Промысловые трубопроводы и их классификация: статья

Промысловые трубопроводы, их классификация

Все элементы сбора и подготовки скважинной продукции соединяются между собой трубопроводами. На нефтяных месторождениях представлено огромное многообразие различных трубопроводов.

Трубопроводы, транспортирующие продукцию скважин на площадях нефтяных месторождений, классифицируются следующим образом:

по назначению - нефтепроводы, газопроводы, нефтегазопроводы, нефтегазоводопроводы и водопроводы;

по напору - напорные и безнапорные;

по рабочему давлению - высокого (6,4 МПа и выше), среднего (1,6МПа) и низкого (0,6 МПа) давления;

по способу прокладки - подземные, надземные и подводные;

по функции - выкидные линии от устьев скважин до групповой установки (внутрипромысловые); межпромысловые для сбора продукции с групп месторождений и доставки на ЦПС или ГПЗ; магистральные –протяженные нефте – и газопроводы для подачи товарной продукции потребителям;

по составу перекачиваемой продукции - нефтяные, газовые, нефтегазовые и водяные коллекторы; товарные нефтепроводы.

по гидравлической схеме работы - простые трубопроводы без ответвлений, сложные трубопроводы с ответвлениями (к ним относятся также замкнутые кольцевые трубопроводы).

Трубопроводы, транспортирующие воду к нагнетательным скважинам для поддержания пластового давления делятся на:

магистральные водопроводы - от насосных станций второго подъема;

подводящие водопроводы - от магистральных водопроводов до кустовых насосных станций (КНС)

разводящие водоводы - от КНС до нагнетательных скважин.

Все трубопроводы делятся на трубопроводы с полным заполнением трубы жидкостью и с неполным заполнением трубы жидкостью. Трубопроводы с полным заполнением сечения трубы жидкостью называются напорными, а с неполным заполнением могут быть как напорными, так и безнапорными. Выкидные линии и нефтесборные коллекторы обычно не заполнены жидкостью, часть их сечения занята газом.

Скважинная продукция движется по выкидным линиям до АГЗУ за счет перепада давления между устьевым давлением и давлением АГЗУ. Выкидные линии в зависимости от дебита скважин принимаются диаметром 75 150 мм и прокладываются под землей. Протяженность их определяется технико-экономическими расчетами и может достигать 4 км. От АГЗУ до ДНС или УПН обычно прокладывается сборный коллектор диаметром 200 500 мм и протяженностью до 10 км. Для сбора и транспортировки нефтяного газа на месторождении прокладывают газопроводы.

При гидравлических расчетах системы сбора на нефтяных месторождениях приходится сталкиваться с различными условиями движения продукции скважин по трубам. При транспорте ее за счет пластовой энергии в выкидных линиях скважин наблюдается движение двухфазной газожидкостной смеси, а при обводнении - трехфазной смеси. После дожимных насосных станций по трубопроводам транспортируются фазы: нефть или водонефтяная эмульсия, газ, иногда вода. Водонефтяные эмульсии почти всегда являются вязкопластичными жидкостями. Движение продукции осложняется также присутствием в потоке твердых частиц - механических примесей, парафинов и асфальтенов. При использовании печей при транспортировке нефти или, учитывая естественные потери тепла в окружающую среду, приходится выполнять гидравлические расчеты, учитывающие неизотермичность процесса.

Проектную пропускную способность трубопроводов, рассчитанную на перспективную добычу нефти и газа, используют полностью лишь спустя значительное время после сооружения трубопроводов. Таким образом, трубопроводы в течение нескольких лет работают с недогрузкой. В результате технико - экономических расчетов может оказаться более выгодным последовательное строительство трубопроводов малого диаметра по мере увеличения добычи нефти. Замена одного трубопровода большого диаметра двумя или несколькими трубопроводами малого диаметра может быть оправдана при раздельном сборе безводной и обводненной нефти. При наличии коррозии также обосновано применение трубопроводов для раздельного транспорта жидкости и газа, так как при увеличении скорости потока коррозия внутренней поверхности трубопроводов уменьшается. При низкой скорости движения смеси минерализованная вода движется самостоятельной струйкой по нижней образующей трубы, в результате чего там образуются порывы и свищи. С увеличением скорости и турбулизации потока интенсивность коррозии уменьшается, так как агрессивная среда изолируется от стенок, а сами стенки интенсивно смачиваются нефтью. При транспорте нефтегазовых смесей, особенно по пе