Реферат: Транспортирование нефти и газа

--PAGE_BREAK--Газопроводы
К магистральным газопроводам относятся газопроводы, по которым газ транспортируется из районов его добычи до мост потребления газораспреде­лительных станций /ГРС/ городов, населенных пунктов и промышленных предприятий.

<img width=«682» height=«939» src=«ref-1_1990821655-57021.coolpic» v:shapes="_x0000_s1026">
Сеть магистральных газопроводов в нашей стране систематически рас­ширяется. Основные системы газопроводов: север Тюменской области- рай­оны Урала и Центра. Средняя Азия- Центр, трансконтинентальный газопро­вод из Оренбурга к государственным границам для подачи газа в Болгарию, Венгрию, Германию, Польшу, Румынию.

В настоящее время магистральные газопроводы сооружают в основном диаметром 1200 и 140 мм. при давлении до 7,5 МПа с пропускной способ­ностью 15-25 млрд м3год.

Магистральные газопроводы во многом тождественны магистральным нефтепроводам и содержат те же основные элементы: трубопроводы, перека­чивающие станции и телефонную связь.

Однако газопроводы имеют и некоторые специфические особенности, обусловленные большим удельным объемом газа и изменениями этого объе­ма под влиянием давления, развиваемого на станциях при перекачке. К этим особенностям относятся в первую очередь увеличенные диаметры газопро­водов по сравнению с трубопроводами, по которым транспортируются жид­кости в эквивалентных газу весовых количествах.

Другой особенностью магистрального газопровода является поддержание значительного давления в конце перегонов между станциями газопровода, имеющего на всем протяжении один диаметр. Так, например, если на нефте­проводе начальное давление нефти на насосной станции, равное 5 МПа, сни­жается к концу перегона практически почти до нуля, то на газопроводе дав­ление в конце перегона поддерживается на уровне 2 МПа, что соответствует оптимальным параметрам перекачки.

К особенностям магистральных газопроводов относится также необходи­мость специальных мероприятий по предотвращению образования в них гидратных пробок и мероприятий, связанных с повышенной взрывоопасностью газа. Наконец, к основным особенностям магистральных газопроводов следу­ет отнести особо высокие требования к бесперебойности перекачек, так как каждая длительная остановка газопровода нарушает снабжение топливом по­требителей и может вызвать остановку добычи газа в начальном пункте газо­провода.

Перед подачей в газопровод газ очищается от тех примесей, которые за­трудняют транспортирование его к потребителю или же делают опасным для употребления вследствие ядовитости.

Состав сооружений магистрального газопровода включает в себя сле­дующие основные комплексы: головные сооружения, состоящие из систем газосборных и подводящих газопроводов, компрессорного цеха и установок очистки и осушки газа; линейные сооружения, состоящие из собственно-магистрального газопровода с запорными устройствами, переходов через ес­тественные и искусственные сооружения, станций катодной защиты, трена­жерных установок; компрессорные станции с остановками по очистке газа, контрольно-распределительным пунктом /КРП/ для редуцирования газа на собственные нужды станции, а также подсобно-вспомогательными соору­жениями /включая склады горюче-смазочных материалов, установки регене­рации масла и ремонтно-эксплуатационные блоки/; газораспределительные станции/ ГРС/, оборудованные регуляторами давления; подземные газохра­нилища с компрессорными станциями.

Газ с газового промысла по газосборным сетям поступает на головные сооружения, откуда после осушки и очистки направляется в магистральный газопровод. По линии газопровода для отключения отдельных его участков устанавливают запорные устройства и продувочные свечи. Отключающие краны размещают через каждые 20 — 25 км, а также на берегах водных пре­град /при пересечении их газопроводом в две или более ниток/ и у компрес­сорных станций. Продувочные свечи располагаются вблизи кранов, обеспе­чивая опорожнение отключаемых участков трубопроводов на время их ре­монта. Вдоль трассы газопровода размещают противокоррозионные /катодные и протекторные/ установки для защиты труб от коррозии, а также дома линейных ремонтеров /через каждые 20 -30 км/, имеющих телефонную связь между собой, с ближайшими компрессорными станциями и аварийно-ремонтными пунктами. В конце газопровода или его ответвления сооружают газораспределительную станцию /ГРС/, предназначенную для подачи газа в распределительную сеть города или промышленного предприятия. Состав­ная часть магистрального газопровода компрессорные станции предназначе­ны для увеличения пропускной способности газопровода за счет повышения давления газа на выходе из станции путем его комбинирования, а также для подготовки газа к транспорту.

В зависимости от назначения и месторасположения на магистральном га­зопроводе различают головные и промежуточные компрессорные станции. Головные компрессорные станции /ГКС/ устанавливает в начальном пункте газопровода, расположенного в районе газового промысла или на некотором расстоянии от него, где осуществляется подготовка газа к транспорту и ком­бинирование его до расчетного давления. Промежуточные компрессорные станции /ПКС/ располагают на трассе газопровода на расстоянии 100 — 200 км. Расстояние между станциями определяется расчетом. Принципиальные технологические схемы головных и промежуточных компрессорных станций в принципе одинаковые, за исключением установок по подготовке газа к дальнему транспорту. На головных компрессорных станциях эта подготовка осуществляется полностью, т.е. производится пылеулавливание, обезвожи­вание, очистка от серы, механических примесей и жидких частиц; на проме­жуточных компрессорных станциях подготовка газа к транспорту огра­ничивается очистков от механических примесей, конденсата и воды.

Выкидные линии и нефтесборные коллекторы обычно не полностью заполнены нефтью, т.е. часть сечения выкидных линий или коллектора заня­та газом, выделившимся или в процессе движения нефти по ним, или увле­ченным нефтью из сепараторов в связи с их плохой работой.

Нефть и ее примеси транспортируются по выкидным линиям до ГЗУ за счет перепада давления между устьем скважины и ГЗУ. Выкидные линии прокладываются под землей, их диаметр в зависимости от дебита скважин составляет от 75 до 150 мм. Протяженность выкидных линий определяется технико-экономическими расчетами и может достигать 3-4 км.

От ГЗУ до ДНС или ЦПС обычно прокладывается сборный коллектор диаметром от 150 до 500 мм и протяженностью от 5 до 10 км.
    продолжение
--PAGE_BREAK--Промысловые трубопроводы
Трубопроводы, применяемые на нефтяных месторождениях, подразделя­ются на виды.

1. По назначению — нефтепроводы, газопроводы, нефтегазопроводы, во­допроводы. В нефтепроводах и нефтегазопроводах наряду с нефтью или неф­тью и газом может двигаться и пластовая вода.

2. По функции — выкидные линии и коллекторы. Скидные линии — это трубопроводы, проходящие от устья скважин до групповых замерных установок. Коллекторы — это трубопроводы, собирающие продукцию сква­жин от групповьгх установок к сборные пунктам.

3. По величине рабочего давления — низкого давления до 1,6 МПа, сред­него давления от 1,6 до 2,5 МПа и высокого давления выше 2,5 МПа.

Трубопроводы среднего и высокого давления напорные. Трубопроводы низкого давления могут быть напорными и самотечными. Если в самотечных трубопроводах движение жидкости происходит при полном заполнении объ­ема трубы, то движение напорно-самотечное, если же заполнение неполное, то движение свободно-самотечное. Свободно-самотечное движение возмож­но в наклонных трубопроводах с постоянным уклоном на спуск.

4. По гидравлической схеме работы — простые и сложные. Простые тру­бопроводы, имеющие неизменные диаметр и массовый расход транспортируемой среды по всей длине. Сложные — трубопроводы, имеющие различные ответвления или изменяющийся по длине диаметр. Сложные трубопроводы можно разбить на участки, каждый из которых является простым трубопро­водом.

5. По способам прокладки — подземные, надземные и подводные.


2. Насосные станции
. Оборудование насосных станций.
Насосы для перекачки нефти. Насосные станции
Насосные станции для перекачки нефти внутри месторождения применя­ют только в том случае, если давление на устьях скважин небольшое или энергия скважинных насосов недостаточна для транспортировки нефти до определенных технологических установок.

На некоторых месторождениях до сих пор эксплуатируются про­межуточные насосные станции /индивидуальные, дожимные, участковые/, которые служат для перекачки нефти от индивидуальных сепарационно-замерных установок и промежуточных нефтесборных пунцов до опре­деленных технологических установок"

Кроме того, для перекачки нефти на нефтеперерабатывающих завод или в другие пункты отдачи применяют товарные насосные станции.

Перекачивающие насосные станции, оборудуемые в основном центро­бежными насосами самый сложный комплекс сооружений магистрального трубопровода.

Первая перекачивающая станция называется головной; здесь принимают нефть или нефтепродукты, разделяют их по сортам, учитывают и перекачи­вают на следующую станцию /промежуточную/.

Головную перекачивающую станцию размещают на начальном участке трубопровода /в головной части магистрали/, т.е. в районе нефтяных промы­слов или нефтеперерабатывающего завода. Промежуточного станции, пред­назначенные для дополнительного подъема давления жидкости, располагают по длине трубопровода, по возможности на равных расстояниях с учетом равномерного распределения давления по всем станциям трубопровода С экономической точки зрения промежуточные станции стремятся размещать возможно ближе к населенным пунктам, железным и шоссейным дорогам, источникам электроснабжения и водоснабжения, а головные станции – на площадках нефтеперерабатывающих заводов и установок подготовки нефти, а также вблизи резервуарных парков с использованием их объема.

В состав производственно-технологических сооружений перекачивающих станций, кроме собственно перекачивающих насосных /основной и подпор­ной/ входят: резервуарных парк /для головных и наливных станций/, устрой­ство для пуска скребков или разделителей, емкости для приема жидкости из предохранительных систем защиты. На конечных /наливных/ станциях или на промежуточных сооружают соответствующие железнодорожные наливные устройства /эстакады/.

Кроме технологических сооружений на площадках размещают производ­ственно-вспомогательные объекты водоснабжения, канализации и электро­снабжения, также административно-хозяйственные постройки.

Принцип  действия  насосной  станции   следующий.   Продукция,   подлежащая перекачке, принимается в резервуара, откуда через теплообменники /или минуя их/ направляется на прием насосов, а затем в магистральная тру­бопровод. Работа насосных станций полностью автоматизирована и телемеханизирована.
Насосы для перекачки нефти
На нефтяных месторождениях для перекачки нефти и нефтяных эмуль­сий применяются в основном центробежные и поршневые насосы.

В центробежных насосах движение жидкости происходит под действием центробежных сил, возникающих при вращении жидкости лопатками рабоче­го колеса. Рабочее колесо с лопатками, насажанное на вал, вращается внутри корпуса, Жидкость, поступающая к центру колеса по всасывающему патруб­ку, вращается вместе с колесом, отбрасывается центробежной силой к пери­ферии и выходит через нагнетательный патрубок.

Центробежные насосы делятся на одноколесные /одноступенчатые/ и многоколесные /многоступенчатые/.В многоступенчатые насосах каждая предыдущая ступень работает на прием последующей, за счет чего увеличи­вается об они напор насоса.

Основными технологическими характеристиками центробежного насоса являются развиваемый напор, подача, мощность на валу насоса, К.П.Д. насо­са, число оборотов и допустимая высота всасывания.

Подачей насоса называется количество жидкости, подаваемой насосом в единицу времени. Она измеряется в литрах в секунду /л/с/ или в кубических метрах в час /м3/ч/.

Мощность на валу насоса, т.е. мощность, передаваемая двигателем насосу измеряется в кВт.

В нефтяной промышленности применяется в основном центробежные насосы одно- и многоступенчатые, секционные типа НД и ПК.

Если для обеспечения необходимой подачи или создании потребного за­пора одного насоса недостаточно, применяют параллельные или последова­тельное соединение насосов. Параллельная работа нескольких центробежных насосов, откачивающих нефть в один трубопровод, практикуется очень ши­роко.

Обвязка насоса трубопроводами восполняется на фланцевых соединени­ях, позволяющих быстро разбирать ее в случае необходимости. Перед всасы­вающим и нагнетательным патрубками устанавливаются задвижки. Если прием жидкости находится ниже оси насоса, то для удержания жидкости во всасывающее трубопроводе после остановки насоса на конце трубопровода необходимо установить обратный клапан. На всасывающем трубопроводе ус­танавливается фильтр из сетки, не допускающий попадания в полость насоса механических примесей.

На нагнетательной линии должен быть установлен обратный клапан, ко­торый обеспечивает автоматический запуск и работу насосов. Или отсутствии обратного клапана пуск центробежного насоса и его остановка могут прово­диться только вручную при постоянного наблюдении оператора за процессом откачки, так как, например, при аварийном отключении электродвигателя жидкость из напорного коллектора будет свободно перетекать через насос обратно в емкость, откуда проводилась откачка.

Центробежные насосы имеют следующие преимущества: малые габари­ты, относительно небольшая стоимость, отсутствие клапанов и деталей: с возвратно-поступательным движением, возможность прямого присоединения к быстроходным двигателям, плавное изменение подачи насоса с изменени­ем гидравлического сопротивления трубы, возможность пуска насоса при закрытой задвижке на нагнетательной линии без угрозы порыва задвижки или трубопровода, возможность перекачки нефти, содержащих механические примеси, простота автоматизации насосных станций, оборудованных цен­тробежными насосами.

Основные технические данные наиболее распространенных центробеж­ных насосов приведены в таблице:
    продолжение
--PAGE_BREAK--