Разработка комплекса технических мероприятий, направленных на обеспечение пропускной способности участка промыслового нефтепровода на примере объектов Томской области
Определения, обозначения, сокращения, нормативные ссылки 1
Реферат 4
Abstract 6
Введение 10
1 Влияние асфальтосмолопарафиновых отложений на трубопроводный
транспорт нефти 13
1.1 Асфальтосмолопарафиновые отложения в составе нефти 13
1.2 Причины, условия и механизм образования отложений 17
1.2.1 Компонентный состав нефти 17
1.2.2 Причины образования отложений на стенке трубопровода 19
1.2.3 Условия формирования парафиновых отложений 21
1.2.4 Механизм отложений парафина в трубопроводах 23
2 Методы предотвращения образования и удаления
асфальтосмолопарафиновых отложений 28
2.1 Физические методы борьбы с асфальтосмолопарафиновыми отложениями 29
2.2 Химические методы борьбы с асфальтосмолопарафиновыми отложениями 32
2.3 Тепловые методы борьбы с асфальтосмолопарафиновыми отложениями 37
2.4 Метод борьбы с асфальтосмолопарафиновыми отложениями с
применением гладких поверхностей 42
2.5 Механические методы борьбы с асфальтосмолопарафиновыми
отложениями 42
3 Характеристика объекта исследования 44
3.1 Характеристика объекта исследования 44
3.2 Характеристика образцов нефти 46
4. Расчетно-технологическая часть 48
4.1 Расчет на прочность модельного участка промыслового трубопровода ... 48
4.2 Расчет гидравлических потерь при перекачке по модельному участку
промыслового трубопровода 53
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 58
6 Социальная ответственность 74
Заключение 87
Список использованных источников 89
Приложение А - Обзор методов предотвращения и удаления АСПО 99
Приложение Б - Технологическая схема расположения нефтесборных промысловых коллекторов 100
Актуальность. Одной из главной проблем для транспортировки нефти является ухудшение перекачки УВС по нефтепроводу вследствие возникновения отложений твердых веществ преимущественно на стенках оборудования и трубопровода (ТП).
На основе данных по прогнозируемым потенциалам и перспективам ресурсной базы РФ определяют роль: 1) глубоких (в сравнении с традиционными глубинами) углеводородных коллекторов в традиционных добывающих регионах нефтегазоносных провинций РФ, где уже развитая подземная и наземная инфраструктурой, 2) доля месторождений на падающей добыче с высокой долей обводненности, 3) доля низкопроницаемых горизонтов, а также 4) увеличенная доля объемов добычи тяжелых высоковязких нефтей. Разработка последних может сопровождаться рядом осложняющих факторов, в частности, обусловленное образованием асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО).
Для перекачки нефтей со значительным содержанием в составе асфальтенов, смол и парафинов необходимо более производительное оборудование, так как применение традиционного оборудования трубопроводного транспорта углеводородов (УВ) может приводить к высоким гидравлическим потерям, риску застывания перекачиваемого продукта.
Современные подходы свидетельствуют, что могут быть применены разные методы для транспорта нефти с АСПО, в частности, непосредственного воздействия на оборудование и на углеводородную среду. Методы борьбы с АСПО возможны путем предотвращения их образования и удаления уже образовавшихся отложений, также используется комбинация этих способов.
ирЭффективность этих способов можно определять по изменению реологических свойств нефти, изменению компонентного состава, аналитическими методами.
В связи с этим, тема ВКР «Разработка комплекса технических мероприятий, направленных на обеспечение пропускной способности участка промыслового нефтепровода на примере объектов Томской области» является актуальной.
Цель выпускной квалификационной работы: снижение объема гидравлических потерь при эксплуатации низконапорного промыслового нефтепровода.
Для достижения поставленной цели необходимо выполнение следующих задач:
1. обобщить литературный обзор по тематике ВКР;
2. проанализировать возникающие проблемы на выбранном участке нефтесборного коллектора из-за развития осложняющих процессов с образованием АСПО;
3. определить объемы образующихся гидравлических потерь и прочностные параметры выбранного участка при условии формирования разной пропускной способности вследствие запарафинивания трубопровода;
4. выбрать эффективный метод защиты для обеспечения долговременной эксплуатации нефтесборного коллектора в условиях минимизации развития осложняющих процессов;
5. рассчитать объемы финансовых затрат на мероприятия по предотвращению и устранению осложняющих процессов и провести оценку опасных производственных факторов на опасном производственном объекте.
Объект исследования - низконапорный нефтесборный коллектор, расположенный на территории нефтедобывающей компании.
Предмет исследования - технологии обеспечения пропускной способности нефтепровода, подверженного влиянию осложняющих процессов с отложениями АСПО.
Практическая значимость - полученные результаты являются способом, позволяющим минимизировать отрицательное влияние осложняющих процессов на примере реального технического объекта.
В представленной ВКР выполнены все поставленные задачи, а именно:
1. проанализированы возникающие проблемы на выбранном участке нефтесборного коллектора из-за развития осложняющих процессов с образованием АСПО;
2. определены объемы образующихся гидравлических потерь и прочностные параметры выбранного участка при условии формирования разной пропускной способности вследствие запарафинивания трубопровода, согласно полученным результатам расчетов, можно сделать вывод, что при перекачке высоковязкой нефти увеличиваются показатели потери напора на трение в 2,13 раз и потери давления по длине трубопровода в 2,3;
3. выбраны эффективные методы защиты для обеспечения долговременной эксплуатации нефтесборного коллектора в условиях минимизации развития осложняющих процессов;
4. рассчитаны объемы финансовых затрат на мероприятия по предотвращению и устранению осложняющих процессов и провести оценку опасных производственных факторов на опасном производственном объекте, был произведены SWOT-анализ. Также был посчитан бюджет НТИ (1472317 рублей).
В результате работы: были рассмотрены причины, условия, механизм образования и состав АСПО; проведен литературный обзор современных методик предотвращения и удаления АСПО; исследованы зависимости внешнего и внутреннего воздействия физико-химических полей на интенсивность образования АСПО; рассчитана величина гидравлических потерь при транспортировке нефтей с АСПО и без его образования по участку трубопровода.
Определен объем финансовых затрат на работы по предотвращению и удалению АСПО; выполнена оценка опасных производственных факторов при проведении работ по предотвращению и удалению АСПО при эксплуатации промыслового трубопровода.
