Terepi csővezetékek: típusok, működés, GOST

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A megtermelt olaj kútból a központi gyűjtőhelyre történő szállításához terepi vezetékekre van szükség. Arra is tervezték őket, hogy a „fekete aranyat” a halászat keretein belül más objektumokra vigyék át. A terepi csővezetékek a nyomástól függően három típusra oszthatók: nagynyomású, közepes nyomású és alacsony nyomású. Lehetnek egyszerűek is, ha nincsenek ágak, és összetettek - ágakkal. A terepi csővezetékek lefektetésének módja víz alatti, föld feletti, felszíni és föld alatti csővezetékekre is osztja őket.

Cél függőségek

A helyszíni csővezetékek lehetnek nyomásmentesek és nyomásmentesek. A megosztottság ezzel nem ér véget. Például a csővezetékek kiürítése akkor történik, amikor a mérés szerint olajat pumpálnak a létesítménybe egy kútból: a cső átmérője a kút termelékenységétől függően 75-150 milliméter. Területi technológiai vezetékekre is szükség van. Az előregyártott kollektorok az olajnak a létesítménybe történő szállítására szolgálnak, ahol az olajat előkészítik: eltávolítják belőle a gázt, az ásványi sókat, a vizet. Az ilyen kollektorok átmérője 100-350 milliméter.

A szántóföldi gázvezetékek gyűjtik a gázt, a mezőinhibitor csővezetékek reagenseket látnak el a kutakba, a terepi vízvezetékek pedig vizet adnak a képződés támogatásához. És mindehhez csövek kellenek. A beépítési feltételek (például a terep) a szántóföldi csővezetékek tervezésekor azt sugallják, hogy ebben az esetben melyik típus a legmegfelelőbb. A gravitációs áramlásban az olaj gravitációs erő hatására mozog, nyomás-gravitációs áramlásban csak olaj szivattyúzható, a szabadnyomású szivattyúk külön desztillálnak olajat, külön gázt. De vannak kombinált típusok is.

Ezenkívül a terepi olajvezetékek a telepítési feltételektől (például a dombormű lejtésének meglététől / hiányától) függően a következő típusokra oszthatók: - gravitáció (a mozgás gravitációs erők hatására történik); - nyomás-gravitáció (csak olaj); - szabad gravitáció / nem nyomás (az olaj és a gáz külön mozog egymástól); - kombinálva. A terepi csővezetékek építésénél mindezt figyelembe kell venni.

Ha az olajat felmelegítjük, viszkózusabbá válik, majd a csövön keresztüli mozgásának sebessége jelentősen megnő. Ezt nagy mennyiségű olaj szivattyúzásakor használják. A fő- és a terepi csővezetékek között az a különbség, hogy az utóbbi nem szállítja tovább az ásványt, mint a feldolgozó üzem, ez a végpontja. És a legfontosabbak - az egész világon. Ennek ellenére a terepi vezetékek építése elengedhetetlen, ez a legfontosabb eleme az olajgyűjtésnek és annakáru-előkészítés, víz- és gázellátás az RPM rendszerhez.

Műszaki igényekre és technológiai szabályok szerint épített terepi vezetékek szállítják a megtermelt termékeket a kútfejből a gáz- és olajvezetékek fej-főszerkezeteibe vagy a gázfeldolgozó üzembe (finomítóba). Szükséges továbbá csővezetékek kiépítése a folyamat során előállított víz ellátására - a CPF-től és az UPSV-től a szennyvíz-szivattyútelepig, majd onnan a szántóföldig - annak besajtoló kutakig. Az olaj- és gáztermelést meglehetősen összetett technológiák alkalmazása jellemzi, számos kutatóintézet szorosan dolgozik a csővezetékek és a kapcsolódó mechanizmusok fejlesztésén.

Terepi csővezetékek üzemeltetése

Az előregyártott tározók kapacitásának növelése érdekében új kutak csatlakoztatásakor vagy a régiek termelékenységének növelése érdekében, mint már említettük, csökkenteni kell a viszkozitást és fel kell melegíteni az olajat. Vannak más módok is: öntözött olajat vezetnek be, párhuzamos olajgyűjtőt (hurkolást) helyeznek el, vagy párhuzamosan csatlakoztatnak egy kiegészítő szivattyút.

Azokat a fő- és mezővezetékeket, amelyeken keresztül a kereskedelmi olajat szállítják (amikor a telített gőznyomás nem haladja meg az 500 higanymillimétert (66,7 kPa) +38 fokon), általában olajvezetékeknek nevezik. És ha az olajkutakból származó termékeket oldott vagy szabad állapotú gázzal együtt szállítják, és az olajgőz telítési nyomása +20 fokon abszolút, az ilyen vezetékeket ún.olaj- és gázvezetékek. Ha a termelt vizet szállítják, az egy vezeték.

A 2,5 MPa feletti nyomásérték nagynyomású csővezetékekben, 1,6 MPa és 2,5 MPa között - közepes nyomású csővezetékekben, és 1,6 MPa alatti - alacsony nyomású csővezetékekben fordul elő. A földi, földalatti, felső és víz alatti csővezetékek mellett vannak előregyártott vagy hegesztett csővezetékek. A hozzájuk tartozó anyagok is különböznek: üvegszál, acél belső bevonattal - korróziógátló festék vagy polietilén, valamint csak acél. A csövek korróziója a terepi olaj- és gázvezetékekben fokozódik, ha a kút savas kezelése vagy hidraulikus rétegrepesztése történik. A kapcsolódó víz ugyanakkor jelentősen csökkenti a pH-t a stagnáló zónákban. Elég gyakran a helyszíni csővezetékek javítására van szükség.

A fémkorrózióról

Az acélcsövek korróziójának csökkentése érdekében a gyártók az elmúlt évtizedekben jelentős kutatásokat és gyakorlati kísérleteket folytattak. Így egy egész specifikációkészletet dolgoztak ki, ahol számos fontos mutatót szabályoznak, köztük a korróziós sebességet. Megkezdődött a korrózióálló csövek gyártása, amelyekhez az acélt króm-, titán- és vanádium-adalékanyagokkal szállítják. A burkolt, többrétegű, kombinált és sok más típusú csövek meglévő olajmezőkhöz, törzs- és mezővezetékek építéséhez készültek.

Az élettartam megnövekedett, az általános korrózió csökkent. De a csövek sokkal drágábbak lettek. Ugyanakkor különféle szervezetek javasolták az olajiparban a műanyagból és üvegszálból készült csövek, valamint a tiszta acélcsövek üzemeltetését.polietilén bevonat külső és belső, csak belső bevonattal korróziógátló tulajdonságokkal rendelkező lakkok és festékek.

Szabálykód

A „Terepi csővezetékek” szabályrendszert (a továbbiakban: SP) visszavonták a Szabványügyi Műszaki Bizottságtól (TK 465), amelyet az Orosz Föderáció Építésügyi Minisztériuma 2016-ban jóváhagyott, és 2017 júniusa óta hatályos. Ez a dokumentum követelményeket fogalmazott meg az ipari acélcsővezetékekre, és vonatkoznak a 1400 milliméter átmérőig (beleértve) a csővezetékek építése, rekonstrukciója, nagyjavítása során történő tervezésre, gyártására és átvételére is. A túlnyomás nem haladhatja meg a 32,0 MPa-t. A „Field pipelines” közös vállalatnak minden szántóföldi acélcsővezetékre vonatkoznia kell, különösen:

1. Gáz- és gázkondenzátummezőkhöz - gázvezetékek-hurkok a gyűjtőponthoz vagy a telephelyen található bevezető szelephez, azaz iszapkezelő telepekhez, panelpolimer rögzítőberendezésekhez vagy kapcsolószelepes épületekhez.

2. Gázgyűjtő elosztókhoz - kútcsövekből, nyers gázvezetékekből, instabil és stabil gázkondenzátum bármilyen hosszúságú vezetékeiből.

3. Csővezetékekhez, amelyek tisztított gázt és inhibitort közvetlenül kutakba és egyéb létesítményekbe szállítanak.

4. 10 MPa feletti szennyvíznyomás alatti csővezetékekhez, kutakba való betápláláshoz és elnyelő formációkba való szivattyúzáshoz.

5. Mertinhibitor vonalak.

6. Metanol-vezetékekhez.

7. Olajmezők, olaj és gáz - kutak áramlási vezetékei, kivéve a kútpárnákon lévő szakaszokat, a termék mérőállomásokig történő szállítására.

8. Az SP 284 1325800 2016 „Field pipelines” előír továbbá olaj- és gázvezetékeket a kúttermékek mérőegységtől az olajleválasztó pontig történő szállítására.

A dokumentum az olaj- és gáziparban használt összes vezetéktípusra kiterjed, és a lista nagyon hosszú. Az olajat és az oldott és szabad állapotban lévő gázzal együtt szállító olaj- és gázmezővezetékek olaj- és gázvezetékek, valamint a gáztalanított olajat szállító olajvezetékek.

JV "Promyslovye Pipelines" szabályok nem vonatkoznak az öntöttvasból, kompozitból és polimer anyagokból készült csővezetékekre, valamint a kereskedelmi minőségű termékek szállítására szolgáló fővezetékekre és sok más típusra. Például a csöveknek más tulajdonságokkal kell rendelkezniük a hidrogén-szulfidot tartalmazó termékek szállításához, amelyek hőmérséklete 100 fok felett van. Ezek a rendelkezések nem vonatkoznak a telephelyen belüli vízvezetékekre és technológiai csővezetékekre.

Részlegi építési szabályzat (BCH)

A fő- és terepi csővezetékek építését a VSN-normák szabályozzák, és az 1420 mm-es acélcsővezetékekre vonatkozik, ezen előírások szerint egy új csővezeték rekonstrukciója és építése.gáz- és olajmezők működtetésére és nyitására szolgáló berendezések. Az elosztási területet szintén tervezési szabványok szabályozzák, beleértve a földalatti tárolókat is, ahol a közeg túlnyomásos (legfeljebb 32 MPa). A VSN "fő- és terepi csővezetékek" figyelembe veszik azokat az áramlási vezetékeket is, amelyek a kútból történő szállításhoz szükségesek, ahol az átmérőt és a hosszt a műszaki számításoktól és a kút áramlási sebességétől függően szabályozzák (az áramlási vezeték átmérője 75-150 mm, és nem több négy kilométernél hosszabb).

Az előregyártott kollektorok az olaj szállítására szolgálnak, amelyeket az adagolóüzemből a szivattyútelepre vagy az olaj előkészítésére szolgáló létesítménybe helyeznek. Az előregyártott kollektorok átmérője 100-350 milliméter, hossza tíz kilométernél is több lehet. A VSN "Field pipelines" meghatározza a szabványokat az inhibitor csővezetékekre, amelyek vegyi reagenseket szállítanak a kutakba (nem csak a kutakba, hanem más létesítményekbe is, ahol ez szükséges a gázkondenzátum, gáz, olaj és gáz- és olajmezők keretein belül). mezők, vízvezetékek is szükségesek az építkezéshez és a rekonstrukcióhoz, amelyeknek szintén a Működési Szabályzaton és a Tanszéki építési szabályzaton kell alapulniuk.

A besajtoló kutakba vizet juttatnak a formáció nyomásának fenntartásához, majd a formáció vizet az olajjal együtt kivonják, összegyűjtik és vízadó rétegekbe engedik. A fő- és terepi vezetékek építése is gondoskodik erről a fontos elemről. A vízvezetékek főbbre vannak osztva, kezdveszivattyútelepek a második emeleten, a betáplálókhoz, amelyek összekötik a fő vízellátást az egyes klaszterek szivattyútelepeivel, az elosztókkal, amelyek összekötik a besajtoló kutakat a klaszter szivattyútelepeivel.

Gáz- és gázkondenzátummezők

Az ilyen létesítményeknél terepi vezetékek kötik össze a gázkutakat és a gázkezelő létesítményeket a mezei elosztóállomásokkal, mielőtt a gáz a főgázvezetékbe kerül, és a gázkondenzátumot is összegyűjtik és hasznosítják. Gázvezetékekre-hurokra, kollektoros gázvezetékekre, kondenzátumgyűjtő és terepi vízvezetékekre oszthatók fel. Mindezt szigorúan a VSN-ben bemutatott szabályok szerint építik és építik fel. A gázvezeték egy szeparátorral köti össze a kutat, ahol magától a gáztól minden felesleges szennyeződést leválasztanak, és a gázt is szárítják és előkészítik a szállításra.

Vannak csoportos telepítések és külön gázleválasztó pontok. A csóvák hossza 600 métertől 5 kilométerig terjed, a csövek átmérőjét 200 milliméterig írják elő. A gázgyűjtő terepi kollektoroknak össze kell kapcsolniuk a csoportos előkészítő üzemeket a gázelosztó állomásokkal. A gázgyűjtő gyűjtők alakja nem különbözik az olajmezőkön használt egyéb mezői gázvezetékektől. A kondenzvízgyűjtők pontosan megegyeznek az olajgyűjtő olajmező kollektorokkal, a kondenzátum gázgyűjtő pontra vagy benzingyártó üzembe történő szállítására szolgálnak.

Csővezetékek építése Oroszországban

Oroszországban már a huszadik század nyolcvanas éveiben mindenhol áttértek a zárt nyomású rendszerek építésére, jelenleg nem terveznek vákuumgázvezetékeket új mezőkön. A gázvezetékek, hasonlóan az áramlási vezetékekhez, rendeltetésük szerint vannak felosztva - elsősorban tápvezetékekre. Továbbá, hasonlóan az előregyártott olajkollektorokhoz - előregyártott gázkollektorok és végül befecskendező gázvezetékek.

Az alak a tábla konfigurációjától, a lerakódások méretétől, valamint a nyomásfokozó állomások és mérőberendezések elhelyezésétől is függ. Az olajmezőkön a gázgyűjtő rendszert a kollektor alakja szerint nevezik el: lineáris, ha a kollektor egyvonalas, radiális, ha a kollektorok egyetlen pontra redukálódnak, gyűrűs, ha a kollektor az olajszerkezetet megkerüli. az egész területet egy gyűrűben. A gyűrűs kollektor általában hidakkal van kialakítva a manőverezhetőség és a megbízható működés érdekében.

A befecskendező gázvezetékek a kompresszorállomásokról vezetik a gázt a mező "sapkájába" a tározónyomás fenntartása és a kút élettartamának meghosszabbítása érdekében, valamint a kútfejek gázelosztó fülkéken keresztül történő ellátása érdekében, ha a működési mód kompresszor. Ugyanígy szállítják a gázt feldolgozó üzemekbe és gázfrakcionáló üzemekbe a fogyasztók számára.

Szabályok terepi csővezetékek építésére

Mivel ezek kapitális mérnöki építmények, azaz hosszú élettartamra tervezték és olajtermékek, gáz szállítására szolgálnakés az olaj megszakítás nélkül a termelés helyétől a komplex kezelést szolgáló létesítményekig és a fővezetékbe való belépési helyig (valamint bármely más szállítási mód, beleértve a folyamot, a tengert és a vasutat), számos szabvány és szabály létezik az építkezésre. A fő dolog a GOST 55990 (2014) „Mezővezetékek” olaj- és gázmezők számára, ahol a tervezési szabványokat és a szabvány alkalmazására vonatkozó szabályokat a 8. szakasz tartalmazza. Minden változást a „Nemzeti Szabványok” indexben jelentenek. A hivatalos szöveg módosításait és módosításait a Szövetségi Műszaki Szabályozási és Mérésügyi Hivatal havonta és az internetről teszi közzé a hivatalos honlapján.

GOST "Field pipelines" vonatkozik az 1400 mm-es átmérőjű rekonstruált és új acélvezetékekre, ahol a túlnyomás nem haladja meg a 32,0 MPa-t olaj-, gázkondenzátum- és gázmezőknél, valamint földalatti tárolónál felszerelés. A terepi csővezetékek összetételét fentebb említettük, ez a szabvány így működik. Ezek gázvezetékek gázkondenzátumhoz és gázmezőkhöz, gázvezetékek, gázgyűjtő kollektorok, stabil és instabil gázkondenzátum csővezetékei, kutak és egyéb fejlesztést igénylő létesítmények inhibitor és tisztított gáz ellátására, szennyvízvezetékek kutakba (befecskendezése abszorbeálóba) képződmények), metanol csővezetékek.

GOST „Field pipelines” olaj- és gázmezőkhöz, valamint olajmezőkhöz szintén fent van ismertetve. Ez egy pöccintésCsővezetékek, olaj- és gázgyűjtés, gázvezetékek kőolajgáz szállítására, olajvezetékek gázzal telített vagy gáztalanított vízmentes vagy vizes olaj szállítására, gázvezetékek az olajtermelés gázemelő módszerében, gázvezetékek termeléshez képződmények, vízárasztó csővezetékek, valamint hulladék- és formációvíz-elvezető rendszerek, olajvezetékek kereskedelmi minőségű olaj szállítására, gázvezetékek gázszállításhoz, inhibitor csővezetékek, demulgeáló vezetékek gáz- és olaj- és olajmezőkön. A GOST csővezetékeket is biztosít a földalatti tárolóhelyekhez – a létesítmények telephelyei között.

Csővezetékek lefektetése

A szántóföldi és fővezetékek számos természetes és mesterséges akadályon keresztezik, amelyeket átmeneteknek neveznek – víz alatti, levegős vagy föld alatti. A hidrogeológiai, természeti, éghajlati viszonyok is nagyon eltérőek: folyók, szakadékok, szurdokok, karsztveszélyes területek metszik egymást. Néha csak a föld feletti fektetés az egyetlen lehetőség. Az építési feltételek változatosak, és minden esetben a GOST-ban meghatározott normák és szabályok biztosítottak. Minden telephelynek meg kell felelnie az üzemeltetési, termelési és gazdasági követelményeknek.

Bármely kapcsolat meghibásodása leállítja a munkát a csővezeték teljes hosszában, amely több száz és száz kilométeres. Éppen ezért minden átkelő kizárólagosan felelős szerkezet. A csöveket védeni kell a külső és belső korróziótól egyaránt. Mindegyiket tesztelték hidraulikus ellenállásra és szilárdságra,ahol a megengedett nyomást számítják ki, figyelembe véve a terepi gyakorlatot (a referenciatáblázatok többsége a vízszivattyúzás feltételeit mutatja, és itt a csővezetéknek nehezebb körülmények között kell működnie - viszkózus keverékek és folyadékok szivattyúzása).

Előregyártott csővezetékek - a fő terepi kollektorok, amelyeket a kompresszorállomásokhoz és a tározómárkákhoz egyedi vagy csoportos előregyártott berendezésekből fektetnek le, a legmeghatározóbb szerepet töltik be. Itt a terep rendkívül fontos, ha a gyűjtési séma szeparált gravitációs. Ha a rendszerek nyomás alatt állnak, fontos a fő csoportos gyűjtőberendezések elhelyezkedése. A csővezetékek diagnosztikája azt mutatja, hogy elektromos és vegyi védelem hiányában anód- és katódszakaszok képződhetnek, ahol a polimer szigetelőszalagok átfedő menetei alól gyakori a barna és sötétbarna korrozív termékek eltávolítása.

Az építés technológiai sémái

Az építési technológiák nem lehetnek változatosak, hiszen az egyéb technológiai sémákra való átállások a tájjellemzők változékonyságát diktálják: változnak a domborzati, talajtani, hidrogeológiai, hidrológiai és klimatikus jellemzők. Ha hibákat követnek el bármilyen szinten, a tervezéstől a projekt megvalósításáig, a csővezeték meghibásodása valószínűsíthető, gyakran tűzzel és balesetekkel együtt. Minden probléma felosztható kategorikusra és nem kategorikusra. A csővezetékek és szelepek kötelező karbantartást igényelnek -Időszakos ellenőrzéseket végeznek, az észlelt gáz- és olajszivárgást megszüntetik. A földhöz közel fektetett csővezetékek lejáratására általában tavasszal, ősszel és minden olyan időpontban kerül sor, amikor az olajgyűjtő és olajszállító hálózat meghibásodásának gyanúja merül fel.

Mivel Oroszországban gyakorlatilag sehol nem léteznek kedvező éghajlati viszonyok, ezek mindenhol zordak, ezért bármilyen csővezeték - szántóföldi vagy fővezeték - karbantartása bonyodalmakkal jár. Az olaj- és gázvezetékek külön szakaszon fagynak meg, az olajemulzió és az olaj viszkozitása a szívószivattyúkban lévő olajgyűjtő üzemeknél a tartályokban növekszik. Fűteni kell a vészhelyzeti területeket, és csak magas hőmérsékletű vízgőzt kell használni, mivel a nyílt láng minden bizonnyal tüzet vagy robbanást okoz.

A csövek belső korróziója a legveszélyesebb, mert a kutakból érkező termékek rétegzettek: felül olaj - külön, képződményvíz alul - külön. A víz pedig erősen mineralizált, rengeteg különféle apró részecskét tartalmaz, amelyek mechanikusan hatnak a cső alsó részére, ahol hosszában barázdák keletkeznek, egyfajta barázda. Ezek miatt következik be a legtöbb csővezeték meghibásodás. És az ilyen hornyos korrózió nagyon gyorsan fejlődik: akár 2,7 milliméter évente.

Az olaj- és gázmező csővezetékei többnyire varrat nélküli csövek, amelyek sokkal tartósabbak, mivel az alacsony széntartalmú acélt csak a legjobb minőségű acélból használják, és jól hőkezelték. Olajcsövekmenet nélkül, elektromos hegesztéssel készülnek. A csővezetékeket kerítéssel, töltőéllel vagy a telek határának egyéb jelölésével kell ellátni. A vezeték nyomvonalát a műszaki folyosó mérete és iránya határozza meg, vagyis az eltérő vagy azonos célú csővezetékek csoportos fektetését áramvonalasítani kell. Ez magában foglalja a lineáris részt, a természetes vagy mesterséges elrendezésű akadályokon való átmeneteket, az elzárószelepeket és a csőrögzítő eszközöket, valamint az elektrokémiai korrózió elleni védelmet.

A tervezett csővezetékek működési megbízhatóságának biztosítása érdekében használatuk minden szakaszában - az indítástól és beállítástól a szétszerelésig és ártalmatlanításig - be kell tartani a Gyakorlati Kódexet, és nem engedhető meg az általuk előírt szabványok megsértése. GOST. Ezeket a szabályozási dokumentumokat a terepi csővezetékek tervezése, építése és későbbi biztonságos üzemeltetése során a minőség javítása érdekében dolgozták ki. Mindenekelőtt a működési kockázatok minimalizálása, azok megfelelő kezelése szükséges: a szabványosítási dokumentumokkal összhangban a hatályos műszaki előírások minden követelményének betartása.