Poľné potrubia: typy, prevádzka, GOST

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Na prepravu vyťaženej ropy z vrtu do centrálneho zberného miesta sú potrebné poľné potrubia. Sú určené aj na presun „čierneho zlata“do iných objektov v rámci revíru. Poľné potrubia, v závislosti od tlaku, možno rozdeliť do troch typov: vysoký tlak, stredný tlak a nízky tlak. Môžu byť tiež jednoduché, keď nie sú žiadne pobočky, a zložité - s vetvami. Spôsob kladenia poľných potrubí ich tiež delí na podvodné, nadzemné, povrchové a podzemné.

Závislosti destinácie

Poľné potrubia môžu byť beztlakové a tlakové. Tým sa rozdelenie nekončí. Napríklad potrubia sa vypúšťajú pri čerpaní ropy do zariadenia z vrtu podľa merania: priemer potrubia v závislosti od produktivity tohto vrtu je 75-150 milimetrov. Potrebné sú aj poľné technologické potrubia. Prefabrikované kolektory sú určené na prepravu oleja do zariadenia, kde sa olej pripravuje: odstraňuje sa z neho plyn, minerálne soli, voda. Priemer takýchto kolektorov je 100-350 milimetrov.

Poľné plynovody zbierajú plyn, potrubia poľných inhibítorov dodávajú činidlá do studní, poľné vodovody dodávajú vodu na podporu tvorby. A na to všetko sú potrebné potrubia. Inštalačné podmienky (napríklad terén) pri navrhovaní poľných potrubí naznačujú, ktorý typ je v tomto konkrétnom prípade najvhodnejší. Pri gravitačnom prúdení sa ropa pohybuje gravitáciou pod vplyvom gravitácie, pri tlakovo-gravitačnom prúdení je možné čerpať len ropu, voľnotlakové čerpadlá destilujú zvlášť ropu, zvlášť plyn. Existujú však aj kombinované typy.

Okrem toho sú poľné ropovody v závislosti od podmienok inštalácie (napríklad prítomnosť / neprítomnosť svahov reliéfu) rozdelené do nasledujúcich typov: - gravitácia (pohyb sa vyskytuje pri pôsobení gravitačných síl) - tlak-gravitácia (iba olej); - voľná gravitácia / netlak (olej a plyn sa pohybujú oddelene od seba); - kombinované. Pri výstavbe poľných plynovodov treba toto všetko vziať do úvahy.

Ak sa olej zahreje, stane sa viskóznejším, potom sa výrazne zvýši rýchlosť jeho pohybu potrubím. Používa sa pri čerpaní veľkého množstva oleja. Rozdiel medzi hlavným a poľným potrubím je v tom, že tieto potrubia nedodávajú nerast ďalej ako do spracovateľského podniku, čo je jeho koncový bod. A tie hlavné – po celom svete. Napriek tomu je výstavba poľných ropovodov nevyhnutná, ide o najdôležitejší komponent pre zber ropy a jejpríprava komodít, dodávka vody a plynu pre RPM systém.

Poľné plynovody vybudované pre technické potreby a podľa technologických pravidiel prepravujú vyrobené produkty z ústia vrtu do hlavných konštrukcií plynovodov a ropovodov alebo do závodu na spracovanie plynu (rafinérie). Je tiež potrebné vybudovať potrubia na privádzanie vody vyrobenej týmto procesom - z CPF a UPSV do čerpacej stanice odpadových vôd a odtiaľ do poľa - jeho vstrekovacích studní. Produkcia ropy a plynu sa vyznačuje použitím pomerne zložitých technológií, mnohé výskumné ústavy úzko spolupracujú na vývoji potrubí a súvisiacich mechanizmov.

Prevádzka poľných plynovodov

Na zvýšenie kapacity prefabrikovaných nádrží pri pripájaní nových vrtov alebo zvýšení produktivity starých vrtov je potrebné, ako už bolo spomenuté, znížiť viskozitu a zohriať ropu. Existujú aj iné spôsoby: potom sa zavedie vodný olej, položí sa paralelný zberač oleja (slučka) alebo sa paralelne zapojí ďalšie čerpadlo.

Hlavné a poľné ropovody, ktorými sa prepravuje komerčná ropa (keď tlak nasýtených pár nie je vyšší ako 500 milimetrov ortuti (66,7 kPa) pri +38 stupňoch, sa zvyčajne nazývajú ropovody. A ak produkty z ropných vrtov sa prepravujú spolu s plynom, ktorý je rozpustený alebo je vo voľnom stave a tlak nasýtenia ropných pár je absolútny pri +20 stupňoch, takéto potrubia sa nazývajúropovody a plynovody. Ak sa vyrobená voda prepravuje, je to potrubie.

Hodnota tlaku nad 2,5 MPa sa vyskytuje vo vysokotlakových potrubiach, od 1,6 do 2,5 MPa - v strednotlakových potrubiach a menej ako 1,6 MPa - v nízkotlakových potrubiach. Okrem pozemných, podzemných, nadzemných a podvodných potrubí existujú prefabrikované alebo zvárané potrubia. Materiály pre nich sa tiež líšia: sklolaminát, oceľ s vnútorným povlakom - antikorózny náter alebo polyetylén, ako aj oceľ. Korózia potrubí v poľných potrubiach pre ropu a plyn sa zvyšuje, ak sa vykonáva kyslé ošetrenie vrtu alebo hydraulické štiepenie. Pridružená voda zároveň výrazne znižuje pH v stagnačných zónach. Pomerne často je potrebná oprava poľných potrubí.

O korózii kovov

S cieľom znížiť koróziu oceľových rúr výrobcovia v posledných desaťročiach uskutočňujú významný výskum a praktické experimenty. Bol teda vyvinutý celý súbor špecifikácií, kde je regulovaných množstvo dôležitých ukazovateľov, medzi ktoré patrí aj rýchlosť korózie. Začala sa výroba rúr odolných voči korózii, pre ktoré sa oceľ dodáva s prísadami chrómu, titánu a vanádu. Plášťované, viacvrstvové, kombinované a mnohé ďalšie typy rúr sú určené pre existujúce ropné polia, na výstavbu kmeňových a poľných potrubí.

Životnosť sa zvýšila, celková korózia sa znížila. Ale potrubia sa stali oveľa drahšie. Súčasne rôzne organizácie navrhli na prevádzku v ropnom priemysle rúry vyrobené z plastu a sklolaminátu, ako aj čisté oceľové rúry.polyetylénový náter vnútorný a vonkajší, iba s vnútorným náterom lakov a farieb s antikoróznymi vlastnosťami.

Pravidlá

Súbor pravidiel (ďalej len SP) „Poľné plynovody“bol stiahnutý z Technického výboru pre normalizáciu (TK 465), ďalej schválený Ministerstvom výstavby Ruskej federácie v roku 2016 a zaradený do účinnosť od júna 2017. Tento dokument stanovil požiadavky na priemyselné oceľové potrubia a týkajú sa aj projektovania, výroby a preberania prác pri výstavbe, rekonštrukcii, generálnej oprave potrubí do priemeru 1400 mm (vrátane). Pretlak by nemal presiahnuť 32,0 MPa. Spoločný podnik „Poľné potrubia“by sa mal vzťahovať na všetky poľné oceľové potrubia, najmä:

1. Pre plynové a plynové kondenzátové polia - plynovody-slučkové vedenia k zbernému miestu alebo k vstupnému ventilu umiestnenému na mieste poľa, t.

2. Pre zberné plynové potrubia - z potrubí studní, potrubí surového plynu, potrubí nestabilného a stabilného plynového kondenzátu akejkoľvek dĺžky.

3. Pre potrubia na dodávanie čisteného plynu a inhibítora priamo do studní a iných zariadení.

4. Pre potrubia pod tlakom odpadových vôd nad 10 MPa na ich dodávanie do studní a ich čerpanie do absorbujúcich útvarov.

5. Preinhibítorové línie.

6. Pre metanolové vedenia.

7. Pre ropné polia a ropu a plyn - toky z vrtov, s výnimkou úsekov na podložkách vrtov, na prepravu produktu do meracích staníc.

8. SP 284 1325800 2016 „Poľné ropovody“tiež predpisuje ropovody a plynovody na prepravu produktov z vrtov z meracej jednotky do miesta separácie ropy.

Dokument pokrýva všetky typy potrubí používaných v ropnom a plynárenskom priemysle a zoznam je veľmi dlhý. Poľné ropovody a plynovody, ktoré prepravujú ropu spolu s plynom, ktorý je v rozpustenom a voľnom stave, sa klasifikujú ako ropovody a plynovody a ropovody - zásobovanie odplynenou ropou.

JV Pravidlá „Promyslovye Pipelines“sa nevzťahujú na potrubia vyrobené z liatiny, kompozitných a polymérnych materiálov, ako aj na hlavné potrubia na prepravu produktov obchodnej kvality a mnoho ďalších typov. Napríklad potrubia musia mať iné vlastnosti, aby mohli prepravovať produkty obsahujúce sírovodík, produkt s teplotou nad 100 stupňov. Tieto ustanovenia sa nevzťahujú na vodovodné a technologické potrubia vo vnútri areálu.

Kódy budov oddelenia (BCH)

Výstavba hlavného a poľného potrubia sa riadi normami VSN a vzťahuje sa na oceľové potrubia 1420 mm vrátane, podľa týchto noriem rekonštrukciu a výstavbu novéhozariadenia na obsluhu a otváranie plynových a ropných polí. Distribučný priestor je tiež riadený projektovými normami, a to aj pre podzemné zásobníky, kde je médium pretlakované (nie viac ako 32 MPa). VSN "Hlavné a poľné potrubia" zohľadňujú aj prietokové vedenia, ktoré sú potrebné na prepravu z vrtu, kde priemer a dĺžka sú regulované v závislosti od technických výpočtov a prietokov vrtu (od 75 do 150 milimetrov v priemere prietokového potrubia a nie viac viac ako štyri kilometre na dĺžku).

Prefabrikované kolektory sú určené na prepravu ropy, ktoré sa ukladajú z dávkovača do čerpacej stanice alebo zariadenia, kde sa olej pripravuje. Priemer prefabrikovaných kolektorov je od 100 do 350 milimetrov, dĺžka môže byť aj viac ako desať kilometrov. VSN "Poľné potrubia" stanovujú štandardy pre inhibičné potrubia, ktoré dodávajú chemické činidlá do vrtov (nielen do vrtov, ale aj do iných zariadení, kde je to potrebné v rámci plynového kondenzátu, plynu, ropy a zemného plynu a ropných polí. polia, na výstavbu a rekonštrukciu sú potrebné aj vodovodné potrubia, ktoré musia byť tiež založené na Kódexe praxe a stavebných predpisoch ministerstva.

Voda sa dodáva do injektážnych vrtov na udržanie tlaku vo formácii, potom sa voda z formácie extrahuje spolu s ropou, zhromažďuje a vypúšťa sa do vodonosných vrstiev. S týmto dôležitým prvkom počíta aj výstavba hlavných a poľných plynovodov. Vodovodné potrubia sú rozdelené na hlavné, počnúc odčerpacie stanice na druhom stúpaní, k prívodným, ktoré spájajú hlavný prívod vody s čerpacími stanicami každého klastra, k distribučným, ktoré spájajú injektážne vrty s čerpacími stanicami klastra.

Polia plynu a plynového kondenzátu

V takýchto zariadeniach poľné plynovody spájajú plynové vrty a zariadenia na úpravu plynu s poľnými distribučnými stanicami pred vstupom plynu do hlavného plynovodu a tiež pomocou nich zbierajú a využívajú plynový kondenzát. Delia sa na plynovody-slučky, kolektorové plynovody, zberné kondenzátové a poľné vodovodné potrubia. To všetko sa buduje a rekonštruuje striktne podľa pravidiel, ktoré sú prezentované vo VSN. Plynovod spája vrt so separátorom, kde sa zo samotného plynu oddelia všetky nepotrebné nečistoty a plyn sa aj vysuší a pripraví na prepravu.

Existujú skupinové inštalácie a samostatné body separácie plynu. Dĺžka chocholov je od 600 metrov do 5 kilometrov, priemer rúr je predpísaný do 200 milimetrov. Poľné kolektory na zber plynu musia spájať skupinové úpravne s rozvodňami plynu. Tvar zberných plynovodov sa nelíši od ostatných poľných plynovodov, ktoré sa používajú na ropných poliach. Zberače kondenzátu sú úplne rovnaké ako zberače ropných polí na zber ropy, používajú sa na prepravu plynového kondenzátu do zberne plynu alebo závodu na výrobu benzínu.

Výstavba plynovodov v Rusku

Už v osemdesiatych rokoch dvadsiateho storočia sa v Rusku všade prešlo na výstavbu uzavretých tlakových systémov, vákuové plynovody sa v súčasnosti na nových poliach nenavrhujú. Plynovody, podobne ako prietokové potrubia, sú rozdelené podľa účelu - predovšetkým na prívodné potrubia. Ďalej podobne ako prefabrikované kolektory na ropu - prefabrikované kolektory na plyn a napokon vstrekovacie plynovody.

Tvar závisí aj od konfigurácie poľa, od veľkosti ložísk a od umiestnenia posilňovacích staníc a meracích zariadení. V ropných poliach je systém zberu plynu pomenovaný podľa tvaru kolektora: lineárny, ak je kolektor jednoriadkový, radiálny, ak sú kolektory zredukované do jedného bodu, prstencový, ak kolektor prechádza okolo ropnej konštrukcie cez celá oblasť v kruhu. Kruhový kolektor je zvyčajne navrhnutý s mostíkmi pre manévrovateľnosť a spoľahlivú prevádzku.

Vstrekovacie plynovody privádzajú plyn do „čiapky“poľa z kompresorových staníc, aby sa udržal tlak v zásobníku a predĺžila sa životnosť vrtu, ako aj aby sa dodával do ústia vrtu cez kabíny na distribúciu plynu, ak spôsob prevádzky je kompresor. Rovnakým spôsobom sa plyn prepravuje do spracovateľských závodov a závodov na frakcionáciu plynu pre spotrebiteľov.

Pravidlá pre výstavbu poľných plynovodov

Vzhľadom na to, že ide o investičné stavby, teda konštruované na dlhú životnosť a sú určené na prepravu ropných produktov, plynua ropy neprerušovaným spôsobom z miesta výroby do zariadení na komplexnú úpravu a miest vstupu do hlavného ropovodu (ako aj akéhokoľvek iného spôsobu dopravy vrátane rieky, mora a železnice), pre výstavbu je stanovených veľa noriem a pravidiel. Hlavnou vecou je GOST 55990 (2014) „Poľné ropovody“pre ropné a plynové polia, kde sú konštrukčné normy a pravidlá na uplatňovanie tejto normy uvedené v časti 8. Všetky zmeny sú uvedené v indexe „Národné štandardy“. Dodatky a zmeny v oficiálnom texte zverejňuje mesačne a z internetu Federálna agentúra pre technickú reguláciu a metrológiu na oficiálnej webovej stránke.

GOST „Poľné potrubia“sa vzťahuje na rekonštruované a nové oceľové potrubia s priemerom 1400 mm vrátane, kde pretlak nie je väčší ako 32,0 MPa pre polia ropy, plynového kondenzátu a plynu, ako aj pre podzemné zásobníky zariadení. Zloženie poľných potrubí bolo uvedené vyššie, takto funguje táto norma. Ide o plynovody pre plynový kondenzát a plynové polia, plynovody, zberače plynu, potrubia pre stabilný a nestabilný plynový kondenzát, na privádzanie inhibítora a vyčisteného plynu do studní a iných zariadení, ktoré si vyžadujú rozvoj, potrubia odpadovej vody do studní (injektáž do absorbujúcich formácie), metanolové potrubia.

GOST „Poľné ropovody“pre ropu a plyn a ropné polia sú tiež opísané vyššie. Je to švihnutieropovody, zhromažďovanie ropy a plynu, plynovody na prepravu naftového plynu, ropovody na prepravu plynom nasýtenej alebo odplynenej bezvodej alebo vodnej ropy, plynovody na výrobu ropy metódou plynového výťahu, plynovody na zásobovanie produktívnych útvary, potrubia na zaplavovanie vodou, ako aj systémy na likvidáciu odpadových a formačných vôd, ropovody na prepravu ropy komerčnej kvality, plynovody na prepravu plynu, inhibičné potrubia, deemulgačné potrubia na plynových a ropných a ropných poliach. GOST tiež zabezpečuje potrubia pre podzemné zásobníky – medzi miestami v zariadeniach.

Pokládka potrubí

Poľné a hlavné potrubia pretínajú obrovské množstvo rôznych prírodných a umelých prekážok, ktoré sa nazývajú prechody – pod vodou, vzduchom alebo pod zemou. Veľmi odlišné sú aj hydrogeologické, prírodné, klimatické podmienky: pretínajú sa rieky, rokliny, rokliny, krasovo nebezpečné oblasti. Niekedy je jedinou možnosťou iba nadzemná pokládka. Podmienky výstavby sú rôzne a pre každý prípad sú poskytnuté normy a pravidlá stanovené v GOST. Každá lokalita musí spĺňať prevádzkové, výrobné a ekonomické požiadavky.

Zlyhanie akéhokoľvek spojenia zastaví prácu po celej dĺžke potrubia, čo sú stovky a stovky kilometrov. Preto sú všetky prechody výlučne zodpovednými štruktúrami. Rúry musia byť chránené pred vonkajšou aj vnútornou koróziou. Všetky sú testované na hydraulickú odolnosť a pevnosť,kde sa vypočítava prípustný tlak s prihliadnutím na prax v teréne (väčšina referenčných tabuliek uvádza podmienky pre čerpanie vody a tu musí potrubie fungovať v ťažších podmienkach - čerpanie viskóznych zmesí a kvapalín).

Prefabrikované potrubia - hlavné poľné kolektory, ktoré sa ukladajú ku kompresorovým staniciam a zásobníkom značiek z individuálnych alebo skupinových prefabrikovaných inštalácií, zohrávajú rozhodujúcu úlohu. Tu je terén mimoriadne dôležitý, ak je schéma zberu oddelená gravitácia. Ak sú systémy pod tlakom, je dôležité umiestnenie zberných zariadení hlavnej skupiny. Diagnostika potrubí ukazuje, že ak neexistuje elektrická a chemická ochrana, môžu sa vytvárať anódové a katódové úseky, kde dochádza k častému odstraňovaniu hnedých a tmavohnedých korozívnych produktov spod prekrývajúcich sa závitov polymérových izolačných pások.

Technologické schémy výstavby

Stavebné technológie môžu byť rôznorodé, pretože prechod na iné technologické schémy diktuje variabilitu krajinných charakteristík: menia sa topografické, pôdne, hydrogeologické, hydrologické a klimatické charakteristiky. Ak dôjde k chybám na akejkoľvek úrovni, od návrhu až po realizáciu projektu, pravdepodobne dôjde k poruche potrubia, často sprevádzanej požiarom a nehodami. Všetky problémy možno rozdeliť na kategorické a nekategorické. Potrubia a ventily podliehajú povinnej údržbe -Pravidelne sa vykonávajú kontroly, zistené úniky plynu a oleja sa odstraňujú. Prehliadky potrubí, kde sú potrubia uložené pri zemi, sa zvyčajne vykonávajú na jar, na jeseň a kedykoľvek, keď existuje podozrenie na poruchu siete na zber a prepravu ropy.

Keďže priaznivé klimatické podmienky v Rusku prakticky neexistujú, všade sú drsné, údržbu akéhokoľvek potrubia – poľného aj hlavného – sprevádzajú komplikácie. Ropovody a plynovody zamŕzajú v oddelených úsekoch, zvyšuje sa viskozita olejovej emulzie a oleja v nádržiach v závodoch na zber ropy v sacích čerpadlách. Je potrebné vykurovať núdzové priestory a používa sa iba vodná para s vysokou teplotou, pretože otvorený plameň určite spôsobí požiar alebo výbuch.

Vnútorná korózia potrubí je najnebezpečnejšia, vzniká preto, že produkty pochádzajúce z vrtov sú rozvrstvené: ropa hore - oddelene, formačná voda dole - oddelene. A voda je vysoko mineralizovaná, obsahuje množstvo rôznych drobných čiastočiek, ktoré mechanicky pôsobia na spodnú časť potrubia, kde sa po dĺžke vytvárajú ryhy, akási ryha. Práve kvôli nim dochádza k väčšine porúch potrubí. A takáto korózia drážok postupuje veľmi rýchlo: až 2,7 milimetra za rok.

Potrubie pre ropné a plynárenské polia sú väčšinou bezšvíkové rúry, ktoré sú oveľa odolnejšie, pretože sa používa iba nízka uhlíková oceľ a je dobre tepelne spracovaná. Olejové potrubiasú vyrobené bez závitu, elektrickým zváraním. Potrubia musia mať oplotenie, výplňový okraj alebo iné označenie hraníc pozemku. Trasa potrubia je určená veľkosťou a smerom technického koridoru, to znamená, že skupinové uloženie potrubí na rôzne alebo rovnaké účely musí byť zefektívnené. To zahŕňa lineárnu časť a prechody cez prekážky prirodzeného alebo umelého plánu a uzatváracie ventily a zariadenia na upevnenie potrubí a elektrochemickú ochranu proti korózii.

Na zabezpečenie prevádzkovej spoľahlivosti navrhovaných potrubí v každej fáze ich používania – od spustenia a nastavenia až po demontáž a likvidáciu je potrebné dodržiavať Kódex postupov a nepripustiť porušenie noriem predpísaných GOST. Tieto regulačné dokumenty boli vypracované za účelom zvyšovania kvality v etapách projektovania, výstavby a následnej bezpečnej prevádzky poľných plynovodov. V prvom rade je potrebné minimalizovať prevádzkové riziká, primerane ich riadiť: dodržiavať všetky požiadavky súčasných technických predpisov v súlade s normalizačnými dokumentmi.