Cevovodi na terenu: vrste, delovanje, GOST

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Za transport proizvedene nafte iz vrtine do centralnega zbiralnega mesta so potrebni poljski cevovodi. Zasnovani so tudi za premikanje "črnega zlata" na druge predmete v okviru ribištva. Terenske cevovode, odvisno od tlaka, lahko razdelimo na tri vrste: visokotlačne, srednjetlačne in nizkotlačne. Lahko so tudi preprosti, ko ni vej, in zapleteni - z vejami. Način polaganja poljskih cevovodov jih deli tudi na podvodne, nadzemne, površinske in podzemne.

Odvisnosti destinacij

Poljski cevovodi so lahko breztlačni in tlačni. Tu se delitev ne konča. Na primer, cevovodi se odvajajo, ko se olje črpa v napravo iz vrtine po meritvah: premer cevi, odvisno od produktivnosti te vrtine, je 75-150 milimetrov. Potrebni so tudi terenski tehnološki cevovodi. Montažni kolektorji so namenjeni transportu olja do inštalacije, kjer se olje pripravlja: iz njega se odvaja plin, mineralne soli, voda. Premer takšnih kolektorjev je 100-350 milimetrov.

Poljski plinovodi zbirajo plin, poljski zaviralci dovajajo reagente v vrtine, poljski vodovodi dovajajo vodo za podporo formacije. In za vse to so potrebne cevi. Pogoji vgradnje (na primer teren) pri načrtovanju terenskih cevovodov nakazujejo, kateri tip je v tem primeru najbolje uporabiti. Pri gravitacijskem toku se olje giblje gravitacijsko pod vplivom gravitacije, pri tlačno-gravitacijskem toku je mogoče črpati samo olje, prostotlačne črpalke destilirajo ločeno olje, ločeno plin. Obstajajo pa tudi kombinirane vrste.

Poleg tega so poljski naftovodi, odvisno od pogojev namestitve (na primer prisotnost / odsotnost pobočij reliefa) razdeljeni na naslednje vrste: - gravitacija (gibanje se pojavi pod delovanjem gravitacijskih sil); - tlak-gravitacija (samo olje); - prosta gravitacija / netlak (nafta in plin se premikata ločeno drug od drugega); - skupaj. Pri gradnji poljskih cevovodov je treba vse to upoštevati.

Če olje segreje, postane bolj viskozno, potem se hitrost njegovega gibanja skozi cev znatno poveča. To se uporablja pri črpanju velikih količin olja. Razlika med glavnim in terenskim cevovodom je v tem, da slednji dobavljajo mineral ne dlje od predelovalnega podjetja, to je njegova končna točka. In glavne - po vsem svetu. Kljub temu je gradnja poljskih cevovodov nepogrešljiva, to je najpomembnejša komponenta za zbiranje nafte in njenepriprava blaga, oskrba z vodo in plinom za sistem RPM.

Poljski cevovodi, ki so zgrajeni za tehnične potrebe in po tehnoloških pravilih transportirajo proizvedene produkte od izvira vrtine do glavnih glavnih konstrukcij plinovodov in naftovodov ali do obrata za predelavo plina (rafinerija). Prav tako je treba zgraditi cevovode za oskrbo s procesno proizvedeno vodo - od CPF in UPSV do kanalizacijske črpališča, od tam pa do polja - njenih vbrizgalnih vrtin. Za proizvodnjo nafte in plina je značilna uporaba precej zapletenih tehnologij, številni raziskovalni inštituti tesno sodelujejo pri razvoju cevovodov in povezanih mehanizmov.

Upravljanje poljskih cevovodov

Za povečanje kapacitete montažnih rezervoarjev ob priključitvi novih vrtin ali povečanju produktivnosti starih je potrebno, kot že omenjeno, zmanjšati viskoznost in segreti olje. Obstajajo tudi drugi načini: nato se vnese zalito olje, položi vzporedni zbiralnik olja (zanka) ali pa se vzporedno priključi dodatna črpalka.

Glavni in terenski cevovodi, po katerih se transportira komercialna nafta (ko tlak nasičenih hlapov ni višji od 500 milimetrov živega srebra (66,7 kPa) pri +38 stopinjah, se običajno imenujejo naftovodi. In če izdelki iz naftnih vrtin se prevažajo skupaj s plinom, ki je raztopljen ali je v prostem stanju, tlak nasičenosti oljne pare pa je absolutni pri +20 stopinjah, takšni cevovodi se imenujejonaftovodov in plinovodov. Če se proizvedena voda prevaža, je to vod.

Vrednost tlaka nad 2,5 MPa se pojavlja v visokotlačnih cevovodih, od 1,6 do 2,5 MPa - v srednjetlačnih cevovodih in manj kot 1,6 MPa - v nizkotlačnih cevovodih. Poleg zemeljskih, podzemnih, nadzemnih in podvodnih cevovodov obstajajo montažni ali varjeni. Razlikujejo se tudi materiali zanje: steklena vlakna, jeklo s prevleko v notranjosti - protikorozijska barva ali polietilen, pa tudi samo jeklo. Korozija cevi v poljskih cevovodih za nafto in plin se poveča, če se izvaja kislinska obdelava vrtine ali hidravlično lomljenje. Povezana voda hkrati znatno zmanjša pH v območjih stagnacije. Pogosto je potrebno popravilo terenskih cevovodov.

O koroziji kovin

Da bi zmanjšali korozijo jeklenih cevi, proizvajalci v zadnjih desetletjih izvajajo pomembne raziskave in praktične poskuse. Tako je bil razvit cel sklop specifikacij, kjer so urejeni številni pomembni kazalniki, med katerimi je stopnja korozije. Začela se je proizvodnja korozijsko odpornih cevi, za katere je jeklo oskrbljeno z dodatki kroma, titana in vanadija. Plate, večslojne, kombinirane in številne druge vrste cevi so zasnovane za obstoječa naftna polja, za gradnjo magistralnih in terenskih cevovodov.

Podaljšana življenjska doba, splošna korozija zmanjšana. Toda cevi so postale veliko dražje. Hkrati so različne organizacije predlagale za delovanje v naftni industriji cevi iz plastike in steklenih vlaken ter cevi iz čistega jekla.polietilenski premaz notranji in zunanji, samo z notranjim premazom lakov in barv z antikorozijskimi lastnostmi.

Kodeks pravil

Sklop pravil (v nadaljnjem besedilu SP) "Teovodi na terenu" je bil umaknjen iz Tehničnega odbora za standardizacijo (TK 465), nato pa ga je leta 2016 odobrilo Ministrstvo za gradbeništvo Ruske federacije in v velja od junija 2017. Ta dokument določa zahteve za industrijske jeklene cevovode, nanašajo pa se tudi na projektiranje, proizvodnjo in prevzem del pri gradnji, rekonstrukciji, remontu cevovodov do premera 1400 milimetrov (vključno). Nadtlak ne sme presegati 32,0 MPa. Skupno podjetje "Field pipelines" bi moralo veljati za vse poljske jeklene cevovode, zlasti:

1. Za plinska in plinskokondenzatna polja - plinovode-zanke do zbirnega mesta ali do dovodnega ventila, ki se nahaja na lokaciji polja, to je do naprav za obdelavo blata, naprav za sidranje plošč ali do zgradb s preklopnimi ventili.

2. Za zbiralnike plina - od cevovodov vrtin, cevovodov surovega plina, cevovodov nestabilnega in stabilnega plinskega kondenzata poljubne dolžine.

3. Za cevovode za dovajanje prečiščenega plina in inhibitorja neposredno v vrtine in druge objekte.

4. Za cevovode pod tlakom odplak nad 10 MPa, za dovajanje v vrtine in črpanje v vpojne formacije.

5. Zainhibitorne linije.

6. Za linije za metanol.

7. Za naftna polja ter nafto in plin - pretoke iz vrtin, razen odsekov na ploščatih vrtin, za transport proizvoda do merilnih postaj.

8. SP 284 1325800 2016 "Terski cevovodi" predpisuje tudi naftovode in plinovode za transport produktov iz vrtine od dozirne enote do točke ločevanja nafte.

Dokument zajema vse vrste cevovodov, ki se uporabljajo v naftni in plinski industriji, seznam pa je zelo dolg. Terenski cevovodi za nafto in plin, ki transportirajo nafto skupaj s plinom, ki je v raztopljenem in prostem stanju, so razvrščeni kot naftovodi in naftovodi - za dobavo razplinjene nafte.

Pravila JV "Promyslovye Pipelines" ne veljajo za cevovode iz litega železa, kompozitnih in polimernih materialov, pa tudi za glavne cevovode za transport komercialno kakovostnih izdelkov in številne druge vrste. Na primer, cevi morajo imeti druge lastnosti za prevoz izdelkov, ki vsebujejo vodikov sulfid, izdelek s temperaturo nad 100 stopinj. Te določbe ne veljajo za vodove in tehnološke cevovode znotraj lokacije.

Oddelčne gradbene kode (BCH)

Gradnja magistralnih in terenskih cevovodov je urejena z normativi VSN in velja za jeklene cevovode vključno 1420 mm, po teh normativih se rekonstrukcija in izgradnja novegaoprema za obratovanje in odpiranje plinskih in naftnih polj. Območje distribucije je nadzorovano tudi s projektnimi standardi, tudi za podzemne skladišče, kjer je medij nadtlačen (ne več kot 32 MPa). VSN "Magistralni in terenski cevovodi" upoštevajo tudi pretočne vodove, ki so potrebni za transport iz vrtine, kjer se premer in dolžina regulirata glede na tehnične izračune in pretoke vrtine (od 75 do 150 milimetrov v premeru pretočnega voda in ne več več kot štiri kilometre v dolžino).

Prefabricirani zbiralniki so namenjeni transportu olja, ki se polagajo od dozirne naprave do črpalne postaje ali instalacije, kjer se olje pripravlja. Premer montažnih kolektorjev je od 100 do 350 milimetrov, dolžina je lahko več kot deset kilometrov. VSN "Field pipelines" postavlja standarde za inhibitorne cevovode, ki dovajajo kemične reagente v vrtine (ne samo v vrtine, temveč tudi v druge objekte, kjer je to potrebno v okviru plinskega kondenzata, plina, nafte in plina ter naftnih polj. polja, so za gradnjo in rekonstrukcijo potrebni tudi vodovodi, ki morajo prav tako temeljiti na Kodeksu ravnanja in Oddelčnih gradbenih predpisih.

V injekcijske vrtine se dovaja voda za vzdrževanje tlaka v formaciji, nato pa se formacijsko vodo ekstrahira skupaj z nafto, zbira in odvaja v vodonosnike. Ta pomemben element predvideva tudi gradnja magistralnih in terenskih cevovodov. Vodovodni cevovodi so razdeljeni na glavne, odčrpališča v drugem dvigu, na dovodna, ki povezujejo glavni vodovod s črpališči posameznega grozda, na distribucijska, ki povezujejo vbrizgalne vrtine s grozdnimi črpališči.

Plin in plinski kondenzat

Na takšnih objektih poljski plinovodi povezujejo plinske vrtine in naprave za čiščenje plina s terenskimi distribucijskimi postajami, preden plin vstopi v magistralni plinovod, ter z njihovo pomočjo zbirajo in izkoriščajo plinski kondenzat. Razdeljeni so na plinovode-zanke, kolektorske plinovode, zbiralnike kondenzata in poljske vodovode. Vse to se gradi in rekonstruira strogo po pravilih, ki so predstavljena v VSN. Plinovod povezuje vrtino s separatorjem, kjer se od samega plina ločijo vse nepotrebne nečistoče, plin pa se tudi posuši in pripravi za transport.

Obstajajo skupinske instalacije in ločene točke za ločevanje plina. Dolžina perja je od 600 metrov do 5 kilometrov, premer cevi je predpisan do 200 milimetrov. Terenski kolektorji za zbiranje plina morajo povezati obrate skupinske priprave s plinovodnimi distribucijskimi postajami. Oblika kolektorjev za zbiranje plina se ne razlikuje od drugih poljskih plinovodov, ki se uporabljajo na naftnih poljih. Kolektorji kondenzata so popolnoma enaki zbiralnikom naftnih polj za zbiranje nafte, uporabljajo se za transport plinskega kondenzata do zbirnega mesta plina ali obrata za proizvodnjo bencina.

Izgradnja cevovodov v Rusiji

Že v osemdesetih letih dvajsetega stoletja v Rusiji povsod, kjer so prešli na gradnjo zaprtih tlačnih sistemov, vakuumskih plinovodov trenutno ne načrtujejo na novih poljih. Plinovodi, podobno kot pretočni vodi, so razdeljeni glede na njihov namen - najprej na dovodne vodove. Nadalje podobno kot pri montažnih kolektorjih za nafto - montažni kolektorji za plin in končno vbrizgalni plinovodi.

Oblika je odvisna tudi od konfiguracije polja, velikosti nanosov ter od postavitve dvigalnih postaj in merilnih inštalacij. Na naftnih poljih se sistem za zbiranje plina poimenuje glede na obliko kolektorja: linearni, če je kolektor enočrtni, radialni, če so kolektorji reducirani na eno točko, obročast, če kolektor kroži okoli oljne konstrukcije čez celotno območje v obroču. Obročasti kolektor je običajno zasnovan z mostovi za manevriranje in zanesljivo delovanje.

Plinovodi za vbrizgavanje poganjajo plin v "pokrovček" polja iz kompresorskih postaj za vzdrževanje rezervoarskega tlaka in podaljšanje življenjske dobe vrtine, kot tudi za dobavo vrtin skozi plinske distribucijske kabine, če način delovanja je kompresor. Na enak način se plin prevaža do predelovalnih obratov in do obratov za frakcioniranje plina za potrošnike.

Pravila za gradnjo poljskih cevovodov

Ker gre za kapitalske inženirske konstrukcije, torej zasnovane za dolgo življenjsko dobo in so namenjene transportu naftnih derivatov, plinain nafto neprekinjeno od mesta proizvodnje do objektov za kompleksno obdelavo in mest vstopa v glavni cevovod (kot tudi kateri koli drug način transporta, vključno z rečnim, morskim in železniškim), je za gradnjo predvidenih veliko norm in pravil. Glavna stvar je GOST 55990 (2014) "Poljski cevovodi" za naftna in plinska polja, kjer so standardi načrtovanja in pravila za uporabo tega standarda določeni v oddelku 8. Vse spremembe se poročajo v indeksu "Nacionalni standardi". Spremembe in dopolnitve uradnega besedila objavlja Zvezna agencija za tehnično regulacijo in meroslovje mesečno in z interneta na uradni spletni strani.

GOST "Poljski cevovodi" velja za rekonstruirane in nove jeklene cevovode s premerom vključno 1400 mm, kjer nadtlak ni večji od 32,0 MPa za naftna, plinska kondenzatna in plinska polja ter za podzemno skladiščenje objektov. Zgoraj je bila omenjena sestava terenskih cevovodov, tako deluje ta standard. To so plinovodi za plinski kondenzat in plinska polja, plinovodi, zbiralniki plina, cevovodi za stabilen in nestabilni plinski kondenzat, za oskrbo z inhibitorjem in prečiščenim plinom v vrtine in druge objekte, ki zahtevajo razvoj, odpadne vode do vrtin (injektiranje v absorpcijo formacije), cevovodi za metanol.

GOST "Poljski cevovodi" za nafto in plin ter naftna polja je prav tako opisan zgoraj. To je filmnaftovodi, zbiranje nafte in plina, plinovodi za transport naftnega plina, naftovodi za transport s plinom nasičene ali razplinjene brezvodne ali vodene nafte, plinovodi pri plinovodnem načinu pridobivanja nafte, plinovodi za oskrbo proizvodnih formacije, cevovodi za poplavljanje, kot tudi sistemi za odstranjevanje odpadkov in formacijskih voda, naftovodi za transport komercialne kakovosti nafte, plinovodi za transport plina, cevovodi za zaviralce, cevovodi za demulgatorje na plinskih in naftnih in naftnih poljih. GOST predvideva tudi cevovode za podzemna skladišča - med lokacijami v objektih.

Polaganje cevovodov

Poljski in magistralni cevovodi prečkajo ogromno število najrazličnejših naravnih in umetnih ovir, ki se imenujejo prehodi - podvodni, zračni ali podzemni. Zelo različne so tudi hidrogeološke, naravne, podnebne razmere: križajo se reke, grape, soteske, kraško nevarna območja. Včasih je edina možnost le nadzemno polaganje. Pogoji gradnje so različni, za vsak primer pa so na voljo norme in pravila, določena v GOST. Vsako mesto mora izpolnjevati operativne, proizvodne, gospodarske zahteve.

Odpoved katere koli povezave bo ustavila delo vzdolž celotne dolžine cevovoda, ki je na stotine in stotine kilometrov. Zato so vsi prehodi izključno odgovorni objekti. Cevi morajo biti zaščitene pred zunanjo in notranjo korozijo. Vsi so testirani na hidravlično odpornost in trdnost,kjer je dovoljeni tlak izračunan ob upoštevanju terenske prakse (večina referenčnih tabel prikazuje pogoje za črpanje vode, tu pa mora cevovod delovati v težjih pogojih – črpanje viskoznih mešanic in tekočin).

Prefabricirani cevovodi - najpomembnejšo vlogo imajo glavni poljski kolektorji, ki se polagajo na kompresorske postaje in rezervoarje iz posameznih ali skupinskih montažnih instalacij. Tu je teren izjemno pomemben, če je shema zbiranja ločeno gravitacija. Če so sheme pod tlakom, je pomembna lokacija glavnih skupinskih zbirnih naprav. Diagnostika cevovodov kaže, da ob odsotnosti električne in kemične zaščite lahko nastanejo anodni in katodni odseki, kjer so pogosti odvzemi rjavih in temno rjavih korozivnih produktov izpod prekrivajočih se zavojev polimernih izolacijskih trakov.

Tehnološke sheme gradnje

Gradbene tehnologije ne morejo biti raznolike, saj prehodi na druge tehnološke sheme narekujejo variabilnost krajinskih značilnosti: spreminjajo se topografske, talne, hidrogeološke, hidrološke in podnebne značilnosti. Če pride do napak na kateri koli ravni, od načrtovanja do izvedbe projekta, je verjetno, da pride do okvare cevovoda, ki jo pogosto spremljajo požar in nesreče. Vse težave lahko razdelimo na kategorične in nekategorične. Cevovodi in ventili so predmet obveznega vzdrževanja -Občasno se izvajajo pregledi, ugotovljena puščanja plina in olja se odpravijo. Prehodi cevovodov, kjer so cevovodi položeni blizu tal, se običajno izvajajo spomladi, jeseni in kadarkoli, ko obstaja sum okvare omrežja za zbiranje in transport nafte..

Ker ugodnih podnebnih razmer praktično ni nikjer v Rusiji, so povsod ostre, vzdrževanje katerega koli cevovoda - poljskega ali glavnega - spremljajo zapleti. Naftovodi in plinovodi zamrznejo v ločenih odsekih, poveča se viskoznost oljne emulzije in olja v rezervoarjih na zbiralnikih nafte v sesalnih črpalkah. Nujno je treba ogrevati prostore v sili, pri čemer se uporablja samo visokotemperaturna vodna para, saj bo odprt ogenj zagotovo povzročil požar ali eksplozijo.

Notranja korozija cevi je najbolj nevarna, do nje prihaja, ker so produkti, ki prihajajo iz vrtin, razslojeni: nafta na vrhu - ločeno, formacijske vode spodaj - ločeno. In voda je zelo mineralizirana, vsebuje veliko različnih drobnih delcev, ki mehansko delujejo na spodnji del cevi, kjer se po dolžini tvorijo brazde, nekakšen utor. Prav zaradi njih nastane večina okvar cevovoda. In taka korozija utorov napreduje zelo hitro: do 2,7 milimetra na leto.

Cevovodi za naftno in plinsko polje so večinoma brezšivne cevi, ki so veliko bolj trpežne, ker se uporablja le nizkoogljično jeklo najboljših razredov in je dobro toplotno obdelano. Cevi za oljeso izdelani brez navoja, z električnim varjenjem. Cevovodi morajo imeti ograjo, rob za polnjenje ali drugo oznako meja mesta. Trasa cevovoda je določena z velikostjo in smerjo tehničnega koridorja, to pomeni, da mora biti skupinsko polaganje cevi za različne ali enake namene racionalizirano. To vključuje linearni del in prehode skozi ovire naravnega ali umetnega načrta ter zaporne ventile in naprave za pritrditev cevi ter elektrokemično zaščito pred korozijo.

Za zagotovitev obratovalne zanesljivosti projektiranih cevovodov na vsaki stopnji njihove uporabe – od zagona in prilagoditve do demontaže in odstranitve, je treba uporabljati Kodeks ravnanja in ne dovoliti kršitve standardov, ki jih predpisuje GOST. Za izboljšanje kakovosti v fazah projektiranja, gradnje in kasnejšega varnega obratovanja terenskih cevovodov so bili razviti ti regulativni dokumenti. Najprej je treba čim bolj zmanjšati operativna tveganja, jih ustrezno obvladovati: upoštevati vse zahteve veljavnih tehničnih predpisov v skladu s standardizacijskimi dokumenti.