Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

По функциональному  назначению:

• Запорная арматура — арматура, предназначенная для перекрытия потока рабочей среды с определенной герметичностью. В том числе:
• Спускная (дренажная) арматура — запорная арматура, предназначенная для сброса рабочей среды из емкостей (резервуаров), систем трубопроводов.
• Контрольная арматура — арматура, предназначенная для управления поступлением рабочей среды в контрольно-измерительную аппаратуру, приборы.
• Регулирующая арматура — арматура, предназначенная для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения расхода. В том числе:
• редукционная (дроссельная) арматура — арматура, предназначенная для снижения (редуцирования) рабочего давления в системе за счет увеличения гидравлического сопротивления в проточной части.
• Запорно-регулирующая арматура — арматура, совмещающая функции запорной и регулирующей арматуры.
• Защитная (отключающая, отсечная) арматура — арматура, предназначенная для защиты оборудования и трубопроводов от аварийного изменения параметров среды путем отключения обслуживаемой линии или участка. В том числе:
• Обратная арматура — арматура, предназначенная для автоматического предотвращения обратного потока рабочей среды.
• Предохранительная арматура — арматура, предназначенная для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого превышения давления посредством сброса избытка рабочей среды.
• Распределительно-смесительная арматура — арматура, предназначенная для распределения потока рабочей среды по определенным направлениям или для смешивания потоков.
• Фазоразделительная арматура — арматура, предназначенная для разделения рабочих сред, находящихся в различных фазовых состояниях. В том числе:
• Конденсатоотводчик — арматура, удаляющая конденсат и не пропускающая или ограниченно пропускающая перегретый пар.

  По области применения:

• Пароводяная;
• Газовая;
• Нефтяная;
• Энергетическая;
• Химическая;
• Судовая;
• Резервуарная.

По принципу управления и действия

• Управляемая
• С ручным приводом
• С механическим приводом
• Электрическим приводом
• Пневматическим приводом
• Гидравлическим приводом
• Электромагнитным приводом

  По конструкции присоединительных патрубков:

• фланцевая
• муфтовая
• цапковая
• штуцерная
• под приварку

  По способу герметизации:

• Сальниковая — арматура, в которой герметичность сопряжения подвижной детали с неподвижной в крышке или корпусе по отношению к внешней среде обеспечивается сальниковым устройством;
• Сильфонная — арматура, в которой герметичность подвижного сопряжения по отношению к внешней среде обеспечивается сильфоном;
• Мембранная — арматура, в которой герметичность подвижного сопряжения по отношению к внешней среде обеспечивается мембраной. В некоторых конструкциях мембрана одновременно является и затвором;
• Шланговая — арматура, в которой регулирование и отключение потока среды осуществляется пережатием эластичного шланга. Шланг обеспечивает герметичность всей внутренней полости арматуры по отношению к внешней среде.

  Типы арматуры:

• Задвижка — тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент перемещается перпендикулярно оси потока рабочей среды.
• Клапан (вентиль) — тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент перемещается возвратно-поступательно параллельно оси потока рабочей среды. К клапанам также относят конструкции арматуры (поворотный клапан), в которых затвор в виде тарелки совершает движение по дуге.
• Кран — тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент, имеющий форму тела вращения или его части, поворачивается вокруг собственной оси, произвольно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды.
• Дисковый затвор (заслонка, поворотный затвор, герметический клапан, гермоклапан) — тип арматуры, в котором запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска, поворачивающегося вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока рабочей среды.

  Основные параметры. К основным эксплуатационным параметрам относятся:

• условное давление — наибольшее избыточное рабочее давление при температуре 20 °С, при котором обеспечивается длительная и безопасная работа арматуры и соединительных частей трубопроводов
• рабочее давление — наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается длительная работа арматуры и соединительных частей трубопроводов при рабочей температуре проводимой среды
• пробное давление — избыточное давление, при котором арматура и соединительные части трубопроводов должны подвергаться гидравлическому испытанию на прочность и плотность
• температура
• пропускная способность
• коррозионная стойкость
• тип привода
• необходимый крутящий момент для управления арматурой
• время срабатывания

  К основным конструкционно-монтажным параметрам относятся:

• условный диаметр прохода
• строительные длина и высота
• масса
• тип присоединения к трубопроводу
• конструкция и размеры присоединительных фланцев
• число, диаметр и расположение отверстий на фланцах
• разделка под приварку к трубопроводу

 

3.1.3. Системы перекачки

 

В зависимости от схемы присоединения  насосов и резервуаров промежуточных  станций различают следующие  схемы перекачки нефти и нефтепродуктов по трубопроводам:

• постанционную
• через один резервуар насосной станции
• с подключённым резервуаром
• из насоса в насос.

При постанционной системе перекачки  нефть принимают поочерёдно в  один из резервуаров станции, подачу на следующую станцию осуществляют из другого резервуара

При перекачке через один резервуар  насосной станции нефть от предыдущей станции поступает в резервуар, служащий буфером, и одновременно откачивается из него

При перекачке с подключённым резервуаром  уровень нефти в нём колеблется в зависимости от неравномерности поступления и откачки нефти

При системе перекачки из насоса в насос резервуары промежуточных  станций отключаются от магистрали

 

 

3.2. Трубопроводный транспорт газа

3.2.1. Классификация магистральных газопроводов

 

Магистральным газопроводом называется трубопровод, предназначенный для транспорта газа из района добычи или производства в район его потребления, или трубопровод, соединяющий отдельные газовые месторождения

В соответствии со СНиП 2.05.06-85* в зависимости от рабочего давления в трубопроводе магистральные газопроводы подразделяются на два класса:

• класс I – рабочее давление от 2,5 до 10 МПа включительно;
• класс II – рабочее давление от 1,2 до 2,5 МПа включительно

Газопроводы, эксплуатируемые  при давлениях ниже 1,2 МПа, не относятся к магистральным. Это внутрипромысловые, внутризаводские, подводящие газопроводы, газовые сети в городах и населенных пунктах и другие трубопроводы

Магистральные газопроводы и их участки подразделяются на категории, требования к которым в зависимости  от условий работы, объема неразрушающего контроля сварных соединений и величин испытательного давления, приведены в таблице

Таблица3.1 Категории магистральных  трубопроводов и их участков

Категория трубопровода и его участка	Коэффициент условий работы трубопровода при расчете его на прочность, устойчивость и деформативность, m	Количество монтажных сварных  соединений, подлежащих контролю физическими  методами, % общего количества	Величина давления при испытании  и продолжительность испытания трубопровода
В	0,60	Принимается по СНиП III-42-80*
I	0,75
II	0,75
III	0,9
IV	0,9

 

На наиболее сложных (болота, водные преграды и т.д.) и ответственных  участках трассы категория магистральных  газопроводов повышается. Например, для  участков подключения компрессорных станций, узлов пуска и приема очистных устройств, переходов через водные преграды шириной по зеркалу воды в межень 25 м и более СНиП устанавливает категорию I

К категории В относятся газопроводы, сооружаемые внутри зданий и на территориях  компрессорных станций и газораспределительных станций. При проектировании допускается категорию отдельных участков газопроводов повышать на одну категорию, против установленной СНиПом, при соответствующем обосновании

К категориям магистральных газопроводов и их участкам в зависимости от коэффициента условий работы при расчете на прочность предъявляются определенные требования в части контроля сварных соединений физическими методами и предварительного испытания

 

3.2.2. Основные объекты и сооружения магистрального газопровода

 

В соответствии со СНиП к магистральным газопроводам относят трубопроводы и ответвления (отводы) от них диаметром до 1420 мм с избыточным давлением транспортируемого  продукта не более 10 МПа, предназначенные  для транспортировки: природного или попутного нефтяного углеводородного газа из районов добычи (от головных компрессорных станций (КС) до газораспределительных станций (ГРС)) городов и населенных пунктов;сжиженных углеводородных газов с упругостью насыщенных паров не более 1,6 МПа при температуре 45 °С с мест производства (заводов) до мест потребления (перевалочные базы, пункты налива, промышленные и сельскохозяйственные предприятия, порты, ГРС, пусковые базы);товарной продукции в пределах головных и промежуточных КС, станций подземного хранения газа, ГРС, замерных пунктовАналогично определяют магистральные водо-, конденсато- и аммиакопроводы.В состав подземного магистрального газопровода входят линейная часть и наземные объекты.

Рисунок 3.1 Схема магистрального газопровода:

1 - газовая скважина со «шлейфом»; 2 - газосборный пункт; 3 - газопромысловый коллектор; 4 - головные сооружения; 5 - ГКС; 6 - магистральный газопровод; 7 - запорная арматура; 8 - промежуточная КС; 9, 11, 13 - переходы соответственно через малую преграду, дорогу и крупную водную преграду; 10 - линия связи; 12 - аварийный запас труб; 14 - вдольтрассовая дорога с подъездами; 15, 26 - ГРС; 16 - отвод от газопровода; 17 - защитное сооружение; 18 - система ЭХЗ; 19 - ЛЭП; 20 - ПХГ; 21 - КС ПХГ; 22 - водосборник; 23 - дом линейного ремонтера-связиста; 24 - лупинг; 25 - вертолетная площадка; 27 - ГРП; 28 - городские газовые сети

На промысле газ от скважин под  действием пластового давления по сборным  индивидуальным газопроводам («шлейфам») поступает на газосборные пункты, где осуществляют первичный замер его, а при необходимости и редуцирование. От газосборных пунктов газ поступает в промысловый газосборный коллектор и по нему на головные сооружения (установку комплексной подготовки газа - УКПГ), где проводят его очистку, осушку, вторичный замер и доведение до товарной кондиции