Polní potrubí: typy, provoz, GOST

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Pro přepravu vyrobené ropy z vrtu do centrálního sběrného místa jsou zapotřebí polní potrubí. Jsou také určeny k přesunu „černého zlata“do jiných objektů v rámci rybářského revíru. Polní potrubí lze v závislosti na tlaku rozdělit do tří typů: vysokotlaké, středotlaké a nízkotlaké. Mohou být také jednoduché, když nejsou žádné větve, a složité - s větvemi. Způsob pokládání polních potrubí je také rozděluje na podvodní, nadzemní, povrchové a podzemní.

Závislosti destinace

Polní potrubí může být beztlaké a tlakové. Tím rozdělení nekončí. Například potrubí se vypouští při čerpání ropy do zařízení z vrtu podle měření: průměr potrubí v závislosti na produktivitě tohoto vrtu je 75-150 milimetrů. Potřebná jsou také polní technologická potrubí. Prefabrikované kolektory jsou určeny pro přepravu ropy do zařízení, kde se ropa připravuje: odstraňuje se z ní plyn, minerální soli, voda. Průměr takových kolektorů je 100-350 milimetrů.

Polní plynovody shromažďují plyn, potrubí s inhibitorem pole přivádějí činidla do studní, potrubí pro polní vodu dodává vodu na podporu formace. A k tomu všemu jsou potřeba trubky. Instalační podmínky (například terén) naznačují při navrhování polního potrubí, jaký typ je v tomto konkrétním případě nejvhodnější. Při gravitačním proudění se ropa pohybuje gravitací pod vlivem gravitace, při tlakově gravitačním proudění lze čerpat pouze ropu, volnotlaká čerpadla destilují zvlášť ropu, zvlášť plyn. Existují však i kombinované typy.

Polní ropovody jsou navíc v závislosti na podmínkách instalace (například přítomnost / nepřítomnost svahů reliéfu) rozděleny do následujících typů: - gravitace (pohyb nastává působením gravitačních sil) - tlak-gravitace (pouze olej); - volná gravitace / netlak (olej a plyn se pohybují odděleně od sebe); - kombinované. Při stavbě polních plynovodů je třeba toto vše vzít v úvahu.

Pokud je olej zahřátý, stává se viskóznějším, pak se výrazně zvyšuje rychlost jeho pohybu potrubím. Používá se při čerpání velkého množství oleje. Rozdíl mezi hlavním a polním potrubím je v tom, že tyto ropovody nedodávají minerál dále než do zpracovatelského podniku, to je jeho koncový bod. A ty hlavní – po celém světě. Přesto je výstavba polních ropovodů nepostradatelná, jedná se o nejdůležitější součást pro sběr ropy a jejípříprava komodit, dodávka vody a plynu pro RPM systém.

Polní potrubí stavěná pro technické potřeby a podle technologických pravidel dopravují vyrobené produkty z ústí vrtu do hlavních hlavních konstrukcí plynovodů a ropovodů nebo do závodu na zpracování plynu (rafinérie). Je také nutné vybudovat potrubí pro přívod vody vyrobené tímto procesem - z CPF a UPSV do čerpací stanice odpadních vod a odtud do pole - jeho injektážních vrtů. Produkce ropy a zemního plynu se vyznačuje používáním poměrně složitých technologií, mnoho výzkumných ústavů úzce spolupracuje na vývoji ropovodů a souvisejících mechanismů.

Provoz polních ropovodů

Pro zvýšení kapacity prefabrikovaných nádrží při napojování nových vrtů nebo zvýšení produktivity starých vrtů je nutné, jak již bylo zmíněno, snížit viskozitu a zahřát ropu. Existují i jiné způsoby: poté se zavede napuštěný olej, položí se paralelní sběrač oleje (smyčka) nebo se paralelně zapojí další čerpadlo.

Hlavní a polní ropovody, kterými se přepravuje komerční ropa (kdy tlak nasycených par není vyšší než 500 milimetrů rtuti (66,7 kPa) při +38 stupních, se obvykle nazývají ropovody. A pokud produkty z ropných vrtů se přepravují spolu s plynem, který je rozpuštěný nebo je ve volném stavu a tlak nasycení ropných par je absolutní při +20 stupních, taková potrubí se nazývajíropovody a plynovody. Pokud se vyrobená voda přepravuje, je to potrubí.

Hodnota tlaku nad 2,5 MPa se vyskytuje u vysokotlakého potrubí, od 1,6 do 2,5 MPa - u středotlakého potrubí a méně než 1,6 MPa - u nízkotlakého potrubí. Kromě zemního, podzemního, nadzemního a podvodního potrubí existují potrubí prefabrikovaná nebo svařovaná. Materiály pro ně se také liší: sklolaminát, ocel s povlakem uvnitř - antikorozní nátěr nebo polyethylen, stejně jako pouze ocel. Koroze potrubí v polních potrubích pro ropu a plyn se zvyšuje, pokud se provádějí úpravy vrtu kyselinou nebo hydraulické štěpení. Přidružená voda zároveň výrazně snižuje pH ve stagnačních zónách. Poměrně často je nutná oprava polních potrubí.

O korozi kovů

Za účelem snížení koroze ocelových trubek provádějí výrobci v posledních desetiletích významný výzkum a praktické experimenty. Byl tak vyvinut celý soubor specifikací, kde je regulována řada důležitých ukazatelů, mezi které patří i rychlost koroze. Začala výroba korozivzdorných trubek, pro které se ocel dodává s přísadami chrómu, titanu a vanadu. Plášťované, vícevrstvé, kombinované a mnohé další typy potrubí jsou určeny pro stávající ropná pole, pro stavbu kmenových a polních potrubí.

Prodloužila se životnost, snížila se obecná koroze. Dýmky ale mnohem podražily. Současně různé organizace navrhovaly pro provoz v ropném průmyslu trubky z plastu a sklolaminátu, stejně jako čisté ocelové trubky.polyetylenový povlak vnitřní a vnější, pouze s vnitřním povlakem laků a barev s antikorozními vlastnostmi.

Kodex pravidel

Soubor pravidel (dále jen SP) „Polní potrubí“byl stažen z Technické komise pro normalizaci (TK 465), dále schválen Ministerstvem výstavby Ruské federace v roce 2016 a zařazen do účinnost od června 2017. Tento dokument stanovil požadavky na průmyslová ocelová potrubí, dále se týkají projektování, výroby a přejímky prací při výstavbě, rekonstrukci, generálních opravách potrubí do průměru 1400 mm včetně. Přetlak by neměl překročit 32,0 MPa. Společný podnik „Polní potrubí“by se měl vztahovat na všechna ocelová potrubí v terénu, zejména:

1. Pro pole plynu a plynového kondenzátu - plynovody-smyčky ke sběrnému místu nebo k vstupnímu ventilu umístěnému na místě pole, tj. k čističkám kalů, kotevním zařízením panelových polymerů nebo k budovám s přepínacími ventily.

2. Pro sběrné plynové potrubí - z potrubí studní, potrubí surového plynu, potrubí nestabilního a stabilního plynového kondenzátu jakékoli délky.

3. Pro potrubí pro dodávání vyčištěného plynu a inhibitoru přímo do studní a dalších zařízení.

4. Pro potrubí pod tlakem odpadních vod nad 10 MPa, k jejich přivádění do studní a jejich čerpání do absorbujících formací.

5. Proinhibitorové linie.

6. Pro vedení metanolu.

7. Pro ropná pole a ropu a plyn – potrubí z vrtů, s výjimkou úseků na podložkách vrtů, pro dopravu produktu až do měřicích stanic.

8. SP 284 1325800 2016 „Polní ropovody“také předepisuje ropovody a plynovody pro přepravu produktů z vrtů z měřicí jednotky do místa separace ropy.

Dokument pokrývá všechny typy potrubí používaných v ropném a plynárenském průmyslu a seznam je velmi dlouhý. Polní ropovody a ropovody, které přepravují ropu společně s plynem, který je v rozpuštěném a volném stavu, jsou klasifikovány jako ropovody a plynovody a ropovody - zásobující odplyněnou ropu.

JV Pravidla „Promyslovye Pipelines“se nevztahují na potrubí vyrobená z litiny, kompozitních a polymerních materiálů, stejně jako na hlavní potrubí pro přepravu produktů komerční kvality a mnoho dalších typů. Například trubky musí mít jiné vlastnosti, aby mohly přepravovat produkty obsahující sirovodík, produkt s teplotou nad 100 stupňů. Tato ustanovení se nevztahují na vodovodní a technologické potrubí uvnitř areálu.

Kódy budov oddělení (BCH)

Výstavba hlavního a polního potrubí se řídí normami VSN a vztahuje se na ocelová potrubí 1420 mm včetně, dle těchto norem rekonstrukce a výstavba novéhozařízení pro obsluhu a otevírání nalezišť plynu a ropy. Distribuční oblast je také řízena projektovými normami, včetně podzemních zásobníků, kde je médium přetlakováno (ne více než 32 MPa). VSN "Hlavní a polní potrubí" také uvažuje průtoková potrubí, která jsou potřebná pro přepravu z vrtu, kde průměr a délka jsou regulovány v závislosti na technických výpočtech a rychlostech průtoku vrtu (od 75 do 150 milimetrů v průměru potrubí a ne více než čtyři kilometry na délku).

Prefabrikované sběrače jsou určeny k přepravě ropy, které jsou uloženy z dávkovače do čerpací stanice nebo zařízení, kde se olej připravuje. Průměr prefabrikovaných kolektorů je od 100 do 350 milimetrů, délka může být i více než deset kilometrů. VSN "Polní potrubí" stanovují standardy pro inhibiční potrubí, která dodávají chemická činidla do vrtů (nejen do vrtů, ale i do jiných zařízení, kde je to nutné v rámci plynového kondenzátu, plynu, ropy a plynu a ropných polí. pole, k výstavbě a rekonstrukci jsou zapotřebí také vodovodní potrubí, která musí být rovněž založena na Kodexu praxe a stavebních předpisech ministerstva.

Voda je dodávána do injektážních vrtů pro udržení tlaku ve formaci, načež je voda z formace extrahována spolu s ropou, shromažďována a vypouštěna do vodonosných vrstev. S tímto důležitým prvkem počítá i výstavba hlavního a polního potrubí. Vodovodní potrubí se dělí na hlavní, počínaječerpací stanice na druhém stoupání, k napájecím, které spojují hlavní přívod vody s čerpacími stanicemi každého clusteru, k distribučním, které spojují injektážní vrty s čerpacími stanicemi clusteru.

Pole plynu a plynového kondenzátu

V takových zařízeních propojují polní potrubí plynové vrty a zařízení na úpravu plynu s polními distribučními stanicemi před vstupem plynu do hlavního plynovodu a také s jejich pomocí shromažďují a využívají plynový kondenzát. Dělí se na plynovody-smyčky, sběrné plynovody, sběrné potrubí kondenzátu a polní vodovodní potrubí. To vše se staví a rekonstruuje striktně podle pravidel, která jsou uvedena ve VSN. Plynovod spojuje vrt se separátorem, kde se od samotného plynu oddělí všechny nepotřebné nečistoty a plyn se také suší a připravuje k přepravě.

Existují skupinové instalace a samostatné body separace plynu. Délka vleček je od 600 metrů do 5 kilometrů, průměr potrubí je předepsán do 200 milimetrů. Polní kolektory pro sběr plynu musí propojovat skupinové úpravny s rozvodnami plynu. Tvar sběračů plynu se neliší od ostatních polních plynovodů, které se používají na ropných polích. Sběrače kondenzátu jsou úplně stejné jako sběrače ropných polí pro sběr ropy, používají se k přepravě plynového kondenzátu do sběrného místa plynu nebo závodu na výrobu benzínu.

Výstavba potrubí v Rusku

Již v osmdesátých letech dvacátého století se v Rusku všude přešlo na výstavbu uzavřených tlakových systémů, vakuové plynovody se v současnosti na nových polích neprojektují. Plynovody, podobně jako průtočné, se dělí podle účelu - především na přívodní. Dále obdobně jako u prefabrikovaných kolektorů na ropu - prefabrikované kolektory na plyn a nakonec vstřikovací plynovody.

Tvar také závisí na konfiguraci pole, na velikosti ložisek a na umístění posilovacích stanic a měřicích zařízení. V ropných polích je systém sběru plynu pojmenován podle tvaru kolektoru: lineární, pokud je kolektor jednořádkový, radiální, pokud jsou kolektory redukovány do jednoho bodu, prstencový, pokud kolektor obchází strukturu ropy přes celá oblast v kruhu. Prstencový kolektor je obvykle navržen s můstky pro ovladatelnost a spolehlivý provoz.

Vstřikovací plynovody přivádějí plyn do „čepice“pole z kompresorových stanic za účelem udržení tlaku v zásobníku a prodloužení životnosti vrtu a také jeho zásobování ústími vrtu přes kabiny pro distribuci plynu, pokud způsob provozu je kompresor. Stejným způsobem je plyn přepravován do zpracovatelských závodů a do závodů na frakcionaci plynu pro spotřebitele.

Pravidla pro stavbu polních plynovodů

Vzhledem k tomu, že se jedná o investiční stavby, to znamená, že jsou navrženy na dlouhou životnost a jsou určeny pro přepravu ropných produktů, plynua ropy nepřetržitým způsobem z místa produkce do zařízení pro komplexní zpracování a do míst vstupu do hlavního ropovodu (stejně jako jakéhokoli jiného způsobu dopravy, včetně říční, námořní a železniční), pro výstavbu je stanoveno mnoho norem a pravidel. Hlavní věcí je GOST 55990 (2014) "Polní potrubí" pro ropná a plynová pole, kde jsou v části 8 uvedeny konstrukční normy a pravidla pro použití této normy. Všechny změny jsou uvedeny v indexu "Národní standardy". Dodatky a změny v oficiálním textu jsou zveřejňovány měsíčně a z internetu Federální agenturou pro technickou regulaci a metrologii na oficiálních stránkách.

GOST "Polní potrubí" se vztahuje na rekonstruovaná a nová ocelová potrubí o průměru 1400 mm včetně, kde přetlak nepřesahuje 32,0 MPa pro ropná, plynová kondenzátová a plynová pole, jakož i pro podzemní zásobníky zařízení. Složení polních potrubí bylo zmíněno výše, takto funguje tato norma. Jedná se o plynovody pro plynový kondenzát a plynová pole, plynovody, sběrače plynu, potrubí pro stabilní a nestabilní plynový kondenzát, pro přívod inhibitoru a vyčištěného plynu do studní a dalších zařízení, která vyžadují rozvoj, potrubí odpadních vod do studní (vstřikování do absorbéru formace), potrubí metanolu.

GOST „Polní ropovody“pro ropu a plyn a ropná pole jsou také popsány výše. Je to švihnutípotrubí, sběr ropy a plynu, plynovody pro přepravu ropného plynu, ropovody pro přepravu plynem nasycené nebo odplyněné bezvodé nebo vodnaté ropy, plynovody ve způsobu výroby ropy plynovým výtahem, plynovody pro zásobování výrobních formace, potrubí pro zaplavování, stejně jako systémy pro likvidaci odpadních a formačních vod, ropovody pro přepravu ropy komerční kvality, plynovody pro přepravu plynu, potrubí inhibitorů, potrubí deemulgátorů na plynových a ropných a ropných polích. GOST také zajišťuje potrubí pro podzemní skladovací zařízení – mezi místy v zařízeních.

Pokládání potrubí

Polní a hlavní potrubí protínají obrovské množství nejrůznějších přírodních i umělých překážek, kterým se říká přechody – pod vodou, vzduchem nebo pod zemí. Velmi rozdílné jsou i hydrogeologické, přírodní, klimatické podmínky: protínají se řeky, rokle, soutěsky, krasově nebezpečné oblasti. Někdy je jedinou možností pouze nadzemní pokládka. Stavební podmínky jsou různé a pro každý případ jsou uvedeny normy a pravidla stanovená v GOST. Každé místo musí splňovat provozní, výrobní a ekonomické požadavky.

Selhání jakéhokoli spojení zastaví práci po celé délce potrubí, což jsou stovky a stovky kilometrů. Proto jsou všechny přechody výhradně odpovědnými stavbami. Potrubí musí být chráněno před vnější i vnitřní korozí. Všechny jsou testovány na hydraulickou odolnost a pevnost,kde se počítá s přípustným tlakem s přihlédnutím k praxi v terénu (většina referenčních tabulek uvádí podmínky pro čerpání vody a zde musí potrubí fungovat za ztížených podmínek - čerpání viskózních směsí a kapalin).

Prefabrikovaná potrubí – hlavní polní kolektory, které jsou pokládány ke kompresorovým stanicím a zásobníkovým značkám z jednotlivých nebo skupinových prefabrikovaných instalací, hrají rozhodující roli. Zde je terén extrémně důležitý, pokud je schéma sběru oddělená gravitace. Pokud jsou systémy pod tlakem, je důležité umístění sběrných instalací hlavní skupiny. Diagnostika potrubí ukazuje, že bez elektrické a chemické ochrany mohou vznikat anodové a katodové úseky, kde dochází k častému odstraňování hnědých a tmavě hnědých korozivních produktů zpod překrývajících se závitů polymerových izolačních pásek.

Technologická schémata výstavby

Stavební technologie mohou být různorodé, protože přechody na jiná technologická schémata diktují variabilitu krajinných charakteristik: mění se topografické, půdní, hydrogeologické, hydrologické a klimatické charakteristiky. Pokud dojde k chybám na jakékoli úrovni, od návrhu až po realizaci projektu, pravděpodobně dojde k poruše potrubí, často doprovázené požárem a nehodami. Všechny problémy lze rozdělit na kategorické a nekategorické. Potrubí a ventily podléhají povinné údržbě -Pravidelně jsou prováděny kontroly, zjištěné úniky plynu a oleje jsou odstraňovány. Prohlídky potrubí, kde jsou potrubí uložena v blízkosti země, se obvykle provádějí na jaře, na podzim a kdykoli existuje podezření na selhání sítě sběru a přepravy ropy.

Vzhledem k tomu, že příznivé klimatické podmínky prakticky nikde v Rusku nejsou, všude jsou drsné, údržbu jakéhokoli ropovodu - polního i hlavního - provázejí komplikace. Ropovody a plynovody zamrzají v oddělených úsecích, zvyšuje se viskozita olejové emulze a oleje v nádržích na sběrnách ropy v sacích čerpadlech. Je nutné vytápět nouzové prostory a používá se pouze vodní pára o vysoké teplotě, protože otevřený plamen jistě způsobí požár nebo výbuch.

Vnitřní koroze potrubí je nejnebezpečnější, vzniká proto, že produkty pocházející z vrtů jsou stratifikovány: ropa nahoře - odděleně, formovací voda dole - odděleně. A voda je vysoce mineralizovaná, obsahuje spoustu různých drobných částeček, které mechanicky působí na spodní část trubky, kde se po délce tvoří rýhy, jakási rýha. Právě kvůli nim dochází k většině poruch potrubí. A taková drážková koroze postupuje velmi rychle: až 2,7 milimetrů za rok.

Potrubí pro ropná a plynárenská pole jsou většinou bezešvé trubky, které jsou mnohem odolnější, protože se používá pouze nízkouhlíková ocel těch nejlepších jakostí a je dobře tepelně zpracována. Olejové trubkyjsou vyrobeny bez závitu, elektrickým svařováním. Potrubí musí mít oplocení, výplňový okraj nebo jiné označení hranic pozemku. Trasa potrubí je určena velikostí a směrem technického koridoru, to znamená, že skupinové uložení potrubí pro různé nebo stejné účely musí být zefektivněno. To zahrnuje lineární část a přechody přes překážky přirozeného nebo umělého plánu a uzavírací ventily a zařízení pro upevnění potrubí a elektrochemickou ochranu proti korozi.

Pro zajištění provozní spolehlivosti navržených potrubí v každé fázi jejich užívání - od spuštění a seřízení až po demontáž a likvidaci je nutné používat Kodex a nepřipustit porušení norem předepsaných GOST. Tyto regulační dokumenty byly vypracovány za účelem zlepšování kvality ve fázi projektování, výstavby a následného bezpečného provozu polních plynovodů. V první řadě je nutné minimalizovat provozní rizika, adekvátně je řídit: dodržovat všechny požadavky současných technických předpisů v souladu s normalizačními dokumenty.