Fältledningar: typer, drift, GOST

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Fältrörledningar behövs för att transportera den producerade oljan från brunnen till den centrala uppsamlingsplatsen. De är också utformade för att flytta "svart guld" till andra föremål inom ramen för fisket. Fältrörledningar, beroende på trycket, kan delas in i tre typer: högtryck, medeltryck och lågtryck. De kan också vara enkla när det inte finns några grenar, och komplexa - med grenar. Metoden för att lägga fältrörledningar delar också in dem i undervatten, ovanjord, yta och underjord.

Destinationsberoenden

Fältrörledningar kan vara tryckfria och tryckfria. Uppdelningen slutar inte där. Till exempel släpps rörledningar ut när olja pumpas till installationen från en brunn enligt mätningen: rörets diameter, beroende på produktiviteten hos denna brunn, är 75-150 millimeter. Fälttekniska pipelines behövs också. Prefabricerade uppsamlare är avsedda för transport av olja till installationen, där olja förbereds: gas, minerals alter, vatten avlägsnas från den. Diametern på sådana samlare är 100-350 millimeter.

Fältgasledningar samlar upp gas, fältinhibitorrörledningar levererar reagens till brunnar, fältvattenledningar levererar vatten för att stödja formationen. Och för allt detta behövs rör. Installationsförhållandena (till exempel terrängen) antyder, vid utformning av fältrörledningar, vilken typ som bäst används i detta specifika fall. I gravitationsflödet rör sig olja med gravitationen under inverkan av gravitationen, i tryck-gravitationsflödet kan endast olja pumpas, fritryckspumpar destillerar separat olja, separat gas. Men det finns också kombinerade typer.

Dessutom är fältoljeledningar, beroende på installationsförhållandena (till exempel närvaron / frånvaron av lutningar av reliefen) indelade i följande typer: - gravitation (rörelse sker under inverkan av gravitationskrafter); - tryck-gravitation (endast olja); - fri gravitation / icke-tryck (olja och gas rör sig separat från varandra); - kombinerat. När man bygger fältrörledningar måste allt detta beaktas.

Om oljan värms upp blir den mer trögflytande, då ökar hastigheten för dess rörelse genom röret avsevärt. Detta används vid pumpning av stora mängder olja. Skillnaden mellan huvud- och fältledningar är att de senare levererar mineralet inte längre än till förädlingsföretaget, detta är dess slutpunkt. Och de viktigaste - över hela världen. Ändå är konstruktionen av fältrörledningar oumbärlig, detta är den viktigaste komponenten för att samla in olja och dessvaruberedning, vatten- och gasförsörjning för RPM-systemet.

Fältrörledningar byggda för tekniska behov och enligt tekniska regler transporterar de producerade produkterna från brunnshuvudet till huvudstrukturerna för gas- och oljeledningar eller till gasbearbetningsanläggningen (raffinaderiet). Det är också nödvändigt att konstruera rörledningar för att leverera vatten som produceras av processen - från CPF och UPSV till avloppspumpstationen och sedan därifrån till fältet - dess injektionsbrunnar. Olje- och gasproduktion kännetecknas av användningen av ganska komplex teknik; många forskningsinstitut arbetar nära med utvecklingen av rörledningar och relaterade mekanismer.

Drift av fältledningar

För att öka kapaciteten hos prefabricerade reservoarer när nya brunnar ansluts eller produktiviteten hos de gamla höjs, är det nödvändigt, som redan nämnts, att minska viskositeten och värma upp oljan. Det finns andra sätt: vattnad olja införs sedan, en parallell oljeuppsamlare (looping) läggs eller en extra pump kopplas parallellt.

Huvud- och fältrörledningar genom vilka kommersiell olja transporteras (när det mättade ångtrycket inte är högre än 500 millimeter kvicksilver (66,7 kPa) vid +38 grader, kallas vanligtvis oljeledningar. Och om produkter från oljekällor transporteras tillsammans med gas som är löst eller är i fritt tillstånd, och oljeångans mättnadstryck är absolut vid +20 grader, sådana rörledningar kallasolje- och gasledningar. Om producerat vatten transporteras är det en ledning.

Tryckvärdet över 2,5 MPa förekommer i högtrycksrörledningar, från 1,6 till 2,5 MPa - i medeltrycksrörledningar och mindre än 1,6 MPa - i lågtrycksrörledningar. Förutom mark-, underjords-, overhead- och undervattensrörledningar finns prefabricerade eller svetsade rörledningar. Materialen för dem skiljer sig också åt: glasfiber, stål med en beläggning inuti - korrosionsskyddslack eller polyeten, såväl som bara stål. Korrosion av rör i fältrörledningar för olja och gas ökar om syrabehandlingar av brunnen eller hydraulisk sprickning utförs. Tillhörande vatten minskar samtidigt pH avsevärt i stagnationszoner. Ganska ofta krävs reparation av fältrörledningar.

Om metallkorrosion

För att minska korrosion av stålrör har tillverkare genomfört betydande forskning och praktiska experiment under de senaste decennierna. Således utvecklades en hel uppsättning specifikationer, där ett antal viktiga indikatorer regleras, bland annat korrosionshastigheten. Tillverkningen av korrosionsbeständiga rör började, för vilka stål levereras med tillsatser av krom, titan och vanadin. Klädda, flerskiktiga, kombinerade och många andra typer av rör är konstruerade för befintliga oljefält, för konstruktion av stam- och fältrörledningar.

Livslängden ökade, allmän korrosion minskade. Men rören har blivit mycket dyrare. Samtidigt föreslog olika organisationer för drift inom oljeindustrin rör av plast och glasfiber, samt rena stålrör.polyetenbeläggning invändigt och utvändigt, med endast invändig beläggning av lacker och färger med rostskyddsegenskaper.

Code of Rules

Regeluppsättningen (hädanefter kallad SP) "Fältrörledningar" drogs tillbaka från den tekniska kommittén för standardisering (TK 465), som ytterligare godkändes av Ryska federationens byggministerium 2016 och infördes i effekt sedan juni 2017. Detta dokument fastställde krav för industriella stålrörledningar, och de hänför sig också till design, produktion och acceptans av arbete under konstruktion, rekonstruktion, översyn av rörledningar upp till 1400 millimeter i diameter (inklusive). Övertrycket bör inte överstiga 32,0 MPa. Samriskföretaget "Field pipelines" bör gälla alla fältstålrörledningar, i synnerhet:

1. För gas- och gaskondensatfält - gasledningar-slingor till uppsamlingspunkten eller till inloppsventilen på fältplatsen, det vill säga till slambehandlingsanläggningar, panel-polymerförankringsanordningar eller till byggnader med omkopplingsventiler.

2. För gasuppsamlingsgrenrör - från brunnsrör, rågasrörledningar, rörledningar med instabilt och stabilt gaskondensat oavsett längd.

3. För rörledningar för tillförsel av renad gas och inhibitor direkt till brunnar och andra anläggningar.

4. För rörledningar under avloppstryck över 10 MPa, för att förse dem till brunnar och pumpa dem till absorberande formationer.

5. Förinhibitor lines.

6. För metanollinjer.

7. För oljefält och olja och gas - flödesledningar från brunnar, förutom sektioner på brunnsplattor, för att transportera produkten upp till mätstationer.

8. SP 284 1325800 2016 "Fältrörledningar" föreskriver även olje- och gasledningar för transport av brunnsprodukter från mätenheten till oljesepareringspunkten.

Dokumentet täcker alla typer av rörledningar som används inom olje- och gasindustrin, och listan är mycket lång. Fältledningar för olja och gas, som transporterar olja tillsammans med gas, som är i upplöst och fritt tillstånd, klassificeras som olje- och gasledningar, och oljeledningar - som levererar avgasad olja.

JV "Promyslovye Pipelines"-regler gäller inte för rörledningar gjorda av gjutjärn, komposit- och polymermaterial, såväl som för huvudrörledningar för transport av kommersiella kvalitetsprodukter och många andra typer. Exempelvis måste rör ha andra kvaliteter för att kunna transportera produkter som innehåller svavelväte, en produkt med en temperatur över 100 grader. Dessa bestämmelser gäller inte för vattenledningar och tekniska rörledningar inuti platsen.

Departmental building codes (BCH)

Konstruktionen av huvud- och fältrörledningar kontrolleras av VSN-normerna och gäller stålrörledningar 1420 mm inklusive, enligt dessa normer, rekonstruktion och konstruktion av en nyutrustning för drift och öppning av gas- och oljefält. Distributionsområdet styrs också av designstandarder, inklusive för underjordiska lageranläggningar, där mediet är övertryckt (högst 32 MPa). VSN "Main and field pipelines" beaktar även flödesledningar som behövs för transport från brunnen, där diameter och längd regleras beroende på tekniska beräkningar och brunnsflödeshastigheter (från 75 till 150 millimeter i diameter av flödesledningen och inte mer än fyra kilometer långa).

Prefabricerade uppsamlare är designade för att transportera olja, som läggs från mätanläggningen till pumpstationen eller installationen där olja bereds. Diametern på prefabricerade samlare är från 100 till 350 millimeter, längden kan vara mer än tio kilometer. VSN "Field pipelines" sätter standarderna för inhibitorpipelines som levererar kemiska reagenser till brunnar (inte bara till brunnar utan även till andra anläggningar där det är nödvändigt inom ramen för gaskondensat, gas, olja och gas och oljefält. fält, behövs också vattenledningar för konstruktion och återuppbyggnad av vilka också måste baseras på uppförandekoden och avdelningens byggregler.

Vatten tillförs injektionsbrunnarna för att upprätthålla trycket i formationen, varefter formationens vatten extraheras tillsammans med olja, samlas upp och släpps ut i akviferer. Konstruktionen av huvud- och fältledningar tillhandahåller också detta viktiga element. Vattenledningar är indelade i huvudledningar, med början frånpumpstationer i andra stigningen, till de försörjningsanläggningar, som förbinder huvudvattenförsörjningen med pumpstationerna i varje kluster, till distributionsstationerna, som förbinder injektionsbrunnarna med klustrets pumpstationer.

Gas- och gaskondensatfält

Vid sådana anläggningar förbinder fältrörledningar gasbrunnar och gasbehandlingsanläggningar med fältdistributionsstationer innan gas kommer in i huvudgasledningen, och samlar och använder även gaskondensat med deras hjälp. De är uppdelade i gasledningsslingor, uppsamlingsgasledningar, kondensatuppsamling och fältvattenledningar. Allt detta byggs och rekonstrueras strikt enligt reglerna som presenteras i VSN. Gasledningen förbinder brunnen med en separator, där alla onödiga föroreningar separeras från själva gasen, och gasen torkas också och förbereds för transport.

Det finns gruppinstallationer och separata gassepareringspunkter. Längden på plymer är från 600 meter till 5 kilometer, diametern på rören är föreskriven upp till 200 millimeter. Fältuppsamlare för insamling av gas måste koppla samman gruppberedningsanläggningar med gasdistributionsstationer. Formen på gasuppsamlingsrören skiljer sig inte från andra fältgasledningar som används i oljefält. Kondensatuppsamlare är exakt samma som oljefältsuppsamlare för att samla upp olja, de används för att transportera gaskondensat till en gasuppsamlingsplats eller en bensinproduktionsanläggning.

Konstruktion av rörledningar i Ryssland

Redan på åttiotalet av 1900-talet i Ryssland överallt där man övergick till konstruktion av förseglade trycksystem, designas för närvarande inga vakuumgasledningar vid nya fält. Gasledningar, som liknar flödesledningar, är uppdelade enligt deras syfte - i försörjningsledningar, först och främst. Dessutom, liknande de prefabricerade kollektorerna för olja - prefabricerade kollektorer för gas, och slutligen, injektionsgasledningar.

Formen beror också på fältets konfiguration, på avlagringarnas storlek och på placeringen av boosterstationer och mätinstallationer. I oljefält namnges gasuppsamlingssystemet efter formen på kollektorn: linjär, om kollektorn är en linje, radiell, om kollektorerna reduceras till en enda punkt, ringformig, om kollektorn går runt oljestrukturen över hela området i en ring. Ringsamlaren är vanligtvis utformad med broar för manövrerbarhet och tillförlitlig drift.

Rörledningar för insprutningsgas driver gas in i fältets "lock" från kompressorstationer för att upprätthålla reservoartrycket och förlänga brunnens livslängd, samt för att tillföra den till brunnshuvuden genom gasdistributionsbås, om driftmetoden är kompressor. På samma sätt transporteras gas till processanläggningar och till gasfraktioneringsanläggningar för konsumenter.

Regler för konstruktion av fältrörledningar

Eftersom dessa är kapit altekniska strukturer, det vill säga designade för en lång livslängd och är avsedda för transport av oljeprodukter, gasoch olja på ett oavbrutet sätt från produktionsplatsen till anläggningar för komplex behandling och platser för inträde i huvudledningen (liksom alla andra transportsätt, inklusive flod, hav och järnväg), finns många normer och regler för konstruktion. Huvudsaken är GOST 55990 (2014) "Field pipelines" för olje- och gasfält, där designstandarderna och reglerna för tillämpningen av denna standard anges i avsnitt 8. Alla förändringar redovisas i indexet "National Standards". Ändringar och ändringar i den officiella texten publiceras varje månad och från Internet av Federal Agency for Technical Regulation and Metrology på den officiella webbplatsen.

GOST "Field pipelines" gäller rekonstruerade och nya stålrörledningar med en diameter på 1400 mm inklusive, där övertrycket inte är mer än 32,0 MPa för olje-, gaskondensat- och gasfält, samt för underjordisk lagring anläggningar. Sammansättningen av fältrörledningar nämndes ovan, det är så denna standard fungerar. Dessa är gasledningar för gaskondensat och gasfält, gasledningar, gasuppsamlare, rörledningar för stabilt och instabilt gaskondensat, för tillförsel av inhibitor och renad gas till brunnar och andra anläggningar som kräver utveckling, avloppsvattenledningar till brunnar (injektion i absorberande formationer), metanolledningar.

GOST "Field pipelines" för olja och gas och oljefält beskrivs också ovan. Det är snärtrörledningar, olje- och gasinsamling, gasledningar för transport av petroleumgas, oljeledningar för transport av gasmättad eller avgasad vattenfri eller vattnad olja, gasledningar i gaslyftmetoden för oljeproduktion, gasledningar för leverans till produktiva formationer, rörledningar för vattenöversvämning, samt system för bortskaffande av avfall och formationsvatten, oljeledningar för transport av kommersiell kvalitetsolja, gasledningar för gastransport, inhibitorrörledningar, demulgeringsrörledningar vid gas- och olje- och oljefält. GOST tillhandahåller också rörledningar för underjordiska lagringsanläggningar - mellan platser vid anläggningar.

Läggning av rörledningar

Fält- och huvudledningar korsar ett stort antal av en mängd olika naturliga och konstgjorda barriärer, som kallas övergångar - under vattnet, i luften eller under jorden. Hydrogeologiska, naturliga, klimatförhållanden är också mycket olika: floder, raviner, raviner, karstfarliga områden skär varandra. Ibland är endast läggning ovan jord det enda alternativet. Byggvillkoren varierar, och för varje fall tillhandahålls normerna och reglerna som fastställs i GOST. Varje plats måste uppfylla operativa, produktionsmässiga och ekonomiska krav.

Fel på någon länk kommer att stoppa arbetet längs hela rörledningens längd, vilket är hundratals och hundratals kilometer. Det är därför alla korsningar är exklusivt ansvarsfulla strukturer. Rör måste skyddas mot både yttre och inre korrosion. Alla är testade för hydrauliskt motstånd och styrka,där det tillåtna trycket beräknas, med hänsyn till fältpraxis (de flesta av referenstabellerna visar villkoren för pumpning av vatten, och här måste rörledningen fungera under svårare förhållanden - pumpning av trögflytande blandningar och vätskor).

Prefabricerade rörledningar - huvudfältkollektorerna, som läggs till kompressorstationer och reservoarmärken från individuella eller gruppprefabricerade installationer, spelar den mest avgörande rollen. Här är terrängen extremt viktig om insamlingsschemat är separat gravitation. Om systemen är trycksatta är placeringen av huvudgruppens insamlingsinstallationer viktig. Diagnostik av rörledningar visar att om det inte finns något elektriskt och kemiskt skydd, kan anod- och katodsektioner bildas, där bruna och mörkbruna frätande produkter ofta tas bort från de överlappande varven av polymerisoleringstejper.

Teknologiska konstruktionsscheman

Byggteknik kan inte annat än vara mångsidig, eftersom övergångar till andra tekniska system dikterar variationen i landskapsegenskaper: topografiska, jordmån, hydrogeologiska, hydrologiska och klimatiska egenskaper förändras. Om fel görs på någon nivå, från design till projektgenomförande, är det sannolikt att rörledningsfel uppstår, ofta åtföljt av brand och olyckor. Alla problem kan delas in i kategoriska och icke-kategoriska. Rörledningar och ventiler är föremål för obligatoriskt underhåll -Inspektioner utförs regelbundet, de upptäckta gas- och oljeläckorna elimineras. Nedgångar av rörledningar där rörledningar läggs nära marken utförs vanligtvis på våren, hösten och när som helst när ett fel i oljeinsamlings- och oljetransportnätverket misstänks.

Eftersom gynnsamma klimatförhållanden praktiskt taget inte existerar någonstans i Ryssland, är de hårda överallt, underhåll av alla rörledningar - fält eller huvud - åtföljs av komplikationer. Olje- och gasledningar fryser i separata sektioner, viskositeten hos oljeemulsionen och oljan i tankar vid oljeuppsamlingsanläggningar i sugpumpar ökar. Det är nödvändigt att värma upp nödområden, och endast högtemperaturvattenånga används, eftersom en öppen låga säkerligen kommer att orsaka brand eller explosion.

Intern korrosion av rör är den farligaste, den uppstår eftersom produkterna som kommer från brunnar är skiktade: olja i toppen - separat, formationsvatten längst ner - separat. Och vattnet är mycket mineraliserat, det innehåller en massa olika små partiklar som mekaniskt verkar på den nedre delen av röret, där det bildas fåror längs längden, ett slags spår. Det är på grund av dem som de flesta av rörledningsfelen inträffar. Och sådan spårkorrosion fortskrider mycket snabbt: upp till 2,7 millimeter per år.

Rörledningar för olje- och gasfältet är mestadels sömlösa rör, som är mycket mer hållbara eftersom lågkolh altigt stål endast används av de bästa kvaliteterna och är väl värmebehandlat. Oljerörtillverkas utan gänga, genom elektrisk svetsning. Rörledningar ska ha stängsel, fyllningskant eller annan beteckning av tomtens gränser. Rörledningens sträckning bestäms av storleken och riktningen på den tekniska korridoren, det vill säga gruppläggningen av rör för olika eller identiska ändamål måste effektiviseras. Detta inkluderar den linjära delen och övergångar genom hinder i en naturlig eller konstgjord plan, och avstängningsventiler och rörfixeringsanordningar och elektrokemiskt skydd mot korrosion.

För att säkerställa drifttillförlitligheten för de designade rörledningarna i varje steg av deras användning - från uppstart och justering till demontering och kassering, är det nödvändigt att använda uppförandekoden och inte tillåta brott mot de standarder som föreskrivs av GOST. Det är i syfte att förbättra kvaliteten vid design, konstruktion och efterföljande säker drift av fältrörledningar som dessa regulatoriska dokument har utvecklats. Först och främst är det nödvändigt att minimera operativa risker, hantera dem på ett adekvat sätt: följa alla krav i gällande tekniska föreskrifter i enlighet med standardiseringsdokument.