Основы трубопроводного транспорта презентация

Доцент кафедры ПЭМГ Вишневская Н.С.

Ухта, 2011

Первые упоминания о нефти появились 6000 лет назад

Применение нефти: для освещения, в медицине (простудные заболевания, кашель, ревматизм, как компонент разнообразных лекарств), в военных целях.

Тема 1 : «История добычи и использования нефти и газа.
Состав и свойства нефти и газа»

Применение газа: для освещения, отопления.

Промышленное применение природного газа началось лишь в 50-х годах прошлого столетия.

Тема 1 : «История добычи и использования нефти и газа.
Состав и свойства нефти и газа»

Нефть — жидкость от светло-коричневого (почти бесцветная) до тёмно-бурого (почти чёрного) цвета (хотя бывают образцы даже изумрудно-зелёной нефти).

Фракционный состав нефти:

от начала кипения до 200 оС –
бензиновая фракция
от 200 до 300 оС –
керосиновая фракция
от 300 до 350 оС –
соляровая фракция (дизельная)
свыше 350 оС - мазут

Групповой состав нефти:
парафиновые углеводороды - СnH2n+2
нафтеновые углеводороды (цикланы) - CnH2n
ароматические углеводороды (арены) - СnH2n-6 (n>6)
Кроме углеводородов в нефти содержатся кислородные, сернистые и азотистые соединения. К числу основных кислородных соединений, содержащихся в нефтях, относятся нафтеновые кислоты и асфальто-смолистые вещества.

Тема 1 : «История добычи и использования нефти и газа.
Состав и свойства нефти и газа»

Температура кристаллизации от −60 до + 30 °C.

Вязкость от 1,98 до 265,90 мм²/с.

Удельная теплоёмкость 1,7—2,1 кДж/(кг∙К).

Удельная теплота сгорания 43,7—46,2 МДж/кг.

Электропроводимость от 2∙10−10 до 0,3∙10−18 Ом−1∙см−1

Нефть - легко воспламеняющаяся жидкость; температура вспышки от −35 до +121 °C (зависит от фракционного состава и содержания в ней растворённых газов).

Физические свойства нефти

Нефть, плотность которой ниже 0,83, называется лёгкой, 0,831—0,860 — средней, выше 0,860 — тяжёлой.

Тема 1 : «История добычи и использования нефти и газа.
Состав и свойства нефти и газа»

Основным компонентом природных газов является метан СН4, содержание которого достигает 98% по объему. Наряду с метаном в состав природных газов входят и более тяжелые углеводороды: этан - С2Н6; пропан - С3Н8; нормальный бутан - n-С4Н10; изобутан - i-C4H10; пентан - С5Н12 и другие, в незначительном количестве двуокись углерода CO2, сероводород H2S и примеси инертных газов.

Тема 1 : «История добычи и использования нефти и газа.
Состав и свойства нефти и газа»

Состав и свойства газа

Природный газ бесцветен, а при отсутствии в нем сероводорода - не имеет запаха.

Тема 1 : «История добычи и использования нефти и газа.
Состав и свойства нефти и газа»

Физические свойства природного газа

Типы товарной нефти

Группы товарной нефти

Виды товарной нефти

Этапы подготовки нефти

Сепарация

Обезвоживание

Обессоливание

Стабилизация

Производится для отделения нефти от газа

Производится для отделения воды от нефти

Производится для очистки нефти от солей

Производится для удаление из нефти легких фракций

Схема установки комплексной подготовки нефти
1, 9,11,12 - насосы; 2,5 - теплообменники; 3 - отстойник; 4 - электродегидратор; 6 - стабилизационная колонна; 7 - конденсатор-холдодильник;
8 - емкость орошения; 10 - печь
I - холодная "сырая" нефть; II - подогретая "сырая" нефть; III - дренажная вода; IV - частично обезвоженная нефть; V - пресная вода; VI - обезвоженная и обессоленная нефть; VII - пары легких углеводородов; VIII - несконденсировавшиеся пары; IX - широкая фракция (сконденсировавшиеся пары); X - стабильная нефть

Сепарация

I – основная сепарационная секция; II – осадительная секция;
III – секция сбора нефти; IV – секция каплеуловительная;

1 – ввод продукции скважин; 2 – раздаточный коллектор; 3 – регулятор уровня «до себя»; 4 – каплеуловительная насадка; 5 – предохранительный клапан;
6 – наклонные плоскости; 7 — датчик регулятора уровня поплавкового типа;
8 – исполнительный механизм; 9 – патрубок; 10— предохранительный клапан; 11 – водомерное стекло; 12 – отключающие краники; 13 – дренажная трубка.

Сепараторы делятся:

1) по назначению — замерно-сепарирующие и сепарирующие;
2) по геометрической форме и положению в пространстве — цилиндрические, сферические, вертикальные, горизонтальные и наклонные;
3) по типу обслуживаемых скважин — фонтанные, компрессорные тс насосные;
4) по характеру проявления основных сил — гравитационные, инерционные (жалюзийные) и центробежные (гидроциклонные);
5) по рабочему давлению — высокого (6,4 МПа), среднего (2,5 МПа), низкого (0,6 МПа) давления и вакуумные;
6) по числу обслуживаемых скважин — индивидуальные и групповые;
7) по числу ступеней сепарации — первой, второй, третьей и т. д.;
8) по разделению фаз — двухфазный (нефть + газ), трехфазный (нефть + газ+ вода).

Обезвоживание

гравитационное холодное разделение

внутритрубная деэмульсация

термическое воздействие

термохимическое воздействие

электрическое воздействие

фильтрация

разделение в поле центробежных
сил

Тема 2 : «Подготовка нефти и газа к трубопроводному транспорту.
Требования к товарным нефти и газу»

Установка по обессоливанию нефти.
п. Шаим, Тюменская область.

Обессоливание

Тема 2 : «Подготовка нефти и газа к трубопроводному транспорту.
Требования к товарным нефти и газу»

Стабилизация

Горячая сепарация

Ректификация

При горячей сепарации нефть сначала нагревают до температуры 40-80 °С, а затем подают в сепара­тор. Выделяющиеся при этом легкие углеводороды отсасываются компрессором и направляются в холодильную установку.

При ректификации нефть подвергается нагреву в специаль­ной стабилизационной колонне под давлением и при повышенных температурах (до 240 °С). Отделенные в стабилизационной колонне легкие фракции конденсируют и перекачивают на газофракционирующие установки или на ГПЗ для дальнейшей переработки

Тема 2 : «Подготовка нефти и газа к трубопроводному транспорту.
Требования к товарным нефти и газу»

Требования к товарному газу –
для самостоятельного рассмотрения

Схема циклонного пылеуловителя

Спиралешовные трубы

Прямошовные трубы

Газопроводы распределительных сетей - предназначены для доставки газа от газораспределительных станций к конечному потребителю.

Магистральные газопроводы - предназначены для транспортировки газа на большие расстояния.

Объектом МН называется производственный комплекс, включающий трубопроводы, здания, основное и вспомогательное оборудование, установки и другие устройства, обеспечивающие его безопасную и надежную эксплуатацию.

Под сооружением МН подразумевается надземная или подземная строительная система, состоящая из несущих, а в отдельных случаях и ограждающих конструкций и предназначенная для выполнения производственных процессов различного вида, хранения материалов, изделий и оборудования, для временного пребывания людей, перемещения людей и грузов и т.д.

Площадочные объекты – это комплекс наземных зданий и сооружений, к которым относят: НПС, конечный пункт (КП), резервуарные парки, пункты подогрева нефти, нефтеналивные эстакады и причалы, а также и др.

Прочие объекты

- информацию о протяжённости протяжённость трассы МН и трубопровода в однониточном исполнении;
- комплекс наземных зданий и сооружений: нефтеперекачивающих станций (НПС); приемо-сдаточные пункты нефти (ПСП); нефтебазы (НБ); перевалочные пункты с указанием наименований, дистанций подключения, проектной и существующей пропускной способности (млн.т/год), а также пункты подогрева нефти;
- количество и тип резервуаров для наземных объектов;
- технологические участки МН, резервные нитки подводных переходов МН (ППМН) и лупинги с указанием наименований, протяжённости, условного диаметра, проектной и существующей пропускной способности (млн.т/год), а также трубопроводы не относящиеся к данному ОАО (ООО) МН (показываются штрих-пунктиром) и участки выведенные из эксплуатации и находящиеся в консервации (показываются пунктиром) с указанием наличия нефти;
- водные преграды;
- блокировочные трубопроводы с указанием условного диаметра;
- подводящие трубопроводы, с указанием принадлежности, протяжённости, условного диаметра, границы раздела;
- места базирования линейно-эксплуатационных служб (ЛЭС), центральных ремонтных служб (ЦРС), участков устранения дефектов (УУД), участков аварийно-восстановительных работ (АВР), взлетно-посадочные площадки, пункты наблюдения (ПН) на крупных и судоходных реках, систем измерения количества и показателей качества нефти (СИКН) с указанием номеров;
- камеры пуска-приёма средств очистки и диагностики (КПП СОД);
- административные границы.

Схема магистрального нефтепровода содержит:

Обеспечивает прием нефти с установок подготовки и закачку ее в трубопровод.

В состав технологических сооружений ГНПС входят:
резервуарный парк;
подпорная насосная;
узел учета нефти;
магистральная насосная;
узел регулирования давления;
площадка с предохранительными устройствами для сброса избыточного давления при гидравлических ударах;
фильтры-грязеуловители,
технологические трубопроводы.

С емкостью

Без емкости

магистральная насосная;
фильтры-грязеуловители,
узел регулирования давления;
система сглаживания волн давления (ССВД);
также технологические трубопроводы.

Аналогично ГНПС, но если на такой станции не проводятся приёмосдаточные операции, то узел учёта может отсутствовать

Постанционная перекачка

Перекачка через резервуар

Перекачка с подключенным резервуаром

Перекачка «из насоса в насос»

Схема прохождения нефти по магистральному нефтепроводу