Промысловые сборные трубопроводы. Классификация трубопроводов.

Трубопроводы системы сбора и подготовки нефти и газа предназначены для транспортировки продукции скважин от их устья до сдачи ее товарно-транспортным организациям, а также для перемещения ее в технологических установках, а трубопроводы системы ППД - для подачи сточных вод от установок подготовки воды (УПВ) до нагнетательных скважин.

Основной частью трубопроводов являются трубы, изготавливаемые из сталей различных марок. При выборе материала труб для строительства трубопроводов следует учитывать температуру и давление транспортируемой среды, а также коррозионную стойкость выбранного материала в данной среде. В последние годы применяют трубы, гуммированные эбонитом или полимерами. Соединения труб бывают разъемными и неразъемными. Разъемные соединения могут быть фланцевыми, резьбовыми и раструбными; неразъемные соединяются сваркой, пайкой и склеиванием. Для герметизации фланцевых соединений используют прокладочные материалы, которые должны обладать эластичностью, достаточной прочностью, стойкостью к агрессивным средам, способностью сохранять прочность в определенных пределах температур. В фланцевых соединениях в качестве прокладки применяются следующие материалы: сталь, алюминий, паронит, картон, асбест, резина и другие. Трубы соединяют между собой и с устройствами, необходимыми для управления потоками транспортируемой среды, – так называемой арматурой. Для перекрытия потока в трубе применяют запорную арматуру; для регулирования расхода (или давления) - регулирующую. Кроме того, к трубопроводной арматуре относят предохранительные и перепускные клапаны, обратные клапаны, спускные краны, фланцы и тд.

Трубопроводы нефтегазовых промыслов классифицируются на следующие категории:

1 По назначению: выкидные линии, транспортирующие продукцию скважин от ее устья до автоматизированных групповых замерных установок (АГЗУ); нефтегазосборные коллекторы, расположенные от АГЗУ до ДНС; нефтегазосборные коллекторы, расположенные от ДНС до центрального пункта сбора; газосборные коллекторы, транспортирующие газ от пункта сепарации до компрессорной станции.

2 По величине напора: высоконапорные (до 6,4 МПа ); средненапорные (до 1,6 МПа); низконапорные (до 0,6 МПа); безнапорные (самотечные).

3 По типу укладки: подземные; наземные; подвесные; подводные.

4 По гидравлической схеме: простые, не имеющие ответвлений; сложные, имеющие ответвления, к которым также относятся замкнутые (кольцевые).

5 По характеру заполнения сечения: трубопроводы с полным заполнением сечения трубы жидкостью; с неполным заполнением.

Полное заполнение обычно бывает в напорных трубопроводах, транспортирующих товарную нефть, и реже в выкидных линиях, где имеет место высокое давление, под действием которого имеющиеся в составе нефти газовые компоненты находятся в растворенном состоянии или их слишком мало. А неполное заполнение может быть как в напорных, так и безнапорных трубопроводах.

Трубопроводы, по которым подается вода в нагнетательные скважины целью поддержания пластового давления, подразделяются: на подводящие, прокладываемые от установок подготовки воды (УПВ) до кустовой насосной станции (КНС); разводящие, прокладываемые от КНС до скважин.

Диаметры всех типов трубопроводов определяются гидравлическими расчетами, толщина стенок – прочностными расчетами.

Особые требования предъявляются к строительству трубопроводов газовых и газоконденсатных промыслов. Это связано с обстоятельствами, вызывающими коррозию трубопровода: газ транспортируется под большим давлением и с большей скоростью; газ зачастую содержит больше сероводорода и углекислого газа, чем нефть.

Промысло́вый нефтепрово́д — единая система трубопроводов, используемая для транспортировки продукта добычи от скважины к центральному пункту сбора нефти (ЦСП).

Трубопроводы, транспортирующие продукцию скважин на площадях нефтяных месторождений, подразделяются на следуюшие основные категории:

1) по назначению- нефтепроводы, газопроводы, нефтегазопроводы, нефтегазоводопроводы и вдопроводы;

2) по характеру напоров - напорные и безнапорные;

3) по величине рабочего давления - высокого 64*10^5 Па, среднего 16*10^5 Па и низкого 6*10^5 Па давления;

4) по способу прокладки - подземные, наземные и подводные;

5) по функции -а) выкидные линии, идущие от устья скважины до групповой замерной установки, б) нефтяные, газовые, водяные и нефтегазоводяные сборные коллекторы; в) товарные нефтепроводы;

6) по гидравлической схеме работы- простые трубопроводы, не имеющие ответвлений, и сложное трубопроводы, имеющие ответвления, к которым относят также замкнутые (кольцевые) трубопроводы.

Трубопроводы, транспортирующие воду к нагнетательным скважинам с целью поддержания пластового давления, подразделяются на:

а) магистральные водопроводы, начинающиеся у насосных станций второго подъема;

б) подводящие водопроводы, прокладываемые от магистральных водопроводов до кустовых насосных станций (КНС);

в) разводящие водоводы, прокладываемые от КНС до нагнетательных скважин.

Все трубопроводы по характеру напора подразделяется на 2 группы: трубопроводы с полным заполнением трубы жидкостью и трубопроводы с неполным заполнением сечения трубы жидкостью.

Трубопроводы с полным заполннием сечения трубы жидкостью называются напорными, а трубопроводы с неполным заполнением сечения могуть быть напорными, так и безнапорными.

Выкидные линии и нефтесборные коллекторы обычно работают с неполным заполнением сечения трубы нефтью, т.е. часть сечения выкидных линий или коллектора занята газом, выделившимся или в процессе движения нефти по ним, или увлечения нефтью из сепараторов в связи с плохой их работой.

Так же подразделяют трубопроводы на напорные и свободо-самотечные.

В самотечных нефтепроводах нефть движется под движением гравитационных сил, обусловленных разностью вертикальных отметок в начале и в конце нефтепровода. Если при этом в нефтепровое нефть т газ движутся раздельно, то такой нефтепровод называют свободно-самотечным или безнапорными, а при отсутствии газовой фаза- напорно-самотечные.

Движение нети и ее примесей по выкидным линиям до ГЗУ осуществляется за счет давления на устьях скважин. Выкидные линии в зависимости от дебита скважин принимаются диаметром от 75 до 150 мм и прокладываются под землей. Протяженность выкидных линий определяется технико-экономическими расчетами и может достигнуть 4 км и более.

От ГЗУ, к которой подводится по выкидным линиям продукция от 14 до 56 скважин ( по числу Спутников, определяемых технико-эконмическими расчетами), до ДНС или установки подготовки нефти (УПН) обычно прокладываются сборный коллектор диаметром от 100 до 350 мм и протяженностью 10 км и более.

Принцыпы проектирования промысловых трубопроводов.

При сос тавлении поекта обустройства площади нефтяного месторождения прежде всего руководствуются расположением скважин, предусмотренным проектом разработки данного месторождения, и дебит

этих скважин.

Трассой трубопровода является линия, определяющая положение трубпровода на местности.Это линия, нанесенная на карту или план местности, называется планом трассы.

Проектирование трубопровода на площади месторождения сводится к решению следующих задач:

1) выбор рациональных длин и диаметров выкидных линий и сборных коллекторов, отвечающих минимум расхода металла, затрат на их строительство и эксплуатационных издержек;

2) гидравлический, тепловой и механический расчет трубопроводов, транспортирующих как однофазную, так и многофазную жидкость (нефть, газ, вода)

3) выбор трассы трубопроводов

4) составление продольных профилей , характеризующих вертикальное положение трубопроводов.

При проектирование систем сбора для парафинистых нефтей особое внимание следует обращать на тепловые расчеты трубопроводов, так как этими расчетами определяется необходимое число печений для подогрева нефтит и затраты на их сооружение.