Выкидные подогреваемые трубопроводы в нефтяной промышленности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

Уфимский государственный нефтяной технический университет

Выкидные подогреваемые трубопроводы в нефтяной промышленности

Выполнил:

А.Р. Тимершин

Уфа 2016

Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) -- одна из ведущих отраслей российской промышленности. Одним из приоритетных направлений ТЭК является добыча и переработка углеводородов. Применение различных инновационных технических решений в этой отрасли позволяет, снизить себестоимость получаемого продукта, повысить энергосбережение и энергоэффективность систем ТЭК. Одной из проблем является транспортировка нефти, как внутри куста скважин, так и до места сбора нефти. При этом от способа транспортировки значительно зависит себестоимость.

Транспортировка нефти осуществляется автомобильным, железнодорожным и трубопроводным транспортом, последний из которых получил широкое распространение как наиболее дешевый и экологичный. Основная проблема при транспортировке нефти -- низкие температуры в осенне-зимний период. При охлаждении нефть становится более вязкой, а также велика вероятность выпадения парафинов, что заставляет применять теплоизоляцию на трубопроводах и/или подогревать транспортируемый продукт. Для решения этой проблемы существует несколько способов подогрева нефтепроводов:

- с помощью жидких или газообразных теплоносителей, пропускаемых внутри трубопровода по специальным полостям/трубкам;

- посредством обогрева труб греющими электрическими кабелями/лентами;

- путём бесконтактного индукционного нагрева.

Подогрев транспортируемого продукта наиболее актуален для трубопроводов с небольшим расходом. Возможно замерзание транспортируемого продукта при небольших дебитах скважин в условиях отрицательных температур окружающей среды (в основном в выкидных трубопроводах). Результатом этого может стать закупорка трубопровода. Это может быть результатом промерзания трубопровода при низких температурах окружающей среды, как при наличии напора в трубопроводе, так и в случае остановки скважины. Подогрев транспортируемого продукта повышает надёжность работы трубопровода в целом, а также приводит к снижению вязкости перемещаемого нефтепродукта, что облегчает его транспортировку. Таким образом, подогрев всех выкидных трубопроводов в зимних условиях необходим (особенно при небольших дебитах скважин), а высоковязкие нефти желательно подогревать круглый год.

Преимущества систем электрообогрева перед водяными и паровыми очевидны:

- малая материалоёмкость;

- простота монтажа;

- неподверженность коррозии;

- морозостойкость;

- получение питания от общей системы электроснабжения и оснащение автоматизированными системами управления, а также легкая интеграция с АСУ верхнего уровня.

В зависимости от длины трубопровода применяются различные системы. Подавляющее большинство нефтепроводов -- это стальные трубопроводы. Стальная труба имеет как преимущества (высокие гидродинамические характеристики, отработанная технология сварки, высокая допустимая температура транспортируемой жидкости) так и ряд существенных недостатков (из-за низкой коррозийной защиты труба вступает во взаимодействие с окружающей средой, что не экологично; жесткость трубы вызывает проблемы при транспортировке и технологические сложности при монтаже).

Применительно к выкидным трубопроводам, выполняющим функцию сбора добытой нефти с куста скважин, в качестве систем электроподогрева применяются, различные нагревательные ленты, которые совместно с монтажом теплоизоляционного слоя зарекомендовали себя как простое и надёжное средство для предотвращения замерзания трубопроводов в холодный период. Однако подобные технические решения обладают рядом серьезных недостатков, из которых основными являются:

1) монтаж системы осуществляется непосредственно на месте в несколько этапов (сварка стального трубопровода, укладка ленты и монтаж подсистемы питания, монтаж теплоизоляционного слоя, монтаж внешней оболочки/кожуха);

2) прокладка подобного трубопровода (с системой электроподогрева) в грунт затруднено, ввиду плохой герметичности внешнего слоя трубы, как с точки зрения коррозийной защиты, так и гидроизоляции).

Частично эти недостатки решает вариант поставки стальной трубы с интегрированной системой электроподогрева, теплоизоляционным слоем и внешней полимерной оболочкой. Проблема сварки отрезков данного трубопровода и тепло-, гидроизоляции мест сварки сохраняется. Одним из перспективных решений является применение полимерных труб, обладающих рядом преимуществ:

- гибкость труб позволяет наматывать их на барабаны, что повышает их мобильность при транспортировке;

- полимеры не вступают в химические реакции с окружающей и транспортируемой средой, это обеспечивает отличную коррозийную защиту и высокую экологичность;

- применение армирования повышает гидродинамические характеристики трубопровода;

- низкая теплопроводность и шумность;

- монтаж труб может осуществляться отрезками требуемой длины;

- конструктивные особенности полимерной трубы позволяют смонтировать систему электроподогрева в процессе её производства;

- в зависимости от условий эксплуатации возможно армирование внутренней трубки стальной лентой, проволокой, стеклоровингом и другими материалами;

- гарантийный срок службы 50 лет.

Использование в качестве выкидного трубопровода полимерной трубы с системой электроподогрева позволяет получить принципиально новый продукт, лишенный недостатков стальных труб. Включение в такую трубу системы электроподогрева открывает широкие возможности для применения этого трубопровода, как в ТЭК, так и в других отраслях промышленности, где требуется повышенная надёжность при транспортировке жидких и газообразных сред, поддерживая при этом их температуру на заданном уровне.

Литература

нефть трубопровод электрообогрев

1. Промысловые трубопроводы и оборудование / Ф.М. Мустафанов. М.: ОАО «Издательство "Недра"», 2004. 662 с.

2. Комплексное применение электрообогрева на нефтедобывающем месторождении / С.А. Малахов. [Электронный ресурс]. URL: http://www.sst-em.ru.

3. Промышленный обогрев протяженных трубопроводов с помощью СКИН-систем. [Электронный ресурс]. URL: http://www.topneftegaz.ru.

4. Методы увеличения нефтеотдачи пластов тепловым воздействием / Бисенгалиева Д.И. [Электронный ресурс]. URL: http://www.rusnauka.com.

5. Описание систем Тепломаг. [Электронный ресурс]. URL: http:/ / www.teplomag.ru.

6. Трубопроводный транспорт нефти / Г.Г. Васильев, Г.Е. Коробков, А.А. Коршак и др. // Под редакцией С.М. Вайнштока: учеб. для ВУЗов: В 2 т. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002.

Размещено на Allbest.ru