Arkusz zawiera informacje prawnie chronione do momentu rozpoczęcia egzaminu Układ graficzny CKE 2017 Nazwa kwalifikacji: Organizacja i prowadzenie eksploatacji otworowej złóż Oznaczenie kwalifikacji: M.40 Numer zadania: 01 Wypełnia zdający Miejsce na naklejkę z numerem PESEL i z kodem ośrodka Numer PESEL zdającego* M.40-01-18.01 Czas trwania egzaminu: 120 minut EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA Instrukcja dla zdającego 1. Na pierwszej stronie arkusza egzaminacyjnego wpisz w oznaczonym miejscu swój numer PESEL i naklej naklejkę z numerem PESEL i z kodem ośrodka. 2. Na KARCIE OCENY w oznaczonym miejscu przyklej naklejkę z numerem PESEL oraz wpisz: swój numer PESEL*, oznaczenie kwalifikacji, numer zadania, numer stanowiska. 3. Sprawdź, czy arkusz egzaminacyjny zawiera 8 stron i nie zawiera błędów. Ewentualny brak stron lub inne usterki zgłoś przez podniesienie ręki przewodniczącemu zespołu nadzorującego. 4. Zapoznaj się z treścią zadania oraz stanowiskiem egzaminacyjnym. Masz na to 10 minut. Czas ten nie jest wliczany do czasu trwania egzaminu. 5. Czas rozpoczęcia i zakończenia pracy zapisze w widocznym miejscu przewodniczący zespołu nadzorującego. 6. Wykonaj samodzielnie zadanie egzaminacyjne. Przestrzegaj zasad bezpieczeństwa i organizacji pracy. 7. Po zakończeniu wykonania zadania pozostaw arkusz egzaminacyjny z rezultatami oraz KARTĘ OCENY na swoim stanowisku lub w miejscu wskazanym przez przewodniczącego zespołu nadzorującego. 8. Po uzyskaniu zgody zespołu nadzorującego możesz opuścić salę/miejsce przeprowadzania egzaminu. Powodzenia! * w przypadku braku numeru PESEL seria i numer paszportu lub innego dokumentu potwierdzającego tożsamość
Zadanie egzaminacyjne Na kopalni ropy naftowej odwiertem P-7 eksploatowana będzie ropa naftowa o gęstości 914 kg/m3 przy zastosowaniu pompy wgłębnej THM, napędzanej indywidualnym żurawiem pompowym. Pompa zapuszczona jest na rurach wydobywczych spęczanych o średnicy 2⅜. Tłok pompy napędzany będzie przewodem pompowym o długości 1 160 m, składającym się z żerdzi pompowych o średnicy ¾. Określ typ (rodzaj) pompy oraz oblicz jej wydajność, przyjmując, że tłok będzie wykonywał 8 suwów na minutę, jego skok wyniesie 80 cm, a sprawność wolumetryczna pompy jest równa 70%. Oblicz ciśnienie wywierane na tłok pompy przez słup ropy naftowej wypełniającej rury wydobywcze w czasie pompowania ropy, jeżeli manometr zainstalowany na odpływie ropy z głowicy odwiertu wskazuje w tym czasie wartość jak na rysunku. Oblicz obciążenie statyczne laski pompowej (żurawia), jakie wystąpi w trakcie pompowania odwiertu. Na tej podstawie dobierz odpowiedni żuraw pompowy spośród zawartych w tabeli 4, przyjmując, że powinien on posiadać udźwig większy o 30% od obciążenia statycznego, jakie wystąpi w czasie prawidłowej pracy pompy wgłębnej, a który powinien zapewnić pompowanie ropy naftowej z określonej głębokości. Oblicz wydobycie ropy naftowej za okres czerwca danego roku, jakie uzyska się podczas pompowania trwającego jedną zmianę roboczą (8 godzin) na dobę, przyjmując parametry pracy pompy jak wyżej. Pompa pracować będzie we wszystkie dni miesiąca. Tabela 1. Dane techniczne pompy wgłębnej 1 Oznaczenie pompy wgłębnej (wg API) 20-175-THM-14-4-4 2 Rury wydobywcze 2⅜ 3 Średnica wewnętrzna cylindra 1¾ 44,5 mm 4 Rodzaj cylindra grubościenny 5 Rodzaj zaczepu zatrzaskowy 6 Długość cylindra 14 ft 4267,2 mm 7 Długość tłoka 4 ft 1219,2 mm Strona 2 z 8
Rysunek. Manometr na głowicy odwiertu pompowanego Tabela 2. Wzór na wydajność żerdziowej tłokowej pompy wgłębnej Wzór Q S st n [m 3 / min] Objaśnienia S pole przekroju poprzecznego tłoka [m2] st skok tłoka [m] n liczba suwów tłoka [1/min] η sprawność wolumetryczna pompy Tabela 3. Parametry żerdzi pompowych Średnica żerdzi Powierzchnia przekroju Masa 1 m żerdzi ze złączką Objętość 1 mb żerdzi [cal] [cm2] [kg] [dm3] ⅝ 15,9 1,98 1,58 0,198 ¾ 19,1 2,86 2,24 0,286 ⅞ 22,2 3,87 3,03 0,387 1 25,4 5,06 4,00 0,506 Strona 3 z 8
Tabela 4. Rodzaje i parametry techniczne żurawi pompowych IŻP 5 Obciążenie [kn] 50 Max. głębokość pompowania [m] 1000 Nastawny promień korby 255 365 480 585 Skok łba wahacza 525 750 975 1200-1 Obroty korby [min ] Moc silnika [kw] 8, 10, 12 10 IŻP 9 Obciążenie [kn] 90 Max. głębokość pompowania [m] 2000 Nastawny promień korby 500 650 800 Skok łba wahacza 1250 1650 2000-1 Obroty korby [min ] Moc silnika [kw] 6, 8, 10 22 CK8-3,5-4000 Obciążenie [kn] 80 Max. głębokość pompowania [m] Skok łba wahacza 4000 1670 2100-1 Obroty korby [min ] Moc silnika [kw] 2500 3000 3500 1100 1300 6, 8, 10, 12 30 WŰLFEL 1000 Obciążenie [kn] 50 Max. głębokość pompowania [m] Skok łba wahacza Obroty korby [min -1] Moc silnika [kw] 1000 530 730 930 6, 8, 10, 12 10 Czas przeznaczony na wykonanie zadania wynosi 120 minut. Ocenie podlegać będzie 5 rezultatów: typ i wydajność pompy wgłębnej tabela 5, obliczone ciśnienie wywierane na tłok pompy wgłębnej tabela 6, obliczone obciążenie statyczne laski pompowej tabela 7, dobór i parametry żurawia pompowego tabela 8, obliczone wydobycie miesięczne ropy naftowej tabela 9. Strona 4 z 8
Tabela 5. Typ i wydajność pompy wgłębnej Typ pompy wgłębnej (nazwa) wydajności pompy wgłębnej Wzór na wydajność pompy (objaśnienia, jednostki) wydajności pompy Obliczenia Wydajność pompy [m3/min] Wydajność pompy [litr/min] ( z dokładnością do 0,1 litra/min) Strona 5 z 8
Tabela 6. Obliczone ciśnienie wywierane na tłok pompy wgłębnej Wzór na ciśnienie hydrostatyczne słupa ropy (objaśnienia, jednostki) Wartość ciśnienia hydrostatycznego [MPa] (z dokładnością do 0,1 MPa) Wartość ciśnienia hydrostatycznego [bar] Ciśnienie na odpływie ropy z głowicy [MPa] Ciśnienie na odpływie ropy z głowicy [bar] sumarycznego ciśnienia wywieranego na tłok pompy Ciśnienie wywierane na tłok [MPa] Ciśnienie wywierane na tłok [bar] Strona 6 z 8
Tabela 7. Obliczone obciążenie statyczne laski pompowej objętości ropy naftowej w rurach wydobywczych nad tłokiem pompy, od której zależy obciążenie (nacisk) na tłok Wzór na obliczenie objętości (objaśnienia, jednostki) Objętość ropy [m3] (z dokładnością do 1 litra) masy i ciężaru ropy naftowej w rurach wydobywczych nad tłokiem pompy Wzory na obliczenie masy i ciężaru (objaśnienia i jednostki) Ciężar ropy [N] (z dokładnością do 1 N) Strona 7 z 8
masy i ciężaru przewodu pompowego (pomiń wyporność ropy naftowej) Wzory na obliczenie masy i ciężaru (objaśnienia i jednostki) Ciężar przewodu pompowego [N] (z dokładnością do 1 N) obciążenia statycznego laski pompowej Obciążenie laski pompowej [N] Strona 8 z 8