Реферат 3
Введение 6
Основная часть 8
1 Термины и определения 8
2 Причины замерзания трубопроводов 8
2.1 Гидраты и их физические свойства 9
2.2 Условия образования гидратов 13
2.3 Типы гидратов 17
3 Методы расчёта гидратообразования 21
3.1 Расчет гидратообразования по платности газа 21
3.2 Метод расчета по коэффициенту 23
3.3 Определение границ участков образования гидрата 26
3.4 Анализ механизма образования гидратов в случае частичного
уменьшения живого сечения трубопровода гидратами 29
4 Обзор методов и средств отогрева трубопроводов 31
4.1 Сброс давления в газопроводе 31
4.2 Применение метанола 32
4.3 Применение пара 36
4.4 Электроподогрев 37
5 Техническое предложение 38
5.1 Отогрев паром с помощью парогенераторной установки 38
5.1.1 Использование установки по назначению 40
5.2 Применение греющего кабеля 42
5.2.1 Расчет длины греющего кабеля 44
6 Экономическая часть 46
6.1 Расчет единовременных капитальных вложений 46
6.1.1 Расчёт капитальных вложений для парогенераторной установки 46
6.1.2 Расчёт капитальных вложений для греющего кабеля 48
6.2 Расчет эксплуатационных затрат 52
6.2.1 Расчёт эксплуатационных вложений затрат для парогенераторной
установки (рекомендуемый к внедрению) 52
6.2.2 Расчёт эксплуатационных вложений для греющего кабеля 58
6.3 Сравнительный анализ 61
7 Безопасность и экологичность
Заключение 75
Список использованных источников
Проблема гидратообразования в текущий период является значительной проблемой для таких процессов как: добыча, транспортировка, хранение и подготовка газа. Причиной данной проблемы служит с наличие в газовом потоке водной фазы, которая способствует образованию гидратных пробок при определенных показателей температуры и давления в газопроводе. На данный процесс существенно влияют физико-химические характеристики воды и газа.
Гидратные отложения в призабойной зоне пласта служат причиной понижения дебита скважин. В связи с этим остро стоит вопрос о процессе подготовки и транспортировке газа по газотранспортной системе.
Сечение трубопровода закупоривается гидратными отложениями частично, но возможно и полное закупоривание. Это приводит к тому, что в газопроводе возникает зона с повышенным показателем давления [1].
В случае продавливания гидратных пробок создаются благоприятные условия для газодинамического удара, вследствие которого стремительно повышается вероятность разрушения трубопровода.
Зачастую, процесс образования гидратных отложения в газопроводе, является причиной серьезного осложнения при эксплуатации газовых месторождений и крупных аварий на газопроводах.
Проблема перемерзания трубопроводов вследствие гидратообразования является актуальной для производства.
На данном этапе подробно изучены условия образования и разложения гидратных соединений. Известны температурные условия, показатели давления, при условии которых протекает процесс гидратообразования.
Известны различные модели механизма образования гидратов, подробно изучены скорости роста гидратов при различных условиях и выявлены факторы, которые оказывают влияние на скорость образования гидратов. Также существуют методы расчета изменения температурных показателей и значений давления при движении газа, жидкости и газожидкостных смесей в трубопроводах, а также скорости роста гидратов [2].
Нефтегазовые предприятие вкладывают значительные экономические средства на внедрение данных методов. В связи с этим, разработка метода, который сократит эксплуатационные затраты на ведение борьбы с процессом образования гидратных пробок является актуальной для всего нефтегазопромысла.
Цель ВКР: подобрать эффективную, а также экономически выгодную и безопасную технологию отогрева замерзшего участка трубопровода.
Задачи ВКР:
- провести анализ причин замерзания трубопровода;
- рассмотреть методы, которые применяются для ликвидации аварий, связанных с замерзанием трубопровода;
- выбрать альтернативную технологию отогрева замерзшего участка трубопровода;
- экономически и экологически обосновать выбранное решение отогрева замерзшего участка трубопровода.
В выпускной квалификационной работе производится анализ методов борьбы с гидратообразованием на трубопроводах.
Объектом исследования является газопровод на Юрубчено-Тохомском месторождении.
Актуальность работы заключается в том, что процесс гидратообразования значительно осложняет технологический процесс, приводя к сбою в работе и аварийным ситуациям. Потому необходимо внедрить эффективный, безопасный и экономичный метод для эффективного устранения последствий аварийных ситуаций, произошедших по причине образования гидратных пробок.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы были рассмотрены различные методы отогрева трубопроводов. Были установлены причины замерзания трубопроводов.
Сравнительный анализ методов позволил выявить преимущества и недостатки изучаемого каждого метода, в связи с чем, было сформировано техническое предложение по решению проблемы обеспечения доступа к трубопроводу.
Предложенный метод отогрева трубопровода обоснован экономически и экологически, а также является безопасным и эффективным по сравнению с другими методами.
