Архангельский государственный технический университет
Опубликован: 20.03.2013 | Доступ: свободный | Студентов: 1658 / 583 | Длительность: 07:05:00
Специальности: Энергетик
Лекция 6:

Оборудование скважин при различных видах эксплуатации

< Лекция 5 || Лекция 6: 12345

Трубопроводные и газопроводные системы

Система сбора нефти и попутного газа может быть двух - или однотрубной. При двухтрубной схеме сепарация газа от нефти производится на прискваженных трапных установках или групповых трапно-замерных установках.

После сепарации по самостоятельным нефтесборным и газосборным коллекторам нефть подается на нефтесборные пункты, а газ - на прием компрессорных станций.

При однотрубном сборе продукция скважин самотеком или насосом подается сразу на нефтесборный пункт, где и происходит полная сепарация газа от нефти. Нефть поступает на установки подготовки нефти, а газ - к компрессорным станциям.

В составе нефтедобывающего предприятия имеется цех по подготовке и перекачке нефти, который производит ее хранение, учет, лабораторный контроль качества, подготовку нефти к перекачке в магистральный нефтепровод.

Газокомпрессорное хозяйство нефтедобывающего предприятия осуществляет сбор и подачу в магистральный газопровод газа, выработку сжатого газа или воздуха для нужд по поддержанию пластового давления. Стационарные компрессоры устанавливают группами в компрессорные станции, число которых зависит от объемов добычи и потребления.

С компрессорной станции газ подается через газораспределительные будки (ГРБ или ВРБ) к скважинам. Основной элемент распределительной будки - батарея, через которую рабочий агент подается в скважину. Одна батарея может обслуживать около 32 скв.

Магистральная система нефтегазопроводов РФ — это отдельная структура, крупнейшими компаниями которой являются: ОАО АК "Транснефть", ОАО "Газпром", ОАО АК "Транснефтьпродукт", ОАО "Роснефтегазстрой", ОАО "Росгазификация".

"Транснефть" - крупнейшая в мире трубопроводная компания. Она осуществляет управление всей системой отечественного нефтегазогфоводкого транспорта. Это - 47 тыс. км. Магистральных нефтепроводов, 867 резервуаров (12,8 млн. куб. м.) 387 нефтеперекачивающих станций. Диаметр трубопроводов 530-1220 мм. Ежегодно 99% нефти, добываемой в России, ш внутренний к внешний рынок поставляется через трубопроводы компании, которая работает в 53 регионах России: "Сибнефтеггровод", "Дружба", "Транссибнефть" и др. Компания осуществляет проекты:

  • российско-черноморско-средиземноморский;
  • северо-балтийский (Северо-запад России);
  • восточно-сибирское направление на рынок Китая;
  • новый экспортный маршрут на Иран и другие.

"Транснефть" экспортирует за границу большие объемы нефти, в 1999 г. было перекачено - 142,3 млн. т., в 2000 г. - 151,7 млн. т., проект 2001 г. -160 млн. т. В целом эти объемы согласуются с возрастающими в последние годы объемами добычи нефти. В 2000 г. эксплуатировалось 47,9 тыс. км. нефтепроводов диаметром от 420 до 1220 мм.

ОАО "Газпром" - монополист на газовом рынке. Добыча газа - 530 млрд. м3. Деятельность "Газпрома" формирует 7% ВВП и 25% доходов страны.

Газ поставляется в 19 государств Западной и Центральной Европы. Эту крупную преуспевающую компанию сравнивают с небольшим государством. Единая газопроводная сеть Газпрома охватывает всю территорию РФ.

Развивается сеть газопроводной системы диаметром 1400 мм, установка новых компрессорных станций, новых технологий по переходам на дне морей, бестраншейные методы укладки трубопроводов и др. В 2003 году капвложения в реконструкцию и строительство новых магистралей составили более 33 млрд. руб., в том числе: газо-нефтеконденсатное месторождение Заполярное, в газопроводы Заполярное-Уренгой, Ямал-Европа, Россия-Турция; в инфраструктуру месторождений Ямбурское, Уренгойское и др. Самые крупные газотранспортные проекты ОАО "Газпром": "Голубой поток", "Ямал-Европа", "Северный маршрут".

Нефть, природа и человек

В погоне за нефтью человек теснит природу: вырубает леса, захватывает пастбища, загрязняет землю и атмосферу. Загрязнение природы происходит от потерь нефтепродуктов при их транспортировке, при сжигании нефти (газа) и нефтепродуктов, при добыче нефти и газа.

Ежегодно в Мировой океан по разным причинам сбрасывается от 2 до 10 млн. т. нефти. Аэрофотосъемкой со спутников зафиксировано, что уже почти 30% поверхности океана покрыто нефтяной пленкой. Особенно загрязнены воды Средиземного моря, Атлантического океана и их берега.

Одна тонна нефти загрязняет 12 KM2 поверхности океана. Источником нефтяных загрязнений являются аварии с танкерами и буровыми платформами, а также сброс балластных и очистных вод. В настоящее время 7-8 тонн нефти из каждых 10 т., добываемых в море, доставляются к местам потребления морским транспортом. Например, через пролив Ла-Манш, ширина которого всего 29 км, ежесуточно проходит 1000 судов. Здесь велико количество танкерных катастроф. Только в 1975 году погибло 10 танкеров общим водоизмещением 815 тысяч тонн. Перечень катастроф с танкерным флотом во всех точках Мирового океана огромный. И эти катастрофы происходят ежегодно.

Вместе с тем подсчитало, что доля танкерных аварий в нефтяном загрязнении моря сравнительно невелика. В 3 раза больше поступает нефти в акватории за счет промывки цистерн танкеров и сброса этой воды; в 4 раза интенсивнее загрязняют моря и океаны отбросы нефтехимических заводов и почтя столько же нефти поставляют в морс аварии морских буровых. Ученые всех стран мира ищут пути сокращения выбросов, загрязняющих воздух, почву, воду.

В России проблемы экологии решают Минтопэнерго, Госкомэкологии, нефтяные компании. На долю ТЭК России приходится около 48% выбросов вредных веществ в атмосферу и 27% сброса загрязненных сточных вод. При этом, загрязняя окружающую природную среду, предприятия ТЭК несут огромные финансовые потери в виде штрафов.

На территории России находится 1600 нефтебаз и хранилищ нефтепродуктов, около 30 нефтеперерабатывающих заводов, эксплуатируется около 140 тысяч скважин. Общая протяженность магистральных трубопроводов - 207 тыс. км. Ненамного меньшую протяженность имеет нефтепромысловая сеть. Магистральные трубопроводы проходя вблизи населенных пунктов и промышленных предприятий, 15000 раз пересекают железнодорожные и шоссейные дорога, 2000 раз - реки, каналы и озера.

К настоящему времени значительная часть магистральных трубопроводов на территории России устарела: 30% газопроводов и 46% нефтепроводов эксплуатируются более 20 лет, а 5% газопроводов, 25% нефтепроводов и 34% продуктопроводов построены более 30 лет назад. Устарели и перекачивающие агрегаты.

По этой причине на магистральных трубопроводах аварии с тяжелыми экологическими последствиями происходят все чаше. В среднем за год на каждые 3000 км магистральных трубопроводов приходится по одной аварии.

Износ внутри промысловых трубопроводов достигает 80%. поэтому частота их разрывов выше, чем на магистральных (1997 год -21813 раз).

Большая опасность для загрязнения атмосферы принадлежит сжиганию попутного газа, нефти и нефтепродуктов. Это уменьшает количество кислорода и увеличивает количество углекислого газа в атмосфере, что вызывает "парниковый эффект" и снижает количество солнечной радиации к поверхности Земли.

Ликвидация экологических последствий ТЭК требует огромных капитальных затрат. Несмотря на это, в рамках государственных программ проводится комплекс природоохранных мероприятий, который включает модернизацию, новые технологии и нормативно-законодательную базу.

В 1996-97 г.г. федеральные ведомства (ГОСКОМЭКОЛОГИИ и др.) разработали более 10 нормативных документов. Таких как "Регламент на приемку земель, временно использованных при разведке, обустройстве и эксплуатации месторождений нефти и газа", "Программа повышения надежности эксплуатации труб и трубопроводных систем" и др. В настоящее время основным способом ликвидации нефтяных разливов на местности являются их механический сбор, в ряде случаев с использованием сорбентов, с последующим выжиганием или захоронением остатков путем отсыпки песком или торфом.

Выжигание является наиболее опасной формой ликвидации загрязнения окружающей среды, поскольку из-за неполного сгорания нефти образуются стойкие канцерогенные вещества. Они разлагаются на большой территории и приводят к заболеваниям населения.

В последние годы в отрасли стали применять для уничтожения разлитой нефти бактериальные препараты "Путидойль", "Деворойл" и др. Они помогают в рекультивации замазученных земель, но при толстых нефтяных пленках полное разложение нефти происходит не сразу, а за 2-5 лет.

Очистка почвенного покрова от загрязнений нефтью носит приоритетный характер. В 1998 г. Правительственная комиссия по охране окружающей среды рассматривала этот вопрос с целью планирования рекультивации земель.

Особенно актуальным сегодня становится вопрос утилизации попутного газа. Только в Западной Сибири его сжигается в факелах около 10 млрд. м3, что и расточительно и загрязняет атмосферу. Для сокращения сжигания газа в факелах при разработке месторождений вводятся в действие газовый дизель - генераторные установки типа ГДГ-500 и др.

Во многих нефтеперерабатывающих регионах часть сточных вод стали закачивать в продуктивные горизонты для поддержания пластового давления. На предприятиях многих нефтяных компаний вообще прекращен сброс неочищенных сточных вод в поверхностные водоемы, внедряются установки по утилизации промышленных отходов.

Предприятия ТЭК в последние годы постоянно ведут работы по возврату пользователям нарушенных и загрязненных в процессе производства земель (до 20-20,4 тыс. га в год). В регионах нефтедобычи внедряются системы автоматизированного контроля за состоянием трубопроводов. Например, в ОАО "Сургутнефтегаз" напорные нефтепроводы и основные нефтепромысловые трубопроводы оборудованы системой мониторинга коррозии (120 э/датчиков), ОАО "Лукойл" проводит капитальный ремонт трубопроводов (до 1000 км в год).

Нефтяные компании ежегодно проводится диагностическое обследование и ультразвуковое дефектоскопия трубопроводов. ПК "Транснефть" внедрена новая технология прокладки магистральных нефтепроводов методом наклонно-направленного бурения, создан центр по ликвидации аварий и их последствий, куда входят 198 аварийно-восстановительных пунктов, поезда, службы экологической безопасности. Подобные службы созданы в НК "Лукойл", "Сургутнефтегаз" и других.

В действующем проекте по добыче нефти на Сахалинском шельфе предусмотрены меры защиты береговой зоны от аварий.

 Динамика выбросов нефтедобывающих промышленностью России загрязняющих веществ в атмосферу, тыс. т.

Рис. 6.6. Динамика выбросов нефтедобывающих промышленностью России загрязняющих веществ в атмосферу, тыс. т.
 Динамика сброса нефтедобывающей промышленности России загрязненных сточных вод, млн. куб. м

Рис. 6.7. Динамика сброса нефтедобывающей промышленности России загрязненных сточных вод, млн. куб. м

Для реализации экологических программ, намеченных правительством РФ, необходимы значительные капитальные вложения, законодательная база и новые подходы. Новые подходы - это качественная информационная база, располагающая полным объемом информации об аварийных ситуациях, это научно-исследовательская и опытно-конструкторская работа по проблемам экологии. Для решения сложного комплекса экологических проблем на научной основе необходимы высококвалифицированные, профессионально подготовленные специалисты.

< Лекция 5 || Лекция 6: 12345
Ксения Попова
Ксения Попова

Какова должна быть концентрация газа в жидкости,чтобы эта жидкость считалась парожидксотной смесью?

Есть ли какое-то правило или пункт в ГОСТе ?