Каталог

Помощь

Корзина

Совершенствование внутрипромысловых трубопроводов на Озерном месторождении НГДУ ТатРИТЭКнефть

Оригинальный документ?

Реферат

Выпускная квалификационная работа 80 стр., 10 рис., 16 табл., 21 формулы, 8 литературных источников.

Совершенствование внутрипромысловых трубопроводов на Озерном месторождении НГДУ ТатРИТЭКнефть

Цель работы: разработка мероприятий по повышению эффективности работы внутрипромысловых трубопроводов.

В выпускной квалификационной работе успешно достигнуты поставленные цели.

Оценен экономический эффект от применения ГПМТ.

Приведена методика расчета на прочность и устойчивость трубопроводов из ГПМТ.

Большое внимание в работе уделяется безопасности жизнедеятельности и охране окружающей среды.

Поскольку применение трубопроводов экономически выгодно, а работают они в любую погоду и в любое время года, это средство транспортировки нефти действительно незаменимо – особенно для России, с ее огромными территориями и сезонными ограничениями на использование водного транспорта.

Объектом исследования в дипломной работе является Озерное месторождение НГДУ ТатРИТЭКнефть.

В тесной связи с указанной целью были поставлены задачи, определяющие структуру и содержание дипломной работы:

- рассмотреть особенности транспортировки нефти;

- разработать мероприятия улучшения транспортировки нефти;

- рассчитать работу узлов и элементов;

- рассчитать экономический эффект от предложенных мероприятий;

- представить решение мероприятий охраны окружающей среды, охраны труда и противопожарных мероприятий.

Основной акцент в данной работе сделан на соблюдение требований Руководящего документа «Монтаж, эксплуатация и ремонт гибких полимерно-металлических труб» и ПБ «Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов».

Квалификационная работа «Совершенствование внутрипромысловых трубопроводов на Озерном месторождении НГДУ ТатРИТЭКнефть» выполнена в соответствии с действующими нормативами РФ.

Оборудование и материалы, предлагаемые в данном проекте, технически современны и позволят обеспечить надежную работу промысловых трубопроводов.

Содержание

Основные сокращения и обозначения6

Введение8

1 Анализ состояния внутрипромысловых трубопроводов9

1.1 Состав внутрипромысловых трубопроводов11

1.2 Эксплуатация нефтепромысловых трубопроводов13

1.3 Дефекты трубопроводных конструкций и причины их возникновения15

1.4 Коррозионно-стойкие трубы22

1.4.1 Трубы с внутренним покрытием22

1.4.2 Стеклопластиковые трубы23

1.4.3 Стальные трубы с повышенными эксплуатационными характеристиками23

1.4.4 Гибкие трубы24

1.5 Трубы гибкие полимерно-металлические25

1.5.1 Конструкция ГПМТ26

1.5.2 Технические характеристики гибких полимерных труб27

1.5.3 Основные достоинства и свойства труб28

2 Анализ работы внутрипромысловых трубопроводов на Озерном месторождении НГДУ ТатРИТЭКнефть32

2.1 Общая характеристика района проведения работ32

2.2 Характеристика действующей системы сбора и транспорта нефти37

3 Проектирование внутрипромысловых трубопроводов42

3.1 Исходные данные для проектирования42

3.2 Расчет напряженно-деформированного состояния металлопластиковых труб43

3.3 Расчет промыслового трубопровода из стальных труб и трубопровода из ГПМТ50

3.3.1 Расчет трубопровода из стальных труб50

3.3.2 Расчет трубопровода из ГПМТ51

3.4 Технологические потери нефти52

3.4.1 Источники технологических потерь нефти53

3.4.2 Определение потерь нефти на скважинах и замерных установках54

3.4.3 Определение потерь нефти на ДНС54

4 Экономическое обоснование предложенного комплекса мероприятий59

5 Безопасность и экологичность проекта60

5.1 Основные технические решения, средства и меры по обеспечению безопасности труда и производства60

5.2 Основные технические решения, средства и меры по обеспечению пожарной безопасности62

5.3 Охранная сигнализация63

5.4 Санитарно-гигиеническое обслуживание рабочих64

5.5 Охрана окружающей среды66

5.5.1 Охрана почвенно-растительного комплекса68

5.5.2 Охрана животного мира73

5.5.3 Охрана водных ресурсов74

5.5.4 Охрана атмосферного воздуха76

5.5.5 Оценка экологического ущерба77

Заключение79

Список использованной литературы80


Основные сокращения и обозначения

Сокращения:

АГЗУ - автоматизированная групповая замерная установка

АСПО - асфальто-смоло-парафиновые отложения

ГЗУ - групповая замерная установка

ГПМТ - гибкие полимерно-металлические трубы

ДНС – дожимная насосная станция

ЗРА - запорно-регулирующая арматура

МПТ - металлопластиковая труба

НГДУ - нефтегазодобывающее управление

ОБУВ - относительно безопасный уровень воздействия

ПВХ – полихлорвинилхлориднол

ПДК - предельно-допустимая концентрация

ПНД - полиэтилен низкого давления

ППД - поддержание пластового давления

СЗЗ - санитарно-защитная зона

СИЗ - средства индивидуальной защиты

УНП - установки подготовки нефти

ЦПС - центральный пункт сбора

Обозначения:

dвн - внутренний диаметр, мм

L - длина трубопровода, м

Qч - часовая пропускная способность, м3

ρ - плотность перекачиваемой нефти, кг/м3

vt – кинематическая вязкость нефти, м2

Gr - годовая производительность нефтепровода, т/год

kнп - коэффициент неравномерности перекачки

V - средняя скорость нефти в трубопроводе, м/с

Re - число Рейнольдса

h - потери напора на трение, м

Δр - потери давления, атм

Кэ - эквивалентная шероховатость

λ - коэффициент гидравлического сопротивления

П - технологические потерь нефти, % масс

q1 – величина утечки нефти через одно фланцевое соединение и сальниковое уплотнение, кг/час

n – число фланцевых соединений и сальниковых уплотнений на технологическом потоке, шт.

х - доля фланцевых соединений и сальниковых уплотнений, потерявших герметичность, доли единицы

τ - время работы соединений и уплотнений в течение года, час

q – удельный унос нефти газом на ступени сепарации, г/м3

k – количество насосов на насосной станции


Введение

Продукция нефтяных скважин представляет собой сложную смесь из нефти, газа, воды, взвешенных веществ. Эта продукция, поднятая на поверхность через рассредоточенные по площади месторождения скважины должна быть собрана и подготовлена к дальнейшему транспорту и переработке.

Под системой сбора нефти, газа и воды на нефтяных месторождениях понимают всё оборудование и систему трубопроводов, построенные для сбора продукции отдельных скважин, доставки её до центрального пункта подготовки нефти, газа и воды.

Единой, универсальной системы сбора не существует, так как каждое месторождение имеет свои особенности: природно-климатические условия, сетку размещения, способы и объём добычи нефти, газа и воды, физико-химические свойства пластовых жидкостей.

С ростом добычи увеличивались объемы транспортировки нефтепродуктов, совершенствовались способы доставки. Самым дешевым и экологически безопасным способом транспортировки нефти являются нефтепроводы. Нефть в них движется со скоростью до 3 м/сек под воздействием разницы в давлении, создаваемой насосными станциями. Трубопроводы как правило строят из высокопластичных сталей, способных выдержать температурные, механические и химические воздействия.

Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, - все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей. Но утечки нефти могут происходить и на поверхности, в итоге нефтяное загрязнение обхватывает все области жизнедеятельности человека.

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВНУТРИПРОМЫСЛОВЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Основные факторами, учитываемыми при проектировании системы внутрипластового сбора (с учётом динамики обводнения месторождения), являются:

- начальное давление в системе сбора, группирование скважин

- взаимодействие с системами воздействие на залежь

- совместный раздельный сбор продукции скважин, выбор места сепарации газа, взаиморасположение узлов замера, сепарации, откачки

- выбор места создания центрального пункта сбора подготовки нефти, газа и воды, с учётом расположения месторождения в группе или нефтедобывающем районе

- совмещение систем промыслового сбора и транспортирования с процессами подготовки нефти

Для обоснования и проектирования рациональной системы сбора и предварительной подготовки продукции нефтяных скважин и выбора необходимого оборудования необходимы следующие исходные данные:

- состав и физико-химические свойства продукции скважин

- состав и производительность существующих сооружений

- план ввода новых нефтяных скважин и их дебит

- действующий фонд нефтяных скважин

- план добычи нефти, газа и воды по месторождению

- план развития мощностей на прирост объёмов добычи нефти, газа и воды

- расстояние от месторождений до центральных пунктов подготовки нефти, размеры месторождений, сетка скважин

- характеристика рельефных условий местности

- сумма геодезических подъёмов на 1 км трассы, природно-климатические условия и т.д.

 Рисунок 2 Газовые поры

Рисунок 2 – Газовые поры

Такой дефект наблюдается при повышенном содержании углерода в основном металле, наличии ржавчины, масла и краски на кромках основного металла и поверхности сварочной проволоки, использовании влажного или отсыревшего флюса.

Шлаковые включения – результат небрежной очистки кромок свариваемых деталей и сварочной проволоки от окалины, ржавчины и грязи, а также (при многослойной сварке) неполного удаления шлака с предыдущих слоев.

Они могут возникать при сварке длинной дугой, неправильном наклоне электрода, недостаточной силе сварочного тока, завышенной скорости сварки. Шлаковые включения различны по форме (от сферической до игольчатой) и размером (от микроскопической до нескольких миллиметров). Они могут быть расположены в корне шва, между отдельными слоями, а также внутри наплавленного металла. Шлаковые включения ослабляют сечение шва, уменьшают его прочность и являются зонами концентрации напряжений.

Рисунок 3 Шлаковые включения

Рисунок 3 – Шлаковые включения

Непровары – местное несплавление основного металла с наплавлением, а также несплавление между собой отдельных слоев шва при многослойной сварке из-за наличия тонкой прослойки окислов, а иногда и грубой шлаковой прослойки внутри швов.

 Рисунок 4 Непровары

Рисунок 4 – Непровары

Причинами непроваров являются: плохая очистка металла от окалины, ржавчины и грязи, малый зазор в стыке, излишнее притупление и малый угол скоса кромок, недостаточная сила тока или мощности горелки, большая скорость сварки, смещение электрода в сторону от оси шва. Непровары по сечению шва могут возникнуть из-за вынужденных перерывов в процессе сварки.

Трещины – в зависимости от температуры образования подразделяют на горячие и холодные.

Рисунок 5 Трещины

Рисунок 5 – Трещины

2 Анализ работы внутрипромысловых трубопроводов на Озерном месторождении НГДУ ТатРИТЭКнефть

2.1 Общая характеристика района проведения работ

Объекты добычи находятся на водохранилище (на островах), возможно затопление. При возможных затоплениях объектов добычи нефти выполнить полное отключение (остановка) работы скважин и всего процесса добычи нефти. В случае подъема уровня Нижнекамского водохранилища до его проектной отметки 68 м нефтепромысловые сооружения Озерного месторождения подлежат демонтажу.

Мощность производства:

- максимальная годовая добыча нефти – 134,2 тыс.т в 2014 году;

- максимальная годовая добыча жидкости – 1480,7 тыс.т в 2018 году;

- максимальная годовая добыча газа – 0,98251 млн.нм3 в 2014 году;

Общий фонд скважин: - 29 шт

Из них:

- добывающие – 25 шт;

- нагнетательные – 4 шт.

Озерное месторождение расположено в северо-восточной части Прикамья Татарстана, в зоне затопления Нижнекамского водохранилища. Месторождение открыто в 1961 году, введено в промышленную разработку в 1970 году.

Месторождение законсервировано в 1986 году в связи с затоплением его территории Нижнекамским водохранилищем.

В административном отношении Озерное месторождение расположено в северовосточной части Менделеевского района Республики Татарстан, в пределах пойменной террасы р.Кама.

Список использованной литературы

1. Васильев Г.Г. Трубопроводный транспорт нефти / Г.Е. Коробков, А.А. Коршак. – М.: ООО Недра-Бизнесцентр, 2002. – 211 с.

2. Коршак А.А. Основы трубопроводного транспорта нефтепродуктов / А.М. Шаммазов, Г.Е. Коробков. – Уфа: Реактив, 1996. – 158 с.

3. Коршак А.А. Трубопроводный транспорт нефти, нефтепродуктов и газа. учебное пособие для системы дополнительного профессионального образования / А.М. Нечваль - Уфа: ООО Дизайн Полиграф Сервис, 2005. - 516 с.

4. Мустафанов Ф.М. Промысловые трубопроводы и оборудование / Ф.М. Мустафанов. – М.: Недра, 2004. – 662 с.

5. Нечваль А.М. Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов. учебное пособие / А.М. Нечваль. – Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2001. – 165 с.

6. Неустоев Н.Г. Сварочно-монтажные работы при строительстве трубопроводов. справочник / Н.Г. Неустоев – М.: Недра, 1990. – 191 с.

7. Тугунов П.И. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. учебное пособие для ВУЗов / В.Ф. Новоселов, А.А. Коршак, А.М. Шаммазов. - Уфа: Дизайн Полиграф Сервис, 2002. – 658 с.

8. Тугунов П.И. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. Учебное пособие для ВУЗов / В.Ф. Новоселов. – Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2002. – 658 с.