Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 [ 81 ] 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121

Рис. 7.6. Зависимость вязкости гаэонасы-щеиной нефти ft от количества растворенного газа Гр при разных температурах Т

Рис. 7.7. Схема сооружения нефтепровода при перекачке газонасыщенной нефти:

/ - аварийная сепарационная установка; 2 - резервуарный парк; 3 - фильтр; 4 - замерный узел; 5 - подпорная насосная; 6 - перекачивающая насосная; 7 - узел регулятора давления; 8, 9, 12 - узлы пуска, пропуска и приема скребка соответственно; /О - буферная емкость; - установка сглаживания волн давления; 19 - концевая сепарационная установка

оооо оооо оооо у-0> оооо оооо

Нефть

t--i-»J

г промысли

о оо оо о ооооо о о о о оо О

нефти при температуре 293 К). Степень влияния растворенного газа различна в зависимости от температуры и его количества. С уменьшением температуры эффект снижения вязкости возрастает. Именно поэтому перекачка газонасыщенных нефтей, кроме решения проблемы доставки потребителю нефтяного газа низкого давления, в ряде случаев позволяет увеличить пропускную способность нефтепровода. Особенно персаективна эта перекачка и условиях месторождений Крайнего Севера с участками вечной .мерзлоты, где возникает новая проблема - предотвращение растепления грунта. В этих условиях такие способы, как горячая перекачка, термообработка, и другие могут оказаться неприемлемыми. При низких же температурах даже легкие нефти имеют высокую вязкость и становятся плохотранспорта-бельными.

Трубопроводный транспорт нефти в газонасыщенном состоянии предполагает осуществлять на территории промысла только первую ступень сепарации. Конечные ступени сепарации (одна, а при необходимости и несколько) переносятся с промысла на концевые сооружения (рис, 7.7), которые должны содержать концевую сепарационную установку узел замера количества газа и резервуарный парк, объем которого выбирают исходя из требования обеспечения надежности нефтеснаэжения потребителя, например, нефтеперерабатывающий завод (НПЗ) на случай остановок нефтепровода. Площадки концевых сооружений следует располагать вблизи к потребителю нефтяного газа для обеспечения более полной утилизации его. Подача газа на газоперерабатывающий завод (ГПЗ) может осуществляться как вакуум-компрессорами, так и эжекторами.

Технологические схемы перекачивающих станций и используемое на них оборудование должны обеспечивать перекачну нефти с высоким давлением насыщения. Это возможно только при полной герметизации пути движения газонасыщенной нефтн с промысла до концевых сооружений магистрального нефтепровода и при гюддержании в любой точке системы давления, обеспечивающего однофазность потока нефти. Поэтому при перекачке газонасыщенной нефти технологические схемы как головной, так и промежуточных насосных станций будут отличаться от соответствующих схем, применяемых при перекачке дегазированных нефтей. При перекачке газонасыщенной нефти головная насосная станция (ГНС) должна иметь следующие дополнительные сооружения: аварийную сепарационную установку, буферную емкость, установку сглаживания волн давления, систему аварийного сброса газа на факел. При ГНС должен быть резервуарный парк, основное назначение которого - обеспечение бесперебойной работы нефтепромысла при аварийных и плановых остановка х нефтепровода. При нормальном режиме работы нефтепровода наполнение резервуарных емкостей парка должно быть минимальным. При прекращении перекачки поступающая на головные сооружения газонасыщенная нефть подается в аварийные сепараторы для полного разгазирования, а затем самотеком поступает в резервуары. Отделившейся в сепараторах газ подается на факел. Для обеспечения самотечного движения дегазированной нефти сепараторы устанавливают на эстакадах. Высоту поднятия сепараторов определяют в результате гидравлического расчета отводящего трубопровода.

Основное назначение буферной емкости - предотвратить попадание свободного газа на прием центробежных насосов, тем самым обеспечить бескавитационный режим их работы. Буферная емкость может одновременно выполнять функции резервуара-сборника для сброса нефти при появлении гидравлического удара.

Появление свободного газа в трубопроводе возможно при его остановках, связанных с нарушением герметичности линейной части. Падение давления в трубопроводе приводит к разгазированию нефти. Выделившийся газ скапливается в повышенных участках трассы. После устранения аварии поднятием давления в трубопроводе удается только уменьшить объем газовой пробки, которая выносится потоком нефти в буферную емкость. В соответствии с этим должен определяться объем буферной емкости

-nD4J(4k),

где D - диаметр нефтепровода; In -длина газовой пробки; к - коэффициент наполнения буферной емкости {к = 0,3 4-0,8).

Давление в буферной емкости задается, исходя из бескавитацион-ного режима работы насосов:

р=-р, + Арк. з + Ар,о + АРдоп, (7.6)

где р,-давление насыщения нефти; Арк, з - кавитационный запас магистральных насосов; Арвс - потери давления в подводящих ком-

муникациях насосной станции; Д;)доп - дополнительный запас давления, учитывающий возможные колебания температуры (можно принять равным 0,1-0,2 МПа).

Поддержание этого давления обеспечивается регулятором давления - «до себя», установленным на газоотводящий линии буферной емкости. Необходимый уровень нефти в буферной емкости обеспечивается автоматически с помощью регулируемой задвижки на выходе насосной станции.

При пуске магистрального нефтепровода или при возобновлении перекачки после его остановки должны выполняться операции в следующей последовательности. Сначала пускают головную насосную станцию, для чего стравливают газ из мест возможного его скопления (из насосов, всасывающего коллектора) открытием кранов на газо-отводящей линии. Включают подпорные насосы, которые забирают дегазированную нефть из резервуаров товарного парка или из сепараторов и поднимают давление в системе трубопроводов, подводящих нефть к магистральным насосам, до значения, обеспечивающего беска-витационный режим их работы на газонасыщенных нефтях. Затем включают в работу основные насосы. Далее производится напрессовка трубопровода до тех пор, пока давление в буферной емкости на следующей насосной станции не достигнет величины в соответствии с формулой (7.6). После этого аналогичным способом пускают промежуточную насосную станцию (ПНС). После выхода на нормальный режим все насосные станции, в том числе и головная, переводятся на работу по схеме «из насоса в насос», минуя буферные емкости. Подпорные насосы на ГНС подкачивают дегазированную нефть из резервуарного парка. После высвобождения резервуаров они отключаются. Таким образом, подпорные насосы на ГНС необходимы только в моменты пусков нефтепровода и для откачки дегазированной нефти из резервуаров.

В случае перекачки газонасыщеиной нефти очень важным становится отыскание перевальных точек. При этом понятие «перевальная точка» можно обобщить на случай нестабильной нефти. Под перевальной точкой понимается такая точка трассы нефтепровода, давление в которой равно или меньше давления насыщения нефти. Если такая точка существует, то в ней происходит разгазирование нефти. Поскольку процесс растворения в нефти газа происходит значительно хуже, чем разгазирование, и требует высоких давлений и времени, то за перевальной точкой имеет место двухфазный поток. Существование перевальной точки снижает пропускную способность нефтепровода, а в отдельных случаях и ведет к прекращению перекачки. Это объясняется тем, что потери давления на участке двухфазного потока резко возрастают и может случиться, что запаса давления окажется недостаточно для преодоления гидравлических сопротивлений конечного участка трубопровода. Для обеспечения условий пуска нефтепровода и нормального режима его работы необходимо выявить наличие перевальных точек и устранить их путем поднятия давления в этих точках выше давлении насыщения нефти.