводные трехпоршневые насосы одностороннего действия,

Приводные двухпоршневые насосы двухстороннего действия стали применять с созданием мощных двигателей внутреннего сгорания и трансмиссий, способных передавать большие мощности.

Насос состоит из 2-х частей: гидравлической и приводной. Приводная часть представляет собой кривошипно-ползунный механизм с ползуном, соединенным с коренным валом зубчатым редуктором, снижающим частоту его вращения.

Несмотря на сложную конструкцию, большую неравномерность подачи (55% и более), эти насосы благодаря большой экономичности широко распространены. Значительная пульсация мгновенной подачи- результат преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное. Для уменьшения вредного влияния пульсации эти насосы применяют с диафрагменными компенсаторами.

Приводные трехпоршневые насосы одностороннего действия: более мощные (1000-1500 кВт), рассчитаные на длительную работу при высоких давлениях (30-40 МПа). В связи с этим у них уменьшены диаметры поршней и увеличены диаметры штоков (вместо 60-70 до 80-90 мм.). Это привело к тому, что объем камеры насоса двустороннего действия со стороны штока сократился и стал составлять 60-65% объема передней камеры , а масса двухпоршневого насоса резко возрасла , что усложнило его транспортировку и монтаж в промысловых условиях. В последние годы в мировой практике бурения все больше применяются быстроходные трехпоршневые насосы одностороннего действия. Это не случайно и объясняется тем, что при переходе в область высоких давлений наряду с требованиями резкого снижения массы возрастают требования к надежности работы буровых насосов, а также возникает необходимость постоянного контроля за степенью годности уплотнительных устройств в процессе эксплуатации. Наряду с этим эффективность использования обратного хода поршня в двухпоршневых насосах двухстороннего действия при высоких давлениях снижается из-за относительного роста площади штока.

В трехпоршневом насосе одностороннего действия в отличие от двухпоршневого двухстороннего действия нет камеры со штоком и уплотняющего сальника, что не только упрощает конструкцию, но и исключает износ штока и облегчает эксплуатацию насоса, так как не надо подтягивать и менять сальники и изношенные штоки. Кроме того зеркало цилиндра со стороны коренного вала открыто и позволяет его интенсивно обмывать, охлаждать и очищать от бурового раствора.

Проведенный завода "Уралмаш" анализ конструктивно-кинематических, технологических и нагрузочных параметров трехпоршневых буровых насосов одностороннего действия показал, что им в сравнении с двухпоршневыми насосами двухстороннего действия присущи следующие особенности:

-более сложная и менее технологическая конструкция приводной части насоса и установки в целом в связи с наличием З вместо 2х кривошипно-шатунных механизмов;

-более простая по конструкции и технологичная в изготовлении гидравлическая часть насоса благодаря простой форме и меньшим размерам клапанных коробок и компенсатора;

-более эффективная система смазки, охлаждения и контроля за состоянием рабочих органов в связи с наличием доступа непосредственно к поршню с обратной стороны;

-более высокий КПД из-за обильной смазки цилиндропоршневых пар (ЦПП) и исключение уплотнений штоков;

-меньший (расчетный) ресурс: по клапанам в 1,3-1,5 раза, по поршням в 1,4-1,6 раза и примерно одинаковый по цилиндровым втулкам;

-более высокий коэффициент готовности (на 5-7%) из-за резкого сокращения времени восстановления сменных частей гидроблоков.

Приведенные результаты показывают, что широкое внедрение трехпоршневых насосов в отечественную практику бурения позволит сэкономить огромное количество ценного металла при их изготовлении и улучшить технико-экономические показатели бурения. Однако при всех достоинствах триплексов вопросы их надежности и долговечности, особенно сменных деталей и узлов, нельзя считать окончательно и положительно решенными. Эта проблема требует дальнейшего углубленного изучения и развития. Наряду с этим, учитывая, что пока основной объем бурения в нашей стране приходится на двухпоршневые насосы, которым придется работать еще многие годы, важно продолжить работы по повышению надежности и долговечности сменных деталей и узлов дуплексов, тем более что решения могут быть взаимоприемлемыми для насосов указанных типов. Кроме того, уместно отметить, что тенденция перехода на триплексы в зарубежной практике коснулась в основном насосов большой мощности и высокого давления.

Что же касается насосов мощности до 500-600 кВт и давлением до 20 МПа, то на такие параметры предпочитают более надежные тихоходные двухпорпшевые насосы, так как выигрыш в массе в этом случае несущественен.

Рис.

Рис.

2. Техническая характеристика спроектированного оборудования

3.Система охлаждения и смазки цилиндропоршневой пары

Система охлаждения и смазки цилиндропоршневой пары (рис. 2.5) предназначена для подачи смазочно-охлаждающей жидкости под давлением в зону трения поршня с цилиндровой втулкой с целью создания нормального режима работы цилиндропоршневой пары.

Система охлаждения и смазки цилиндропоршневой пары включает в себя следующие основные части: бак 4 для смазочно-охлаждающей жидкости, электронасос 6 центробежного типа, коллектор 2 с тремя гибкими шлангами 3.

Внутри бака имеется защитная сетка и подогреватель смазочно-охлаждающей жидкости при работе в холодное время года. Емкость бака 160 дм.

Включение и выключение электронасоса 6 должно быть сблокировано с включением силовых агрегатов в приводе бурового насоса.

Рис. 2.5. Система охлаждения и смазки цилиндро-поршневой пары: 1-вентиль; 2-коллектор; 3-шланг;4-бак; 5-сетка защитная; 6-электронасос

Работа системы охлаждения втулок происходит следующим образом: с включением силовых агрегатов в приводе включается электронасос 6 и смазочно-охлаждающая жидкость подается в общую магистраль коллектора 2; далее из общей магистрали смазочно-охлаждающая жидкость через шланги 3 поступает в зону трения ЦПП, а затем самотеком сливается в бак. В зимнее время года, в целях исключения замерзания смазочно-охлаждающей жидкости, необходимо к подогревателю подключить горячую воду или пар. Места подключения представляют собой, два свободных штуцера с резьбой М27.

В качестве смазочно-охлаждающей жидкости рекомендуется применять смесь из десяти частей дизельного топлива (ГОСТ 305-73) и одной части масла индустриального И-50А ГОСТ 20799-75.

Техническую воду применять не рекомендуется, так как она обладает низкими смазочными свойствами.

4. Технико-экономическое обоснование проекта

Цель работы: Определение экономического эффекта за счёт использования цилиндро - поршневой пары бурового насоса повышенной долговечности (использование поршня и цилиндровой втулки повышенной прочности). Экономический эффект использования бурового насоса УНБТ-950 будет достигаться за счёт:

- увеличения наработки втулок и поршней насоса

- уменьшения эксплуатационных затрат

И как следствие, ожидается снижение себестоимости бурения

5.Методика определения экономической эффективности

Экономическая эффективность может определяться на различных микро и макро уровнях. В нашем случае экономическая эффективность определяется на уровне предприятия.

Экономическая эффективность на уровне предприятия включает в себя следующие составляющие:

Выручка от реализации продукции за вычетом расходов на собственные нужды.

Социальные результаты для работников предприятий и членов их семей.

В состав затрат включаются единовременные и текущие затраты без амортизации.

Наше мероприятие характеризуется стабильностью технико-экономических показателей по годам расчетного периода, поэтому расчет экономического эффекта производится по формуле:

Э_t = (Р_t- З_t) _t , (1)

где б_t- коэффициент дисконтирования, он определяется по формуле:

, где

Е - банковский процент по годам расчетного периода;

Р_t - результаты от внедрения проекта;

Р_t = Ц_tQ_t

где Ц_t - цена продукции ;Q_t - объем продукции

Затраты на внедрение проекта 3_tопределяются по следующей формуле.

3_t=И_t+К_t

И_t =C_t- A₀

где И_t- текущие затраты (издержки производства); К_t - капитальные затраты

C_t- себестоимость, A₀- амортизационные отчисления.

В нашем случае имеем:

Р_t - результатом является выручка полученная от проходки на 1м.

Q_t - количество метров.

Ц_t - цена по которой мы продаем 1м построенной скважины.

3_t - затраты на реализацию нового проекта.

К_t - капитальные затраты, которые представляют собой стоимость буровой установки.

Ц_t - текущие затраты без амортизационных отчислений, представляющие собой расходы по всем статьям в бурении.

6.Расчёт экономической эффективности от модернизации

Заключение

Проведенный расчет экономической эффективности инвестиционного проекта по внедрению бурового насоса УНБТ-950 вместо НБТ-600, что экономический эффект от ввода в эксплуатацию данного оборудования на одной буровой установке за 5 лет составил более 737 тыс. рублей за счет:

-увеличения наработки втулок и поршней насоса за счет применения биометаллических втулок вместо стандартных стальных, а также поршней с повышенной прочностью вместо стандартных ,

- уменьшения количества заменяемых деталей,

- уменьшения стоимости заменяемых деталей,

- уменьшения себестоимости бурения за счет уменьшения эксплуатационных затрат.

Экономия составила:

На стоимости поршней - 186 тыс. рублей

На стоимости втулок - 87 тыс. рублей

На затратах на замену втулок - 7 тыс. рублей

На затратах на замену поршней -14 тыс. рублей

На эксплуатационных затратах - 300 тыс. рублей

На себестоимости бурения - 196 тыс. рублей

Срок окупаемости проекта Т0 = 1 года, из этого следует, что проект эффективен для инвесторов.

Список литературы