Field pipelines: tipos, operación, GOST

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Para transportar el petróleo producido desde el pozo hasta el punto de recolección central, se necesitan tuberías de campo. También están diseñados para mover el "oro negro" a otros objetos en el marco de la pesca. Las tuberías de campo, dependiendo de la presión, se pueden dividir en tres tipos: alta presión, media presión y baja presión. También pueden ser simples cuando no hay ramas y complejos, con ramas. El método de tendido de tuberías de campo también las divide en subacuáticas, superficiales, superficiales y subterráneas.

Dependencias de destino

Las tuberías de campo pueden ser sin presión y con presión. La división no termina ahí. Por ejemplo, las tuberías se descargan cuando se bombea petróleo a la instalación desde un pozo de acuerdo con la medida: el diámetro de la tubería, según la productividad de este pozo, es de 75-150 milímetros. También se necesitan canalizaciones tecnológicas de campo. Los colectores prefabricados están destinados al transporte de aceite a la instalación, donde se prepara el aceite: se elimina el gas, las sales minerales y el agua. El diámetro de tales colectores es de 100 a 350 milímetros.

Las tuberías de gas de campo recolectan gas, las tuberías inhibidoras de campo suministran reactivos a los pozos, las tuberías de agua de campo suministran agua para apoyar la formación. Y para todo esto, se necesitan tuberías. Las condiciones de instalación (por ejemplo, el terreno) sugieren, al diseñar tuberías de campo, qué tipo se utiliza mejor en este caso particular. En el flujo de gravedad, el aceite se mueve por gravedad bajo la influencia de la gravedad, en el flujo de presión-gravedad solo se puede bombear aceite, las bombas de presión libre destilan aceite por separado, gas por separado. Pero también hay tipos combinados.

Además, los oleoductos de campo, según las condiciones de instalación (por ejemplo, la presencia/ausencia de pendientes del relieve) se dividen en los siguientes tipos: - gravedad (el movimiento se produce bajo la acción de fuerzas gravitatorias); - presión-gravedad (solo petróleo); - gravedad libre/sin presión (el petróleo y el gas se mueven por separado); - combinados. Al construir tuberías de campo, todo esto debe tenerse en cuenta.

Si el aceite se calienta, se vuelve más viscoso, entonces la velocidad de su movimiento a través de la tubería aumenta significativamente. Se utiliza cuando se bombean grandes cantidades de aceite. La diferencia entre los oleoductos principales y de campo es que estos últimos no entregan el mineral más allá de la empresa procesadora, este es su punto final. Y los principales, en todo el mundo. Sin embargo, es indispensable la construcción de oleoductos, este es el componente más importante para la recolección de petróleo y supreparación de productos básicos, suministro de agua y gas para el sistema RPM.

Las tuberías de campo construidas para las necesidades técnicas y de acuerdo con las reglas tecnológicas transportan los productos producidos desde la boca del pozo hasta las estructuras principales principales de los gasoductos y oleoductos o hasta la planta de procesamiento de gas (refinería). También es necesario construir tuberías para el suministro de agua producida por el proceso, desde la CPF y la UPSV hasta la estación de bombeo de aguas residuales, y luego desde allí hasta el campo, sus pozos de inyección. La producción de petróleo y gas se distingue por el uso de tecnologías bastante complejas, muchos institutos de investigación están trabajando de cerca en el desarrollo de tuberías y mecanismos relacionados.

Operación de tuberías de campo

Para aumentar la capacidad de los yacimientos prefabricados cuando se conectan nuevos pozos o se aumenta la productividad de los antiguos, es necesario, como ya se mencionó, reducir la viscosidad y calentar el petróleo. Hay otras formas: luego se introduce aceite aguado, se coloca un colector de aceite paralelo (bucle) o se conecta una bomba adicional en paralelo.

Los oleoductos principales y de campo a través de los cuales se transporta el petróleo comercial (cuando la presión de vapor saturado no supera los 500 milímetros de mercurio (66,7 kPa) a +38 grados, suelen denominarse oleoductos. Y si los productos de los pozos de petróleo se transportan junto con gas disuelto o en estado libre, y la presión de saturación del vapor de aceite es absoluta a +20 grados, tales tuberías se denominanoleoductos y gasoductos. Si se transporta agua producida, es un conducto.

El valor de presión superior a 2,5 MPa ocurre en tuberías de alta presión, de 1,6 a 2,5 MPa - en tuberías de media presión, y menos de 1,6 MPa - en tuberías de baja presión. Además de las tuberías subterráneas, subterráneas, aéreas y submarinas, existen tuberías prefabricadas o soldadas. Los materiales para ellos también difieren: fibra de vidrio, acero con un revestimiento interior: pintura anticorrosión o polietileno, así como solo acero. La corrosión de las tuberías en las tuberías de campo para petróleo y gas aumenta si se llevan a cabo tratamientos con ácido del pozo o fracturación hidráulica. El agua asociada al mismo tiempo reduce significativamente el pH en las zonas de estancamiento. Muy a menudo, se requiere la reparación de tuberías de campo.

Acerca de la corrosión del metal

Para reducir la corrosión de las tuberías de acero, los fabricantes han realizado importantes investigaciones y experimentos prácticos en las últimas décadas. Así, se desarrolló todo un conjunto de especificaciones, donde se regulan una serie de indicadores importantes, entre los que se encuentra la velocidad de corrosión. Se inició la producción de tuberías resistentes a la corrosión, para las cuales se suministra acero con aditivos de cromo, titanio y vanadio. Las tuberías revestidas, multicapa, combinadas y muchos otros tipos están diseñadas para campos petroleros existentes, para la construcción de tuberías troncales y de campo.

Aumentó la vida útil, disminuyó la corrosión general. Pero las tuberías se han vuelto mucho más caras. Al mismo tiempo, varias organizaciones propusieron para operar en la industria petrolera tuberías de plástico y fibra de vidrio, así como tuberías de acero puro.revestimiento interior y exterior de polietileno, con revestimiento interior únicamente de barnices y pinturas con propiedades anticorrosivas.

Código de Reglas

El conjunto de reglas (en lo sucesivo, el SP) "Tuberías de campo" se retiró del Comité Técnico de Normalización (TK 465), luego fue aprobado por el Ministerio de Construcción de la Federación Rusa en 2016 y puesto en en vigor desde junio de 2017. Este documento estableció requisitos para tuberías de acero industriales, y también se relacionan con el diseño, producción y aceptación de trabajo durante la construcción, reconstrucción, revisión de tuberías de hasta 1400 milímetros de diámetro (inclusive). La sobrepresión no debe exceder los 32,0 MPa. La empresa conjunta "Tuberías de campo" debe aplicarse a todas las tuberías de acero de campo, en particular:

1. Para campos de gas y gas condensado - gasoductos-bucles hasta el punto de recolección o hasta la válvula de entrada ubicada en el sitio del campo, es decir, a plantas de tratamiento de lodos, dispositivos de anclaje de paneles de polímero o a edificios con válvulas de conmutación.

2. Para colectores de recolección de gas: desde tuberías de pozos, tuberías de gas crudo, tuberías de condensado de gas inestable y estable de cualquier longitud.

3. Para tuberías de suministro de gas purificado e inhibidor directamente a pozos y otras instalaciones.

4. Para tuberías con presión de aguas residuales superior a 10 MPa, para suministrarlas a pozos y bombearlas a formaciones absorbentes.

5. Paralíneas inhibidoras.

6. Para líneas de metanol.

7. Para yacimientos petrolíferos y petróleo y gas: líneas de flujo desde pozos, excepto secciones en plataformas de pozos, para transportar el producto hasta las estaciones de medición.

8. SP 284 1325800 2016 "Tuberías de campo" también prescribe tuberías de petróleo y gas para transportar productos de pozo desde la unidad de medición hasta el punto de separación de petróleo.

El documento cubre todos los tipos de tuberías utilizadas en la industria del petróleo y el gas, y la lista es muy larga. Los oleoductos y gasoductos que transportan petróleo junto con gas, que se encuentra en un estado disuelto y libre, se clasifican como oleoductos y gasoductos y oleoductos que suministran petróleo desgasificado.

JV Las reglas de "Gasoductos Promyslovye" no se aplican a los oleoductos hechos de hierro fundido, materiales compuestos y poliméricos, así como a los oleoductos principales para el transporte de productos de calidad comercial y muchos otros tipos. Por ejemplo, las tuberías deben tener otras calidades para poder transportar productos que contengan sulfuro de hidrógeno, producto con una temperatura superior a los 100 grados. Estas disposiciones no se aplican a los conductos de agua y tuberías tecnológicas dentro del sitio.

Códigos de construcción departamentales (BCH)

La construcción de tuberías principales y de campo está controlada por las normas VSN y se aplica a las tuberías de acero de 1420 mm inclusive, de acuerdo con estas normas, la reconstrucción y construcción de una nuevaequipos para la operación y apertura de campos de gas y petróleo. El área de distribución también está controlada por estándares de diseño, incluso para las instalaciones de almacenamiento subterráneo, donde el medio está sobrepresionado (no más de 32 MPa). Las "tuberías principales y de campo" de VSN también consideran las líneas de flujo que se necesitan para el transporte desde el pozo, donde el diámetro y la longitud se regulan según los cálculos técnicos y las tasas de flujo del pozo (de 75 a 150 milímetros de diámetro de la línea de flujo y no más de cuatro kilómetros de longitud).

Los colectores prefabricados están diseñados para el transporte de aceite, los cuales son tendidos desde la planta dosificadora hasta la estación de bombeo o instalación donde se prepara el aceite. El diámetro de los colectores prefabricados es de 100 a 350 milímetros, la longitud puede ser de más de diez kilómetros. Los “Field pipelines” de VSN establecen los estándares para los ductos inhibidores que suministran reactivos químicos a los pozos (no solo a los pozos, sino también a otras instalaciones donde sea necesario en el marco de los campos de gas condensado, gas, petróleo y gas y petróleo). campos, también se necesitan tuberías de agua para la construcción y reconstrucción, que también debe basarse en el Código de práctica y los códigos de construcción departamentales.

Se suministra agua a los pozos de inyección para mantener la presión en la formación, después de lo cual el agua de formación se extrae junto con el petróleo, se recolecta y se descarga en los acuíferos. La construcción de tuberías principales y de campo también contempla este importante elemento. Las tuberías de agua se dividen en principales, a partir deestaciones de bombeo en la segunda subida, a las de abastecimiento, que conectan el suministro principal de agua a las estaciones de bombeo de cada clúster, a las de distribución, que conectan los pozos de inyección a las estaciones de bombeo de los clúster.

Campos de gas y condensado de gas

En tales instalaciones, las tuberías de campo conectan los pozos de gas y las instalaciones de tratamiento de gas con las estaciones de distribución de campo antes de que el gas ingrese a la tubería de gas principal, y también recolectan y utilizan el condensado de gas con su ayuda. Se subdividen en gasoductos-bucles, gasoductos colectores, recolección de condensados y tuberías de agua de campo. Todo esto está siendo construido y reconstruido estrictamente de acuerdo con las reglas que se presentan en la VSN. El gasoducto conecta el pozo con un separador, donde todas las impurezas innecesarias se separan del gas mismo, y el gas también se seca y se prepara para el transporte.

Existen instalaciones grupales y puntos separados de separación de gases. La longitud de los penachos es de 600 metros a 5 kilómetros, el diámetro de las tuberías se prescribe hasta 200 milímetros. Los colectores de campo para la recolección de gas deben conectar las plantas de preparación de grupos con las estaciones de distribución de gas. La forma de los colectores de recolección de gas no difiere de otros gasoductos de campo que se utilizan en campos petroleros. Los colectores de condensados son exactamente iguales a los colectores de los campos petrolíferos para recolectar petróleo, se utilizan para transportar el condensado de gas a un punto de recolección de gas o a una planta de producción de gasolina.

Construcción de oleoductos en Rusia

Ya en los años ochenta del siglo XX en Rusia, en todas partes cambiaron a la construcción de sistemas de presión sellados, las tuberías de gas de vacío no se están diseñando actualmente en nuevos campos. Los gasoductos, similares a las líneas de flujo, se dividen según su propósito: en primer lugar, en líneas de suministro. Además, similar a los colectores prefabricados para petróleo, colectores prefabricados para gas y, finalmente, gasoductos de inyección.

La forma también depende de la configuración del campo, del tamaño de los depósitos y de la ubicación de las estaciones de refuerzo e instalaciones de medición. En los campos petroleros, el sistema de recolección de gas se denomina de acuerdo con la forma del colector: lineal, si el colector es de una sola línea, radial, si los colectores se reducen a un solo punto, anular, si el colector gira alrededor de la estructura del petróleo. toda el área en un anillo. El colector de anillo generalmente está diseñado con puentes para maniobrabilidad y operación confiable.

Los gasoductos de inyección conducen el gas hacia la "tapa" del campo desde las estaciones compresoras para mantener la presión del yacimiento y prolongar la vida útil del pozo, así como para suministrarlo a los cabezales de pozo a través de cabinas de distribución de gas, si la El método de operación es el compresor. De la misma manera, el gas es transportado a las plantas de procesamiento y a las plantas de fraccionamiento de gas para los consumidores.

Reglas para la construcción de gasoductos de campo

Dado que se trata de estructuras de ingeniería de capital, es decir, diseñadas para una larga vida útil y están destinadas al transporte de productos petrolíferos, gasy petróleo de forma ininterrumpida desde el lugar de producción hasta las instalaciones de tratamiento complejo y los lugares de entrada al oleoducto principal (así como cualquier otro modo de transporte, incluidos el fluvial, marítimo y ferroviario), se proporcionan muchas normas y reglas para la construcción. Lo principal es GOST 55990 (2014) "Tuberías de campo" para campos de petróleo y gas, donde los estándares de diseño y las reglas para la aplicación de este estándar se establecen en la sección 8. Todos los cambios se informan en el índice "Estándares nacionales". Las enmiendas y cambios en el texto oficial son publicados mensualmente y desde Internet por la Agencia Federal de Regulación Técnica y Metrología en el sitio web oficial.

GOST "Tuberías de campo" se aplica a tuberías de acero reconstruidas y nuevas con un diámetro de 1400 mm inclusive, donde el exceso de presión no supera los 32,0 MPa para campos de petróleo, gas condensado y gas, así como para almacenamiento subterráneo comodidades. La composición de las tuberías de campo se mencionó anteriormente, así es como opera este estándar. Se trata de gasoductos para gas condensado y campos de gas, gasoductos, colectores de captación de gas, gasoductos para gas condensado estable e inestable, para suministro de inhibidor y gas purificado a pozos y otras instalaciones que requieran desarrollo, gasoductos de aguas residuales a pozos (inyección a formaciones), tuberías de metanol.

GOST Las "tuberías de campo" para petróleo y gas y campos petrolíferos también se describen arriba. es una películagasoductos, recolección de petróleo y gas, gasoductos para el transporte de gas de petróleo, oleoductos para el transporte de petróleo anhidro o acuoso saturado o desgasificado con gas, gasoductos en el método de elevación de gas para la producción de petróleo, gasoductos para el suministro a productores formaciones, tuberías para inyección de agua, así como sistemas de eliminación de aguas residuales y de formación, oleoductos para transporte de petróleo de calidad comercial, gasoductos para transporte de gas, tuberías inhibidoras, tuberías desemulsionantes en campos de gas y petróleo y petróleo. GOST también proporciona tuberías para instalaciones de almacenamiento subterráneo, entre sitios en las instalaciones.

Tendido de tuberías

Las tuberías de campo y principales cruzan una gran cantidad de una gran variedad de barreras naturales y artificiales, que se denominan transiciones: subacuáticas, aéreas o subterráneas. Las condiciones hidrogeológicas, naturales y climáticas también son muy diferentes: ríos, barrancos, gargantas, áreas kársticas peligrosas se cruzan. A veces, solo la colocación sobre el suelo es la única opción. Las condiciones de construcción son variadas y, para cada caso, se proporcionan las normas y reglas establecidas en GOST. Cada sitio debe cumplir con los requisitos operativos, de producción y económicos.

La falla de cualquier enlace detendrá el trabajo a lo largo de toda la tubería, que es de cientos y cientos de kilómetros. Por eso todos los cruces son estructuras exclusivamente responsables. Las tuberías deben estar protegidas contra la corrosión externa e interna. Todos ellos están probados para la resistencia hidráulica y la fuerza,donde se calcula la presión permitida, teniendo en cuenta la práctica de campo (la mayoría de las tablas de referencia muestran las condiciones para bombear agua, y aquí la tubería debe funcionar en condiciones más difíciles: bombear mezclas viscosas y líquidos).

Tuberías prefabricadas: los colectores de campo principales, que se colocan en estaciones de compresión y marcas de depósitos desde instalaciones prefabricadas individuales o grupales, juegan el papel más decisivo. Aquí, el terreno es extremadamente importante si el esquema de recolección es por gravedad separada. Si los esquemas están presurizados, la ubicación de las instalaciones de recolección del grupo principal es importante. Los diagnósticos de tuberías muestran que si no hay protección eléctrica y química, se pueden formar secciones de ánodo y cátodo, donde hay remociones frecuentes de productos corrosivos de color marrón y marrón oscuro debajo de las vueltas superpuestas de las cintas aislantes de polímero.

Esquemas tecnológicos de construcción

Las tecnologías de la construcción no pueden dejar de ser diversas, ya que las transiciones a otros esquemas tecnológicos dictan la variabilidad de las características del paisaje: cambian las características topográficas, del suelo, hidrogeológicas, hidrológicas y climáticas. Si se cometen errores en cualquier nivel, desde el diseño hasta la implementación del proyecto, es probable que ocurra una falla en la tubería, a menudo acompañada de incendios y accidentes. Todos los problemas se pueden dividir en categóricos y no categóricos. Las tuberías y válvulas están sujetas a mantenimiento obligatorio -Se realizan inspecciones periódicamente, se eliminan las fugas de gas y aceite detectadas. Los recorridos de oleoductos donde los oleoductos se colocan cerca del suelo generalmente se llevan a cabo en primavera, otoño y en cualquier momento en que se sospeche una falla en la red de recolección y transporte de petróleo.

Dado que las condiciones climáticas favorables prácticamente no existen en ninguna parte de Rusia, son duras en todas partes, el mantenimiento de cualquier tubería, ya sea de campo o principal, se acompaña de complicaciones. Los oleoductos y gasoductos se congelan en secciones separadas, aumenta la viscosidad de la emulsión de aceite y el aceite en los tanques en las plantas de recolección de aceite en las bombas de succión. Es necesario calentar las áreas de emergencia, y solo se usa vapor de agua a alta temperatura, ya que una llama abierta seguramente provocará un incendio o una explosión.

La corrosión interna de las tuberías es la más peligrosa, ocurre porque los productos provenientes de los pozos están estratificados: petróleo en la parte superior - por separado, agua de formación en el fondo - por separado. Y el agua está altamente mineralizada, contiene muchas partículas pequeñas que actúan mecánicamente en la parte inferior de la tubería, donde se forman surcos a lo largo, una especie de ranura. Es debido a ellos que ocurren la mayoría de las fallas en las tuberías. Y esta corrosión de las ranuras progresa muy rápidamente: hasta 2,7 milímetros por año.

Los oleoductos para el campo del petróleo y el gas son en su mayoría tubos sin costura, que son mucho más duraderos porque solo se utiliza acero con bajo contenido de carbono de los mejores grados y se trata térmicamente bien. Tubos de aceitese fabrican sin hilo, mediante soldadura eléctrica. Las tuberías deben tener vallas, borde de relleno u otra designación de los límites del sitio. La ruta de la tubería está determinada por el tamaño y la dirección del corredor técnico, es decir, se debe simplificar el tendido grupal de tuberías para fines diferentes o idénticos. Esto incluye la parte lineal, y las transiciones a través de obstáculos de un plano natural o artificial, y las válvulas de cierre, y los dispositivos de fijación de tuberías, y la protección electroquímica contra la corrosión.

Para garantizar la confiabilidad operativa de las tuberías diseñadas en cada etapa de su uso, desde la puesta en marcha y el ajuste hasta el desmantelamiento y la eliminación, es necesario utilizar el Código de práctica y no permitir la violación de las normas prescritas por GOST. Es con el propósito de mejorar la calidad en las etapas de diseño, construcción y posterior operación segura de las tuberías de campo que se han desarrollado estos documentos reglamentarios. En primer lugar, es necesario minimizar los riesgos operacionales, gestionarlos adecuadamente: cumplir con todos los requisitos de las normas técnicas vigentes de acuerdo con los documentos de normalización.