Potoki polowe: typy, działanie, GOST

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Aby przetransportować wydobytą ropę z szybu do centralnego punktu zbiorczego, potrzebne są rurociągi polowe. Przeznaczone są również do przenoszenia „czarnego złota” na inne obiekty w ramach łowiska. Rurociągi polowe w zależności od ciśnienia można podzielić na trzy typy: wysokociśnieniowe, średniociśnieniowe i niskociśnieniowe. Mogą być również proste, gdy nie ma oddziałów, i złożone - z oddziałami. Sposób układania rurociągów polowych również dzieli je na podwodne, naziemne, naziemne i podziemne.

Zależności miejsca docelowego

Rurociągi w terenie mogą być bezciśnieniowe i ciśnieniowe. Na tym podział się nie kończy. Na przykład rurociągi są rozładowywane, gdy olej jest pompowany do instalacji ze studni zgodnie z pomiarem: średnica rury, w zależności od wydajności tej studni, wynosi 75-150 milimetrów. Potrzebne są również polowe rurociągi technologiczne. Kolektory prefabrykowane przeznaczone są do transportu oleju do instalacji, gdzie olej jest przygotowywany: usuwany jest z niego gaz, sole mineralne, woda. Średnica takich kolektorów wynosi 100-350 milimetrów.

Gazociągi polowe gromadzą gaz, rurociągi inhibitorów polowych dostarczają odczynniki do studni, rurociągi wody polowej dostarczają wodę w celu wsparcia formacji. A do tego wszystkiego potrzebne są rury. Warunki instalacji (np. ukształtowanie terenu) podpowiadają przy projektowaniu rurociągów polowych, jaki rodzaj najlepiej zastosować w tym konkretnym przypadku. W przepływie grawitacyjnym ropa porusza się grawitacyjnie pod wpływem grawitacji, w przepływie ciśnieniowo-grawitacyjnym można pompować tylko olej, pompy bezciśnieniowe oddzielnie destylują ropę, osobno gaz. Ale są też typy kombinowane.

Ponadto polowe rurociągi naftowe, w zależności od warunków instalacji (np. obecność/brak skarp reliefu) dzielą się na następujące typy: - grawitacyjne (ruch następuje pod wpływem sił grawitacyjnych), - ciśnienie-grawitacja (tylko olej), - swobodna grawitacja / bezciśnieniowa (olej i gaz poruszają się oddzielnie od siebie), - połączone. Podczas budowy rurociągów polowych wszystko to musi być brane pod uwagę.

Jeżeli olej jest podgrzewany, staje się bardziej lepki, wtedy prędkość jego ruchu przez rurę znacznie wzrasta. Stosuje się to podczas pompowania dużych ilości oleju. Różnica między rurociągami głównymi i polowymi polega na tym, że te ostatnie dostarczają minerał nie dalej niż przedsiębiorstwo przetwórcze, to jest jego punkt końcowy. A główne - na całym świecie. Niemniej jednak budowa rurociągów polowych jest niezbędna, jest to najważniejszy element do odbioru ropy i jejprzygotowanie towaru, zaopatrzenie w wodę i gaz dla systemu RPM.

Rurociągi terenowe budowane na potrzeby techniczne i zgodnie z zasadami technologicznymi transportują wytworzone produkty z głowicy odwiertu do głównych konstrukcji głowicy gazociągów i ropociągów lub do zakładu przeróbki gazu (rafineria). Niezbędna jest również budowa rurociągów doprowadzających wodę wytworzoną w procesie – z CPF i UPSV do przepompowni ścieków, a stamtąd na pole – do jej studni zatłaczających. Wydobycie ropy i gazu wyróżnia się stosowaniem dość złożonych technologii, wiele instytutów badawczych ściśle pracuje nad rozwojem rurociągów i powiązanych mechanizmów.

Obsługa rurociągów polowych

W celu zwiększenia pojemności zbiorników prefabrykowanych w przypadku podłączenia nowych odwiertów lub zwiększenia wydajności starych, konieczne jest, jak już wspomniano, zmniejszenie lepkości i podgrzanie ropy. Są inne sposoby: następnie wprowadzany jest olej z wodą, układany jest równoległy kolektor oleju (pętla) lub równolegle podłączona jest dodatkowa pompa.

Rurociągi główne i polowe, którymi transportowana jest komercyjna ropa naftowa (gdy ciśnienie pary nasyconej nie jest wyższe niż 500 milimetrów rtęci (66,7 kPa) przy +38 stopniach, są zwykle nazywane rurociągami naftowymi. A jeśli produkty z szybów naftowych są transportowane wraz z gazem, który jest rozpuszczony lub jest w stanie swobodnym, a ciśnienie nasycenia oparów oleju wynosi bezwzględne +20 stopni, takie rurociągi nazywa sięrurociągi naftowe i gazowe. Jeśli produkowana woda jest transportowana, jest to przewód.

Wartość ciśnień powyżej 2,5 MPa występuje w rurociągach wysokiego ciśnienia, od 1,6 do 2,5 MPa - w rurociągach SN, a poniżej 1,6 MPa - w rurociągach niskociśnieniowych. Oprócz rurociągów naziemnych, podziemnych, napowietrznych i podwodnych występują rurociągi prefabrykowane lub spawane. Materiały do nich również różnią się: włókno szklane, stal z powłoką wewnątrz - lakier antykorozyjny lub polietylen, a także tylko stal. Korozja rur w rurociągach polowych dla ropy i gazu jest zwiększona, jeśli przeprowadzane są zabiegi kwasowe odwiertu lub szczelinowanie hydrauliczne. Woda towarzysząca jednocześnie znacząco obniża pH w strefach stagnacji. Dość często wymagana jest naprawa rurociągów polowych.

O korozji metali

W celu ograniczenia korozji rur stalowych producenci prowadzili w ostatnich dziesięcioleciach znaczące badania i eksperymenty praktyczne. W ten sposób opracowano cały zestaw specyfikacji, w których reguluje się szereg ważnych wskaźników, wśród których jest szybkość korozji. Rozpoczęto produkcję rur odpornych na korozję, do których stal dostarczana jest z dodatkami chromu, tytanu i wanadu. Rury platerowane, wielowarstwowe, kombinowane i wiele innych są przeznaczone do istniejących pól naftowych, do budowy rurociągów magistralnych i polowych.

Wydłużono żywotność, zmniejszyła się ogólna korozja. Ale rury stały się znacznie droższe. Jednocześnie różne organizacje proponowały do pracy w przemyśle naftowym rury wykonane z tworzywa sztucznego i włókna szklanego, a także rury z czystej stali.powłoka polietylenowa wewnętrzna i zewnętrzna, tylko wewnętrzna powłoka lakierów i farb o właściwościach antykorozyjnych.

Kodeks zasad

Zbiór zasad (zwany dalej SP) „Rurociągi terenowe” został wycofany z Komitetu Technicznego ds. Normalizacji (TK 465), następnie zatwierdzony przez Ministerstwo Budownictwa Federacji Rosyjskiej w 2016 r. i wprowadzony do obowiązuje od czerwca 2017 r. W dokumencie tym określono wymagania dla przemysłowych rurociągów stalowych, a także dotyczą one projektowania, produkcji i odbioru prac podczas budowy, przebudowy, remontu rurociągów o średnicy do 1400 mm (włącznie). Nadciśnienie nie powinno przekraczać 32,0 MPa. Wspólne przedsięwzięcie „Rurawie terenowe” powinno dotyczyć wszystkich stalowych rurociągów polowych, a w szczególności:

1. Dla pól gazowych i gazowo-kondensatowych - gazociągi-pętle do punktu zbiorczego lub do zaworu wlotowego znajdującego się na terenie pola, czyli do oczyszczalni osadów, panelowo-polimerowych urządzeń kotwiących lub do budynków z zaworami przełączającymi.

2. Do kolektorów zbiorczych gazu - z rurociągów studni, gazociągów surowych, rurociągów z niestabilnym i stabilnym kondensatem gazowym o dowolnej długości.

3. Do rurociągów dostarczających oczyszczony gaz i inhibitor bezpośrednio do odwiertów i innych obiektów.

4. Do rurociągów pod ciśnieniem ścieków powyżej 10 MPa, do dostarczania ich do studni i pompowania do formacji chłonnych.

5. Dolinie inhibitorów.

6. Do linii metanolu.

7. Dla pól naftowych oraz ropy i gazu - linie przepływu ze studni, z wyjątkiem sekcji na platformach wiertniczych, do transportu produktu do stacji pomiarowych.

8. SP 284 1325800 2016 „Rurociągi polowe” zalecają również rurociągi naftowe i gazowe do transportu produktów wiertniczych z jednostki pomiarowej do punktu separacji ropy.

Dokument obejmuje wszystkie rodzaje rurociągów wykorzystywanych w przemyśle naftowym i gazowym, a lista jest bardzo długa. Rurociągi polowe ropy i gazu, którymi transportuje ropę wraz z gazem, który jest w stanie rozpuszczonym i wolnym, klasyfikowane są jako ropociągi i gazociągi, a ropociągi - dostarczające odgazowaną ropę.

JV Zasady "Promyslovye Pipelines" nie mają zastosowania do rurociągów wykonanych z żeliwa, materiałów kompozytowych i polimerowych, jak również do głównych rurociągów do transportu produktów wysokiej jakości i wielu innych typów. Na przykład rury muszą mieć inne właściwości, aby transportować produkty zawierające siarkowodór, produkt o temperaturze powyżej 100 stopni. Przepisy te nie dotyczą przewodów wodnych i rurociągów technologicznych wewnątrz obiektu.

Kody wydziału budowlanego (BCH)

Budowa rurociągów głównych i polowych jest kontrolowana przez normy VSN i dotyczy rurociągów stalowych 1420 mm włącznie, zgodnie z tymi normami, przebudowa i budowa nowegosprzęt do obsługi i otwierania pól gazowych i naftowych. Obszar dystrybucji jest również kontrolowany przez standardy projektowe, w tym dla podziemnych magazynów, gdzie medium jest nadciśnienie (nie więcej niż 32 MPa). VSN „Główne i polowe rurociągi” uwzględniają również linie przepływowe potrzebne do transportu ze studni, gdzie średnica i długość są regulowane w zależności od obliczeń technicznych i natężenia przepływu studni (od 75 do 150 milimetrów średnicy linii przepływu i nie więcej niż cztery kilometry długości).

Prefabrykowane kolektory przeznaczone są do transportu oleju, który jest układany z wytwórni do przepompowni lub instalacji, w której przygotowywany jest olej. Średnica prefabrykowanych kolektorów wynosi od 100 do 350 milimetrów, długość może przekraczać dziesięć kilometrów. VSN „Field pipelines” wyznacza standardy dla rurociągów inhibitorowych, które dostarczają odczynniki chemiczne do studni (nie tylko do studni, ale także do innych obiektów, w których jest to konieczne w ramach gazokondensatu, gazu, ropy i pól gazowo-naftowych). pola, wodociągi są również potrzebne do budowy i odbudowy, które również muszą być oparte na Kodeksie postępowania i kodeksach budowlanych departamentów.

Woda jest dostarczana do studni wstrzykiwania w celu utrzymania ciśnienia w formacji, po czym woda z formacji jest ekstrahowana wraz z ropą, zbierana i odprowadzana do warstw wodonośnych. Budowa rurociągów głównych i polowych uwzględnia również ten ważny element. Rurociągi wodne dzielą się na główne, począwszy odprzepompownie na drugim wzniesieniu, do zaopatrzeniowych, które łączą główne wodociągi z pompowniami każdego klastra, do rozdzielczych, które łączą studnie zatłaczające z pompowniami klastrowymi.

Pola gazu i kondensatu gazowego

W takich obiektach gazociągi polowe łączą odwierty gazowe i oczyszczalnie gazu z polowymi stacjami dystrybucyjnymi przed wejściem gazu do głównego gazociągu, a także zbierają i utylizują za ich pomocą kondensat gazowy. Dzielą się one na gazociągi-pętle, gazociągi kolektorowe, kolektory kondensatu i wodociągi polowe. Wszystko to jest budowane i rekonstruowane ściśle według zasad przedstawionych w VSN. Gazociąg łączy studnię z separatorem, gdzie wszystkie zbędne zanieczyszczenia są oddzielane od samego gazu, a sam gaz jest również osuszany i przygotowywany do transportu.

Istnieją instalacje grupowe i oddzielne punkty separacji gazów. Długość pióropuszy wynosi od 600 metrów do 5 kilometrów, średnica rur jest zalecana do 200 milimetrów. Kolektory polowe do zbierania gazu muszą łączyć zakłady przygotowania grupowego ze stacjami dystrybucji gazu. Kształt kolektorów gazu nie różni się od innych gazociągów polowych, które są wykorzystywane na polach naftowych. Kolektory kondensatu są dokładnie takie same jak kolektory pola naftowego do zbierania oleju, służą do transportu kondensatu gazowego do punktu odbioru gazu lub zakładu produkcji benzyny.

Budowa rurociągów w Rosji

Już w latach osiemdziesiątych XX wieku w Rosji wszędzie przeszli na budowę szczelnych systemów ciśnieniowych, gazociągi próżniowe nie są obecnie projektowane na nowych polach. Gazociągi, podobnie jak rurociągi przepływowe, dzielimy ze względu na ich przeznaczenie – przede wszystkim na rurociągi zasilające. Ponadto, podobnie jak w przypadku kolektorów prefabrykowanych na olej - prefabrykowane kolektory na gaz, a na końcu gazociągi wtryskowe.

Kształt zależy również od konfiguracji pola, wielkości złóż oraz rozmieszczenia stacji wspomagających i instalacji pomiarowych. Na polach naftowych system zbierania gazu nazywa się zgodnie z kształtem kolektora: liniowy, jeśli kolektor jest jednoliniowy, promieniowy, jeśli kolektory są sprowadzone do jednego punktu, pierścieniowy, jeśli kolektor okrąża strukturę oleju ponad cały obszar w pierścieniu. Kolektor pierścieniowy jest zwykle zaprojektowany z mostkami zapewniającymi zwrotność i niezawodne działanie.

Gazociągi wtryskowe wtłaczają gaz do "kołpaka" pola ze stacji sprężarek w celu utrzymania ciśnienia w zbiorniku i przedłużenia żywotności odwiertu, a także dostarczania go do głowic odwiertów przez kabiny dystrybucji gazu, jeśli metoda działania to sprężarka. W ten sam sposób gaz jest transportowany do zakładów przetwórczych i zakładów frakcjonowania gazu dla konsumentów.

Zasady budowy rurociągów polowych

Ponieważ są to konstrukcje inżynierskie, to znaczy zaprojektowane z myślą o długim okresie użytkowania i przeznaczone do transportu produktów naftowych, gazui ropa w sposób nieprzerwany od miejsca produkcji do obiektów do kompleksowego przetwarzania i miejsc wejścia do głównego rurociągu (a także każdego innego środka transportu, w tym rzecznego, morskiego i kolejowego), przewidziano wiele norm i zasad dotyczących budowy. Najważniejsze jest GOST 55990 (2014) „Rurociągi polowe” dla pól naftowych i gazowych, gdzie normy projektowe i zasady stosowania tego standardu są określone w sekcji 8. Wszystkie zmiany są odnotowywane w indeksie „National Standards”. Poprawki i zmiany w oficjalnym tekście są publikowane co miesiąc oraz z Internetu przez Federalną Agencję Regulacji Technicznych i Metrologii na oficjalnej stronie internetowej.

GOST „Rurociągi polowe” dotyczy przebudowywanych i nowych rurociągów stalowych o średnicy 1400 mm włącznie, w których nadciśnienie nie przekracza 32,0 MPa dla złóż ropy naftowej, gazu kondensatu i gazu, a także dla podziemnych magazynów udogodnienia. Skład rurociągów polowych został wspomniany powyżej, tak działa ten standard. Są to gazociągi do złóż gazowo-kondensatowych, gazociągi, kolektory gazowe, rurociągi do stabilnego i niestabilnego kondensatu gazowego, do dostarczania inhibitora i oczyszczonego gazu do odwiertów i innych obiektów wymagających rozbudowy, rurociągi kanalizacyjne do odwiertów (wtłaczanie do odwiertów). formacje), rurociągi metanolu.

GOST "Rurociągi polowe" dla pól naftowych, gazowych i naftowych są również opisane powyżej. To jest trzaskrurociągi, odbiór ropy i gazu, gazociągi do transportu gazu ropopochodnego, ropociągi do transportu nasyconego gazem lub odgazowanego oleju bezwodnego lub nawodnionego, gazociągi w metodzie gazociągu wydobycia ropy, gazociągi do dostarczania do produktywnych formacje, rurociągi wodociągowe oraz systemy odprowadzania ścieków i wody złożowej, rurociągi naftowe do transportu ropy naftowej o jakości handlowej, gazociągi do transportu gazu, rurociągi inhibitorów, rurociągi demulgatorów na polach gazowych, naftowych i naftowych. GOST zapewnia również rurociągi dla podziemnych magazynów - między lokalizacjami w obiektach.

Układanie rurociągów

Polne i główne rurociągi przecinają ogromną liczbę różnorodnych naturalnych i sztucznych barier, zwanych przejściami – podwodnymi, powietrznymi lub podziemnymi. Bardzo zróżnicowane są również warunki hydrogeologiczne, przyrodnicze, klimatyczne: krzyżują się rzeki, wąwozy, wąwozy, obszary zagrożone krasem. Czasami jedyną opcją jest tylko układanie naziemne. Warunki budowy są zróżnicowane i dla każdego przypadku podane są normy i zasady określone w GOST. Każda lokalizacja musi spełniać wymagania operacyjne, produkcyjne, ekonomiczne.

Awaria dowolnego łącza spowoduje zatrzymanie pracy na całej długości rurociągu, czyli na setkach kilometrów. Dlatego wszystkie przejścia to wyłącznie odpowiedzialne konstrukcje. Rury muszą być chronione przed korozją zewnętrzną i wewnętrzną. Wszystkie są testowane pod kątem odporności hydraulicznej i wytrzymałości,gdzie obliczane jest ciśnienie dopuszczalne, biorąc pod uwagę praktykę terenową (większość tabel referencyjnych przedstawia warunki pompowania wody, a tutaj rurociąg musi pracować w trudniejszych warunkach - pompowanie lepkich mieszanin i cieczy).

Rurociągi prefabrykowane - najważniejszą rolę odgrywają główne kolektory polowe, które są układane do stacji sprężarek i marek zbiorników z indywidualnych lub grupowych instalacji prefabrykowanych. Tutaj ukształtowanie terenu jest niezwykle ważne, jeśli system zbierania to oddzielny grawitacja. Jeśli schematy są pod ciśnieniem, ważne jest położenie głównych instalacji zbiorczych. Diagnostyka rurociągów wykazała, że w przypadku braku zabezpieczenia elektrycznego i chemicznego mogą powstawać odcinki anodowe i katodowe, w których często dochodzi do usuwania brązowych i ciemnobrązowych produktów korozyjnych spod zachodzących na siebie zwojów polimerowych taśm izolacyjnych.

Technologiczne schematy budowy

Technologie budowlane muszą być zróżnicowane, ponieważ przejścia do innych schematów technologicznych dyktują zmienność cech krajobrazu: zmieniają się cechy topograficzne, glebowe, hydrogeologiczne, hydrologiczne i klimatyczne. W przypadku popełnienia błędów na dowolnym poziomie, od projektu do realizacji projektu, prawdopodobne jest wystąpienie awarii rurociągu, której często towarzyszy pożar i wypadki. Wszystkie problemy można podzielić na kategoryczne i niekategoryczne. Rurociągi i zawory podlegają obowiązkowej konserwacji -Okresowo przeprowadzane są przeglądy, eliminowane są wykryte wycieki gazu i oleju. Spacery po rurociągach, gdzie rurociągi układane są blisko ziemi, są zwykle przeprowadzane wiosną, jesienią oraz w każdym momencie, gdy istnieje podejrzenie awarii sieci zbierania i transportu ropy.

Ponieważ sprzyjające warunki klimatyczne praktycznie nigdzie w Rosji nie istnieją, wszędzie są one surowe, utrzymywaniu każdego rurociągu - polowego lub głównego - towarzyszą komplikacje. Rurociągi naftowe i gazowe zamarzają w oddzielnych odcinkach, wzrasta lepkość emulsji olejowej i oleju w zbiornikach na gromadzących ropę w pompach ssących. Niezbędne jest ogrzewanie pomieszczeń awaryjnych i wykorzystywana jest tylko para wodna o wysokiej temperaturze, ponieważ otwarty płomień z pewnością spowoduje pożar lub wybuch.

Najbardziej niebezpieczna jest korozja wewnętrzna rur, która występuje, ponieważ produkty pochodzące ze studni są rozwarstwione: ropa na górze – osobno, woda ściekowa na dole – osobno. A woda jest silnie zmineralizowana, zawiera wiele różnych drobnych cząstek, które mechanicznie działają na dolną część rury, gdzie wzdłuż długości tworzą się bruzdy, rodzaj rowka. To z ich powodu dochodzi do większości awarii rurociągów. A taka korozja rowka postępuje bardzo szybko: do 2,7 milimetra rocznie.

Rurociągi dla przemysłu naftowego i gazowego to w większości rury bezszwowe, które są znacznie trwalsze, ponieważ stal niskowęglowa jest używana tylko z najlepszych gatunków i jest dobrze poddana obróbce cieplnej. Rury olejowesą wykonane bez gwintu, metodą zgrzewania elektrycznego. Rurociągi muszą mieć ogrodzenie, krawędź wypełnienia lub inne oznaczenie granic terenu. Trasę rurociągu wyznacza wielkość i kierunek korytarza technicznego, to znaczy układanie grupowe rur do różnych lub identycznych celów musi być usprawnione. Obejmuje to część liniową i przejścia przez przeszkody na planie naturalnym lub sztucznym, zawory odcinające i urządzenia do mocowania rur oraz elektrochemiczną ochronę przed korozją.

Aby zapewnić niezawodność eksploatacyjną projektowanych rurociągów na każdym etapie ich eksploatacji - od rozruchu i regulacji po demontaż i utylizację, konieczne jest stosowanie Kodeksu Postępowania i niedopuszczanie do naruszenia norm określonych przez GOST. Te dokumenty regulacyjne zostały opracowane w celu poprawy jakości na etapach projektowania, budowy i późniejszej bezpiecznej eksploatacji rurociągów polowych. Przede wszystkim należy minimalizować ryzyka operacyjne, odpowiednio nimi zarządzać: przestrzegać wszystkich wymagań aktualnych przepisów technicznych zgodnie z dokumentami normalizacyjnymi.