Field pipelines: tipos, operação, GOST

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Para transportar o óleo produzido do poço até o ponto central de coleta, são necessários dutos de campo. Eles também são projetados para mover "ouro negro" para outros objetos no âmbito da pesca. As tubulações de campo, dependendo da pressão, podem ser divididas em três tipos: alta pressão, média pressão e baixa pressão. Eles também podem ser simples quando não há ramificações e complexos - com ramificações. O método de colocação de dutos de campo também os divide em subaquáticos, acima do solo, superficiais e subterrâneos.

Dependências de destino

As tubulações de campo podem ser sem pressão e sem pressão. A divisão não termina aí. Por exemplo, os oleodutos são descarregados quando o óleo é bombeado para a instalação de um poço de acordo com a medição: o diâmetro do tubo, dependendo da produtividade desse poço, é de 75 a 150 milímetros. Também são necessários pipelines tecnológicos de campo. Os coletores pré-fabricados destinam-se ao transporte de óleo até a instalação, onde o óleo é preparado: dele são removidos gás, sais minerais, água. O diâmetro de tais coletores é de 100-350 milímetros.

Os gasodutos de campo coletam gás, os gasodutos inibidores de campo fornecem reagentes para os poços, os gasodutos de campo fornecem água para apoiar a formação. E para tudo isso, são necessários tubos. As condições de instalação (por exemplo, o terreno) sugerem, ao projetar as tubulações de campo, qual tipo é melhor utilizado neste caso específico. No fluxo por gravidade, o óleo se move por gravidade sob a influência da gravidade, no fluxo de pressão-gravidade apenas o óleo pode ser bombeado, as bombas de pressão livre destilam separadamente óleo, separadamente gás. Mas também existem tipos combinados.

Além disso, os oleodutos de campo, dependendo das condições de instalação (por exemplo, a presença/ausência de taludes do relevo) são divididos nos seguintes tipos: - gravidade (o movimento ocorre sob a ação de forças gravitacionais); - pressão-gravidade (somente óleo); - gravidade livre/sem pressão (óleo e gás movem-se separadamente um do outro); - combinados. Ao construir tubulações de campo, tudo isso deve ser levado em consideração.

Se o óleo é aquecido, torna-se mais viscoso, então a velocidade de seu movimento através do tubo aumenta significativamente. Isso é usado ao bombear grandes quantidades de óleo. A diferença entre os dutos principais e de campo é que estes últimos entregam o mineral não além da empresa de processamento, este é o seu ponto final. E os principais - em todo o mundo. No entanto, a construção de oleodutos de campo é indispensável, este é o componente mais importante para a coleta de petróleo e suapreparação de mercadorias, fornecimento de água e gás para o sistema RPM.

Campodutos construídos para necessidades técnicas e de acordo com as regras tecnológicas transportam os produtos produzidos desde a cabeça do poço até as principais estruturas de gás e oleodutos ou até a planta de processamento de gás (refinaria). Também é necessário construir adutoras para o abastecimento da água produzida pelo processo - da CPF e da UPSV até a estação de bombeamento de esgoto, e daí até o campo - seus poços injetores. A produção de petróleo e gás se distingue pelo uso de tecnologias bastante complexas; muitos institutos de pesquisa estão trabalhando de perto no desenvolvimento de dutos e mecanismos relacionados.

Operação de dutos de campo

Para aumentar a capacidade dos reservatórios pré-fabricados quando novos poços são conectados ou a produtividade dos antigos é aumentada, é necessário, como já mencionado, reduzir a viscosidade e aquecer o óleo. Existem outras maneiras: o óleo regado é então introduzido, um coletor de óleo paralelo (looping) é colocado ou uma bomba adicional é conectada em paralelo.

Os oleodutos principais e de campo através dos quais o óleo comercial é transportado (quando a pressão de vapor saturado não é superior a 500 milímetros de mercúrio (66,7 kPa) a +38 graus, geralmente são chamados de oleodutos. E se os produtos de poços de petróleo são transportados junto com o gás dissolvido ou em estado livre, e a pressão de saturação do vapor de óleo é absoluta a +20 graus, tais dutos são chamadosoleodutos e gasodutos. Se a água produzida for transportada, é um conduíte.

O valor de pressão acima de 2,5 MPa ocorre em dutos de alta pressão, de 1,6 a 2,5 MPa - em dutos de média pressão, e inferior a 1,6 MPa - em dutos de baixa pressão. Além das tubulações terrestres, subterrâneas, aéreas e submarinas, existem tubulações pré-fabricadas ou soldadas. Os materiais para eles também diferem: fibra de vidro, aço com revestimento interno - pintura anticorrosiva ou polietileno, além de apenas aço. A corrosão de tubos em oleodutos de campo para petróleo e gás é aumentada se forem realizados tratamentos ácidos do poço ou fraturamento hidráulico. A água associada ao mesmo tempo reduz significativamente o pH em zonas de estagnação. Muitas vezes, o reparo de tubulações de campo é necessário.

Sobre corrosão de metal

Para reduzir a corrosão dos tubos de aço, os fabricantes vêm realizando pesquisas e experimentos práticos significativos nas últimas décadas. Assim, foi desenvolvido todo um conjunto de especificações, onde são regulamentados vários indicadores importantes, entre os quais se encontra a taxa de corrosão. Começou a produção de tubos resistentes à corrosão, para os quais o aço é fornecido com aditivos de cromo, titânio e vanádio. Tubos revestidos, multicamadas, combinados e muitos outros tipos são projetados para campos de petróleo existentes, para a construção de dutos de tronco e de campo.

A vida útil aumentou, a corrosão geral diminuiu. Mas os tubos tornaram-se muito mais caros. Ao mesmo tempo, várias organizações propuseram a operação na indústria petrolífera de tubos de plástico e fibra de vidro, bem como tubos de aço puro.revestimento interno e externo de polietileno, com apenas revestimento interno de vernizes e tintas com propriedades anticorrosivas.

Código de Regras

O conjunto de regras (doravante denominado SP) "Field pipelines" foi retirado do Comitê Técnico de Normalização (TK 465), aprovado pelo Ministério da Construção da Federação Russa em 2016 e colocado em em vigor desde junho de 2017. Este documento estabeleceu requisitos para tubulações de aço industrial, e também se relacionam ao projeto, produção e aceitação de trabalhos durante a construção, reconstrução, revisão de tubulações de até 1400 milímetros de diâmetro (inclusive). A sobrepressão não deve exceder 32,0 MPa. A joint venture "Field pipelines" deve ser aplicada a todos os dutos de aço de campo, em particular:

1. Para campos de gás e condensado de gás - gasodutos-looplines para o ponto de coleta ou para a válvula de entrada localizada no local do campo, ou seja, para estações de tratamento de lodo, dispositivos de ancoragem de painel-polímero ou para edifícios com válvulas de comutação.

2. Para coletores de gás - desde tubulações de poços, tubulações de gás bruto, tubulações de condensado de gás instável e estável de qualquer comprimento.

3. Para tubulações para fornecimento de gás purificado e inibidor diretamente para poços e outras instalações.

4. Para tubulações sob pressão de esgoto acima de 10 MPa, para abastecê-los em poços e bombeá-los para formações absorventes.

5. Porlinhas inibidoras.

6. Para linhas de metanol.

7. Para campos de petróleo e petróleo e gás - linhas de fluxo de poços, exceto seções em almofadas de poços, para transportar o produto até as estações de medição.

8. SP 284 1325800 2016 "Field pipelines" também prescreve oleodutos e gasodutos para o transporte de produtos de poços da unidade de medição até o ponto de separação de óleo.

O documento abrange todos os tipos de dutos usados na indústria de petróleo e gás, e a lista é muito longa. Os oleodutos de campo para óleo e gás, que transportam óleo juntamente com gás, que se encontra em estado dissolvido e livre, são classificados como oleodutos e gasodutos, e oleodutos - fornecimento de óleo desgaseificado.

JV As regras "Promyslovye Pipelines" não se aplicam a tubulações feitas de ferro fundido, materiais compósitos e polímeros, bem como a tubulações principais para transporte de produtos de qualidade comercial e muitos outros tipos. Por exemplo, as tubulações devem ter outras qualidades para transportar produtos que contenham sulfeto de hidrogênio, produto com temperatura acima de 100 graus. Estas disposições não se aplicam a condutas de água e condutas tecnológicas no interior do local.

Códigos de construção departamental (BCH)

A construção de tubulações principais e de campo é controlada pelas normas VSN e se aplica a tubulações de aço de 1420 mm inclusive, de acordo com essas normas, a reconstrução e construção de uma novaequipamentos para operação e abertura de campos de gás e petróleo. A área de distribuição também é controlada por padrões de projeto, inclusive para instalações de armazenamento subterrâneo, onde o meio é sobrepressão (não mais que 32 MPa). Os "dutos principais e de campo" da VSN também consideram as linhas de fluxo necessárias para o transporte do poço, onde o diâmetro e o comprimento são regulados em função de cálculos técnicos e vazões do poço (de 75 a 150 milímetros de diâmetro da linha de fluxo e não mais de quatro quilômetros de comprimento).

Os colectores pré-fabricados destinam-se ao transporte de óleo, que é colocado desde a central de dosagem até à estação de bombagem ou instalação onde é preparado o óleo. O diâmetro dos coletores pré-fabricados é de 100 a 350 milímetros, o comprimento pode ser superior a dez quilômetros. VSN "Field pipelines" define os padrões para tubulações inibidoras que fornecem reagentes químicos para poços (não apenas para poços, mas também para outras instalações onde é necessário no âmbito de condensado de gás, gás, petróleo e gás e campos de petróleo. campos, tubulações de água também são necessárias para construção e reconstrução, que também devem ser baseadas no Código de Prática e nos códigos de construção do Departamento.

A água é fornecida aos poços injetores para manter a pressão na formação, após o que a água da formação é extraída junto com o óleo, coletada e descarregada em aquíferos. A construção de tubulações principais e de campo também prevê este importante elemento. As tubulações de água são divididas em principais, a partir deas estações elevatórias no segundo patamar, às de abastecimento, que ligam o abastecimento principal de água às estações elevatórias de cada cluster, às de distribuição, que ligam os poços injetores às estações elevatórias do cluster.

Campos de gás e condensado de gás

Nessas instalações, os gasodutos de campo conectam poços de gás e instalações de tratamento de gás com estações de distribuição de campo antes que o gás entre no gasoduto principal e também coletam e utilizam o condensado de gás com a ajuda deles. Eles são subdivididos em gasodutos-loops, gasodutos coletores, coletores de condensado e gasodutos de campo. Tudo isso está sendo construído e reconstruído estritamente de acordo com as regras apresentadas no VSN. O gasoduto conecta o poço com um separador, onde todas as impurezas desnecessárias são separadas do próprio gás, e o gás também é seco e preparado para transporte.

Existem instalações em grupo e pontos de separação de gases separados. O comprimento das plumas é de 600 metros a 5 quilômetros, o diâmetro dos tubos é prescrito até 200 milímetros. Coletores de campo para coleta de gás devem conectar plantas de preparação de grupo com estações de distribuição de gás. A forma dos coletores de gás não difere de outros gasodutos de campo que são usados em campos de petróleo. Os coletores de condensado são exatamente os mesmos que os coletores de campo de petróleo para coleta de óleo, são usados para transportar o condensado de gás para um ponto de coleta de gás ou uma planta de produção de gasolina.

Construção de oleodutos na Rússia

Já na década de oitenta do século XX na Rússia em todos os lugares eles mudaram para a construção de sistemas de pressão selados, gasodutos a vácuo não estão sendo projetados em novos campos. Os gasodutos, semelhantes às linhas de fluxo, são divididos de acordo com sua finalidade - em linhas de abastecimento, em primeiro lugar. Além disso, semelhante aos coletores pré-fabricados para óleo - coletores pré-fabricados para gás e, finalmente, gasodutos de injeção.

A forma também depende da configuração do campo, do tamanho dos depósitos e da localização das estações de reforço e das instalações de medição. Nos campos de petróleo, o sistema de coleta de gás é denominado de acordo com a forma do coletor: linear, se o coletor for de uma linha, radial, se os coletores forem reduzidos a um único ponto, anular, se o coletor contornar a estrutura do óleo toda a área em um anel. O coletor de anel geralmente é projetado com pontes para manobrabilidade e operação confiável.

Os gasodutos de injeção conduzem o gás para a "tampa" do campo a partir das estações de compressão, a fim de manter a pressão do reservatório e prolongar a vida útil do poço, bem como fornecê-lo às cabeças dos poços através de cabines de distribuição de gás, se o método de operação é compressor. Da mesma forma, o gás é transportado para as plantas de processamento e para as plantas de fracionamento de gás para os consumidores.

Regras para construção de dutos de campo

Por se tratar de estruturas de engenharia de capital, ou seja, projetadas para uma longa vida útil e destinadas ao transporte de derivados de petróleo, gáse petróleo de forma ininterrupta desde o local de produção até instalações de tratamento complexo e locais de entrada no oleoduto principal (assim como qualquer outro meio de transporte, incluindo fluvial, marítimo e ferroviário), muitas normas e regras são previstas para a construção. O principal é o GOST 55990 (2014) "Oleodutos de campo" para campos de petróleo e gás, onde os padrões e regras de projeto para a aplicação deste padrão são estabelecidos na seção 8. Todas as alterações são relatadas no índice "National Standards". As alterações e alterações no texto oficial são publicadas mensalmente e pela Internet pela Agência Federal de Regulação Técnica e Metrologia no site oficial.

GOST "Field pipelines" aplica-se a dutos de aço reconstruídos e novos com um diâmetro de 1400 mm inclusive, onde o excesso de pressão não é superior a 32,0 MPa para campos de petróleo, condensado de gás e gás, bem como para armazenamento subterrâneo instalações. A composição dos dutos de campo foi mencionada acima, é assim que esse padrão funciona. São gasodutos para condensado de gás e campos de gás, gasodutos, coletores de coleta de gás, gasodutos para condensado de gás estável e instável, para fornecer um inibidor e gás purificado a poços e outras instalações que requerem desenvolvimento, gasodutos de águas residuais para poços (injeção em formações), dutos de metanol.

GOST "Oleodutos de campo" para petróleo e gás e campos de petróleo também são descritos acima. é filmeoleodutos, coleta de petróleo e gás, gasodutos para o transporte de gás de petróleo, oleodutos para o transporte de óleo anidro ou aguado saturado ou desgaseificado, gasodutos no método de gas-lift para a produção de petróleo, gasodutos para abastecimento de formações, oleodutos para inundação de água, bem como sistemas de eliminação de águas residuais e de formação, oleodutos para transporte de óleo de qualidade comercial, gasodutos para transporte de gás, oleodutos inibidores, oleodutos desemulsificantes em campos de gás e petróleo e petróleo. O GOST também fornece dutos para instalações de armazenamento subterrâneo - entre locais nas instalações.

Colocação de tubulações

Campo e tubulações principais atravessam um grande número de uma grande variedade de barreiras naturais e artificiais, que são chamadas de transições - submarinas, aéreas ou subterrâneas. As condições hidrogeológicas, naturais e climáticas também são muito diferentes: rios, ravinas, desfiladeiros, áreas cársticas perigosas se cruzam. Às vezes, apenas a colocação acima do solo é a única opção. As condições de construção são variadas e, para cada caso, são fornecidas as normas e regras estabelecidas no GOST. Cada local deve atender aos requisitos operacionais, de produção e econômicos.

A falha de qualquer link interromperá o trabalho ao longo de toda a extensão do duto, que é de centenas e centenas de quilômetros. É por isso que todas as travessias são estruturas exclusivamente responsáveis. Os tubos devem ser protegidos contra corrosão externa e interna. Todos eles são testados para resistência e força hidráulica,onde a pressão admissível é calculada, levando em consideração a prática de campo (a maioria das tabelas de referência mostra as condições de bombeamento de água, e aqui a tubulação deve funcionar em condições mais difíceis - bombeamento de misturas e líquidos viscosos).

Tubos pré-fabricados - os principais coletores de campo, que são colocados em estações de compressão e marcas de reservatórios de instalações pré-fabricadas individuais ou em grupo, desempenham o papel mais decisivo. Aqui, o terreno é extremamente importante se o esquema de coleta for de gravidade separada. Se os esquemas forem pressurizados, a localização das principais instalações de coleta do grupo é importante. O diagnóstico de tubulações mostra que, se não houver proteção elétrica e química, podem se formar seções de anodo e catodo, onde há remoções frequentes de produtos corrosivos marrons e marrons escuros sob as voltas sobrepostas das fitas isolantes de polímero.

Esquemas tecnológicos de construção

As tecnologias de construção não podem deixar de ser diversas, pois as transições para outros esquemas tecnológicos ditam a variabilidade das características da paisagem: alterações das características topográficas, do solo, hidrogeológicas, hidrológicas e climáticas. Se forem cometidos erros em qualquer nível, desde o projeto até a implementação do projeto, é provável que ocorram falhas na tubulação, muitas vezes acompanhadas de incêndios e acidentes. Todos os problemas podem ser divididos em categóricos e não categóricos. Tubulações e válvulas estão sujeitas a manutenção obrigatória -As inspeções são realizadas periodicamente, os vazamentos de gás e óleo detectados são eliminados. As desmontagens de oleodutos onde os oleodutos são colocados perto do solo são geralmente realizadas na primavera, outono e a qualquer momento quando há suspeita de falha na rede de coleta e transporte de petróleo.

Como as condições climáticas favoráveis praticamente não existem em nenhum lugar da Rússia, elas são duras em todos os lugares, a manutenção de qualquer oleoduto - campo ou principal - é acompanhada de complicações. Oleodutos e gasodutos congelam em seções separadas, a viscosidade da emulsão de óleo e óleo em tanques em plantas de coleta de óleo em bombas de sucção aumenta. É necessário aquecer áreas de emergência, e apenas vapor de água em alta temperatura é usado, pois uma chama aberta certamente causará incêndio ou explosão.

A corrosão interna das tubulações é a mais perigosa, ocorre porque os produtos provenientes dos poços são estratificados: óleo na parte superior - separadamente, água de formação na parte inferior - separadamente. E a água é altamente mineralizada, contém várias pequenas partículas que agem mecanicamente na parte inferior do cano, onde se formam sulcos ao longo do comprimento, uma espécie de sulco. É por causa deles que ocorre a maioria das falhas de pipeline. E essa corrosão do sulco progride muito rapidamente: até 2,7 milímetros por ano.

Oleodutos para o campo de petróleo e gás são principalmente tubos sem costura, que são muito mais duráveis porque o aço de baixo carbono é usado apenas dos melhores graus e é bem tratado termicamente. Tubulações de óleosão feitos sem fio, por soldagem elétrica. As tubulações devem ter cercas, bordas de preenchimento ou outra designação dos limites do local. O traçado da tubulação é determinado pelo tamanho e direção do corredor técnico, ou seja, deve-se agilizar a colocação em grupo de tubulações para finalidades diferentes ou idênticas. Isso inclui a parte linear e as transições através de obstáculos de plano natural ou artificial, válvulas de fechamento e dispositivos de fixação de tubos e proteção eletroquímica contra corrosão.

Para garantir a confiabilidade operacional das tubulações projetadas em cada etapa de seu uso - desde a partida e ajuste até a desmontagem e descarte, é necessário utilizar o Código de Conduta e não permitir a violação das normas prescritas pelo GOST. É com o objetivo de melhorar a qualidade nas fases de projeto, construção e subsequente operação segura de dutos de campo que estes documentos regulatórios foram desenvolvidos. Antes de tudo, é necessário minimizar os riscos operacionais, gerenciá-los adequadamente: cumprir todos os requisitos da regulamentação técnica vigente de acordo com os documentos de padronização.