Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
1. ПРОМЫСЛОВЫЕ ТРУБОПРОВОДЫ
КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ТРУБОПРОВОДОВ
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. Выкидные линии – это трубопроводы, проходящие от устья скважин до групповых замерных установок. Коллекторы – это трубопроводы, собирающие продукцию скважин от групповых установок к сборным 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.
Трубы при добыче применяются для крепления стволов скважин, для подвески оборудования в скважине и прокладки трубопроводов по территории промысла.
Основные группы труб: 1 – насосно-компрессорные (НКТ); 2 – обсадные; 3 – бурильные; 4 – для нефтепромысловых коммуникаций.
Для нефтепромысловых коммуникаций используются электросварные, горячекатанные стальные трубы, пригодные по прочности и гидравлическому сопротивлению:
трубы стальные бесшовные, горячедеформированные наружным диаметром от 20 до 550 мм, с толщиной стенок от 2,5 мм и более сталь 10; 10Г 2; 20, 12ХН 2А и др.);
трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов диаметром от 159 до 820 мм (сталь К34, К50, К60 и др.);
для выкидных линий могут применяться гибкие непрерывные колонны труб.
Трубопроводы системы сбора и подготовки нефти и газа предназначены для транспортировки продукции скважин от их устья до сдачи товарно-транспортным организациям, а также для перемещения ее в технологических установках, а трубопроводы системы ППД – для подачи сточных вод от УПВ до нагнетательных скважин. Выкидные линии, нефте- и газосборные коллекторы являются частью общей системы сбора, и их общая протяженность достигает сотен километров только лишь по одному промыслу.
Трубопроводы, по которым подается вода в нагнетательные скважины с целью поддержания пластового давления, подразделяются на следующие категории: подводящие, прокладываемые от УПВ до кустовых насосных станций (КНС); разводящие, прокладываемые от КНС до нагнетательных скважин.
Диаметры всех трубопроводов определяются гидравлическими расчетами.
Трубопроводы проектируются и изготавливаются в соответствии с правилами, установленными Госгортехнадзором. Исключение составляют трубопроводы для пара, эксплуатируемые с Рабс < 0,2 МПа, для воды с температурой до 120 °С, временно устанавливаемые трубопроводы со сроком действия до 1 года и некоторые другие.
Расчет трубопроводов для системы сбора на механическую прочность сводится к определению толщины стенки, которая была бы минимальной, но в тоже время не допускала разрушения труб при эксплуатации.
Минимальная толщина стенки трубы рассчитывается по формуле:
|
, |
(3.1) |
где Ри – давление, при котором производится опрессовка труб, МПа; Dвн – номинальный внутренний диаметр трубы, мм; доп – допускаемое напряжение, принимаемое равным 0,9* (* – нормативное напряжение растяжения материала трубы, принимаемое по минимальному значению предела текучести); – коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние труб, определяемый по формуле:
|
, |
(3.2) |
где – абсолютное значение напряжений определяемых по расчетным нагрузкам и воздействиям.
Для прямолинейных и упруго-изогнутых участков подземных и наземных трубопроводов при отсутствии продольных и поперечных перемещений, просадок и пучения грунта напряжения от воздействия температуры и внутреннего давления Рвн.
|
, |
(3.3) |
где – коэффициент линейного расширения ( = 1210-6 1/°C);
E – модуль упругости металла, равный 2,110-5 МПа;
t – температурный перепад, принимаемый положительным при нагревании.
Толщину труб следует принимать не менее 1/140 величины наружного диаметра труб и не менее 4 мм. Расчетная толщина стенки округляется в большую сторону до ближайшей в сортаменте труб.
2. Сепараторы, электродегидраторы, отстойники
Для отстоя нефтяных эмульсий после нагрева их в блочных или стационарных печах применяются отстойники. Наибольшее распространение получили отстойники с нижним распределенным вводом эмульсии (ОГ-200, ОГ-200С, ОВД-200) и отстойники с радиальным и горизонтальным вводом сырья (ОБН).
Горизонтальный отстойник ОГ-200С (ОГ-200) предназначен для отстоя нефтяных эмульсий с целью разделения последних на составляющие их нефть и пластовую воду. Допускается применение установки для подготовки легких и средних нефтей, не содержащих сероводород и другие коррозионно-активные компоненты. В шифре приняты следующие обозначения: ОГ - отстойник горизонтальный; число - объем емкости (в м3); С - с сепарационным отсеком.
Электродегидратор представляет собой горизонтальную стальную, цилиндрическую емкость диаметром 3400 мм. Оснащен распределителем эмульсии, сборниками нефти и воды, выполненными из перфорированных труб.
Эти устройства электродегидратора ничем не отличаются от соответствующих устройств в отстойниках типа ОБД-200. В отличие от отстойников электродегидратор ЭГ-200-10 оснащен двумя электродами - верхним и нижним, куда подается высокое напряжение промышленной частоты. Принцип работы электродегидратора основан на воздействии на эмульсию электрического поля переменной частоты. Под воздействием сил электрического поля глобулы воды в эмульсии испытывают непрерывную деформацию, что способствует эффективному разрушению эмульсий.
СЕПАРАТОР— аппарат для разделения твёрдых или жидких веществ, компонентов минерального сырья, удаления газа, твёрдых или жидких частиц из жидких и газообразных сред и двухфазных пен.
На обогатительных фабриках сепараторы являются основными аппаратами в процессах радиометрической сортировки, гравитационного, магнитного и электрического обогащения. В процессе жидкостной экстракциив сепараторах (экстракторах) происходит разделение эмульгированного экстрагента от водной фазы. На газовых промыслах сепараторы применяются для очистки продукции газовых и газоконденсатных скважин от влаги, твёрдых частиц и других примесей (см. Газовый сепаратор), на нефтяных промыслах — для отделения нефтяного газа от нефти (см. Нефтегазовый сепаратор). Принцип действия сепараторов различных типов основан на отличии физических свойств компонентов смеси: формы, массы, плотностичастиц, коэффициента трения, магнитных свойств и т.п.
При обогащении полезных ископаемых сепараторы работают по принципу непрерывного действия и имеют транспортирующее устройство для подачи исходного материала в рабочую зону, в которой происходит разделение под действием соответствующего силового поля (магнитного, электрического, гравитационного и т.д.); приспособление для отбора обогащённого продукта и устройство для сброса отходов (хвостов). В зависимости от среды, в которой осуществляют разделение, различают пневматические (сухие) и мокрые сепараторы. В первых сепарация частиц происходит в потоке воздуха (например, обогащение угольной пыли).
Наиболее распространены магнитные сепараторы для отделения магнитных минералов от немагнитной породы и других примесей (см. Магнитная сепарация).
Для разделения эмульсий и осветления жидкостей применяются обычно сепараторы центробежного типа, для механической очистки газов и выделения из них твёрдых или жидких частиц — газовые сепараторы, циклоны и скрубберы.
Для разделения механических смесей по электрическим свойствам используют электрические сепараторы По способу зарядки частиц и силовому полю различают сепараторы: электростатические (электризация частиц происходит путём соприкосновения с заряженными электродами), диэлектрические (используется различие в величине диэлектрической проницаемости), трибоэлектрические (частицы заряжаются трением), пироэлектрические (частицы некоторых веществ электризуются при нагревании), коронные (используется электрическое поле коронного разряда).
Для разделения рудной массы на составляющие компоненты по цвету, блеску, прозрачности или отражающей способности минералов применяют фотометрические сепараторы, для выделения минералов, люминесцирующих под действием рентгеновских лучей, — рентгенолюминесцентные сепараторы.