
- •Основы нефтегазового дела
- •Предисловие
- •1. Роль нефти и газа в жизни человека
- •1.1. Современное состояние и перспективы развития энергетики
- •Солнечная энергия
- •Энергия ветра
- •Геотермальная энергия
- •Энергия приливов и отливов
- •Энергия рек
- •Энергия атомного ядра
- •Энергия угля
- •Энергия нефти и газа
- •1.2. Нефть и газ - ценное сырье для переработки
- •1.3. Газ как моторное топливо
- •2. Краткая история применения нефти и газа
- •3. Нефть и газ на карте мира
- •3.1. Динамика роста мировой нефтегазодобычи
- •3.2. Мировые запасы нефти и газа
- •3.3. Месторождения-гиганты
- •4.1. Развитие нефтяной промышленности
- •Дореволюционный период
- •Период до распада ссср
- •Современный период
- •4.2. Развитие газовой промышленности
- •Период до распада ссср
- •Современный период
- •5. Основы нефтегазопромысловой геологии
- •5.1. Проблема поиска нефтяных и газовых месторождений
- •5.2. Состав и возраст земной коры
- •5.3. Формы залегания осадочных горных пород
- •5.4. Состав нефти и газа
- •5.5. Происхождение нефти
- •5.6. Происхождение газа
- •5.7. Образование месторождений нефти и газа
- •5.8. Методы поиска и разведки нефтяных и газовых месторождений
- •Геологические методы
- •Геофизические методы
- •Бурение и исследование скважин
- •5.9. Этапы поисково-разведочных работ
- •6. Бурение нефтяных и газовых скважин
- •6.1. Краткая история развития бурения
- •6.2. Понятие о скважине
- •6.3. Классификация способов бурения
- •6.4. Буровые установки, оборудование и инструмент
- •Буровые установки
- •Операциях:
- •Буровое оборудование и инструмент
- •6.5. Цикл строительства скважины
- •6.6. Промывка скважин
- •6.7. Осложнения, возникающие при бурении
- •6.8. Наклонно направленные скважины
- •6.9. Сверхглубокие скважины
- •6.10. Бурение скважин на море
- •7. Добыча нефти и газа
- •7.1. Краткая история развития нефтегазодобычи
- •7.2. Физика продуктивного пласта
- •7.3. Этапы добычи нефти и газа
- •7.4. Разработка нефтяных и газовых месторождений
- •Режимы работы залежей
- •7.5. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин Способы эксплуатации скважин
- •Оборудование забоя скважин
- •Оборудование ствола скважин
- •Оборудование устья скважин
- •7.6. Системы сбора нефти на промыслах
- •7.7. Промысловая подготовка нефти
- •Дегазация
- •Обезвоживание
- •Обессоливание
- •Стабилизация
- •7.8. Установка комплексной подготовки нефти
- •7.9. Системы промыслового сбора природного газа
- •7.10. Промысловая подготовка газа
- •Осушка газа
- •Очистка газа от сероводорода
- •Очистка газа от углекислого газа
- •Углерода водой под давлением',
- •7.11. Система подготовки и закачки воды в продуктивные пласты
- •7.12. Защита промысловых трубопроводов и оборудованияот коррозии
- •Применение ингибиторов
- •Технологические методы
- •7.13. Стадии разработки залежей
- •7.14. Проектирование разработки месторождений
- •8. Переработка нефти
- •8.1. Краткая история развития нефтепереработки
- •8.2. Продукты переработки нефти
- •Топлива
- •Нефтяные масла
- •Другие нефтепродукты
- •8.3. Основные этапы нефтепереработки
- •Подготовка нефти к переработке
- •Вторичная переработка нефти
- •Очистка нефтепродуктов
- •Очистка смазочных масел
- •8.4. Типы нефтеперерабатывающих заводов
- •9. Переработка газов
- •9.1. Исходное сырье и продукты переработки газов
- •9.2. Основные объекты газоперерабатывающих заводов
- •9.3. Отбензинивание газов
- •Компрессионный метод
- •Абсорбционный метод
- •Адсорбционный метод
- •9.4. Газофракционирующие установки
- •10. Химическая переработка углеводородного сырья
- •10.1. Краткие сведения о нефтехимических производствах
- •Производство спиртов
- •Производство полимеров
- •10.2. Основные продукты нефтехимии Поверхностно-активные вещества (пав)
- •Синтетические каучуки
- •Пластмассы
- •Синтетические волокна
- •11. Способы транспортировки нефти, нефтепродуктов и газа
- •11.2. Современные способы транспортирования нефти, нефтепродуктов и газа
- •Железнодорожный транспорт
- •Водный транспорт
- •Автомобильный транспорт
- •Трубопроводный транспорт
- •11.3. Область применения различных видов транспорта
- •Транспортировка нефти
- •Транспортировка газа
- •Транспортировка нефтепродуктов
- •12. Трубопроводный транспорт нефти
- •12.1. Развитие нефтепроводного транспорта в России
- •Дореволюционный период
- •Период до распада ссср
- •Современное состояние
- •12.2. Свойства нефти, влияющие на технологию ее транспорта
- •12.3. Классификация нефтепроводов
- •12.4. Основные объекты и сооружения магистрального нефтепровода
- •12.5. Трубы для магистральных нефтепроводов
- •12.6. Трубопроводная арматура
- •12.7. Средства защиты трубопроводов от коррозии
- •Изоляционные покрытия
- •Катодная защита
- •Защита от блуждающих токов. Механизм наведения блуждающих токов на подземные металлические сооружения и их разрушения
- •12.8. Насосно-силовое оборудование
- •12.9. Резервуары и резервуарные парки в системе магистральных нефтепроводов
- •5000 М3со щитовой кровлей:
- •Оборудование резервуаров
- •Противопожарное оборудование
- •Приборы контроля и сигнализации
- •12.10. Системы перекачки
- •12.11. Перекачка высоковязких и высокозастывающих нефтей
- •Перекачка нефтей с присадками
- •13. Трубопроводный транспорт нефтепродуктов
- •13.1. Развитие нефтепроцуктопроводного транспорта в России
- •Довоенный период
- •Период до распада ссср
- •Современный период
- •13.3. Краткая характеристика нефтепродуктопроводов
- •13.4. Особенности трубопроводного транспорта нефтепродуктов
- •14. Хранение и распределение нефтепродуктов
- •14.1. Краткая история развития нефтебаз
- •14.2. Классификация нефтебаз
- •14.3. Операции, проводимые на нефтебазах
- •14.4. Объекты нефтебаз и их размещение
- •14.5. Резервуары нефтебаз
- •14.6. Насосы и насосные станции нефтебаз
- •14.7. Сливо-наливные устройства для железнодорожных цистерн
- •14.8. Нефтяные гавани, причалы и пирсы
- •14.9. Установки налива автомобильных цистерн
- •14.10. Подземное хранение нефтепродуктов
- •Шахтные хранилища
- •Льдогрунтовые хранилища
- •14.11. Автозаправочные станции
- •Шахтного типа на один продукт:
- •15. Трубопроводный транспорт газа
- •15.1. Развитие трубопроводного транспорта газа
- •Период до 1956 года
- •15.2. Свойства газов, влияющие на технологию их транспорта
- •15.3. Классификация магистральных газопроводов
- •15.4. Основные объекты и сооружения магистрального газопровода
- •15.5. Газоперекачивающие агрегаты
- •15.6. Аппараты для охлаждения газа
- •15.7. Особенности трубопроводного транспорта сжиженных газов
- •16. Хранение и распределение газа
- •16.1. Неравномерность газопотребления и методы ее компенсации
- •16.2. Хранение газа в газгольдерах
- •16.3. Подземные газохранилища
- •16.4. Газораспределительные сети
- •16.5. ГЬзорегуляторные пункты
- •16.6. Автомобильные газонаполнительные компрессорные станции
- •16.7. Использование сжиженных углеводородных газов в системе газоснабжения
- •16.8. Хранилища сжиженных углеводородных газов
- •17. Трубопроводный транспорт твердых и сыпучих материалов
- •17.1. Пневмотранспорт
- •17.2. Контейнерный транспорт
- •1.3. Гидротранспорт
- •Рекомендуемые параметры пульпы
- •18. Проектирование трубопроводов и хранилищ 18.1. Проектирование магистральных трубопроводов
- •18.2. Особенности проектирования нефтебаз
- •18.3. Использование эвм при проектировании трубопроводов и хранилищ
- •Вдоль дуг
- •19. Сооружение трубопроводов
- •19.1. Основные этапы развития отраслевой строительной индустрии
- •Период до распада ссср
- •19.2. Состав работ, выполняемых при строительстве линейной части трубопроводов
- •19.3. Сооружение линейной части трубопроводов Погрузочно-разгрузочные и транспортные работы
- •Земляные работы
- •Сварочно-монтажные работы
- •Изоляционно-укладочные работы
- •19.4. Особенности сооружения переходов магистральных трубопроводов через преграды
- •Воздушные переходы
- •19.5. Строительство морских трубопроводов
- •20.2. Общестроительные работы на перекачивающих станциях Разбивочные работы
- •Земляные работы
- •Бетонные работы
- •Устройство кровли
- •20.3. Специальные строительные работы при сооружении нс и кс
- •Монтаж оборудования
- •20.4. Сооружение блочно-комплектных насосных и компрессорных станций
Устройство кровли
При устройстве кровли поверх железобетонных плит выполняют цементную и асфальтобетонную стяжки, а затем наклеивают рубероид.
Назначение стяжек - выравнивание поверхности кровли и создание гидроизоляционного слоя. Толщина стяжки от 10 до 30 мм.
Перед наклейкой рубероида поверхность стяжки покрывают грунтовочным составом (40...50 % масла зеленого и 60...50 % битума БНИ-IV по весу). Рубероид наклеивают на битумную мастику.
506
507
20.3. Специальные строительные работы при сооружении нс и кс
В ходе специальных строительных работ выполняется монтаж оборудования, технологических трубопроводов и вспомогательных систем.
Монтаж оборудования
Независимо от типа оборудования в процессе подготовки и проведения монтажа выполняется ряд общих работ.
Поступившее на строительную площадку оборудование осматривают, чтобы установить не повреждено ли оно при транспортировке и соответствует ли его комплектность упаковочным листам.
В ходе последующего монтажа выполняют:
установку оборудования на подготовленный фундамент;
выверку оборудования;
центровку валов агрегатов.
Оборудование, установленное на фундамент, предварительно фиксируется с помощью анкерных болтов.
Далее осуществляют выверку оборудования в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Цель выверки в горизонтальной плоскости - добиться совпадения осей оборудования с главными осями фундамента. Делают это с помощью отвесов. Целью выверки в вертикальной плоскости является строго горизонтальная установка оборудования. При этом используются специальные домкраты, нивелировочные болты, клиновые подкладки и т.п.
Одно из условий нормальной работы перекачивающих агрегатов - это соосность валов привода и насоса (нагнетателя). Операция по устранению смещений и перекосов осей сопрягаемых валов называется центровкой.
Монтаж технологических трубопроводов
К технологическим относятся все трубопроводы на площадках НС и КС, по которым транспортируется нефть, нефтепродукты, газ, а также масло, пар, вода.
На компрессорных станциях технологическими называют газопроводы, связывающие компрессорный цех с магистральным газопроводом; газопроводы, связывающие отдельные агрегаты между собой, межцеховые газопроводы, а также трубопроводы систем охлаж-
508
509
дения и смазки агрегатов. На перекачивающих станциях к технологическим относят также трубопроводы, соединяющие резервуарный парк, камеру фильтров и насосную между собой и с магистральным трубопроводом, обвязку насосов.
Общая протяженность технологических трубопроводов на одной перекачивающей станции достигает 10 км.
Технологические трубопроводы монтируют одним из двух способов: по месту или укрупненными узлами и блоками.
Монтаж по месту заключается в том, что трубопровод собирают непосредственно на месте укладки. При этом используют простейшие такелажные средства.
В случае монтажа укрупненными узлами и блоками выполняется их предварительная сборка на специальных монтажных площадках. При втором способе монтажа работы существенно ускоряются, т.к. предварительную сборку можно вести параллельно с общестроительными работами.
Отличительной особенностью технологических трубопроводов является то, что значительная их часть прокладывается на опорах. В остальном технология их монтажа, в основном, аналогична сооружению линейной части магистральных трубопроводов.
Монтаж резервуаров для нефти и нефтепродуктов
Работам по монтажу резервуаров предшествуют расчистка площадки от кустарника и мелколесья, а также устройство основания под резервуары.
Расчистку площадки производят с помощью средств уже упомянутых в п. 19.2. Толстые деревья (диаметром более 20 см) спиливают. Далее производится корчевка пней специальными корчевателями и производится разбивка осей под основания резервуаров с помощью геодезических приборов.
Сооружение основания под резервуар - один из самых ответственных этапов строительства, поскольку от качества его выполнения зависит величина и равномерность осадки резервуара, которая неизбежна. Грунты, на которых сооружаются резервуары, должны обладать достаточной несущей способностью. В противном случае прибегают к одному из следующих способов их укрепления: замена грунта, его уплотнение тяжелыми трамбовками с последующей защитой от замачивания, обработка грунта различными веществами (жидкое стекло, смолы, битумы), термическое закрепление грунта путем обжига массива через специально пробуренные скважины.
510
Стальные резервуары устанавливают на искусственном основании, состоящем из грунтовой подсыпки, песчаной подушки и гидроизоляционного слоя (рис. 20.6).
Назначением искусственного основания является распределение нагрузки и передача ее на нижележащий грунт. Слоем грунтовой засыпки заменяют слабые верхние слои грунта. Ее толщина составляет от 0,5 до 2 м. Песчаная подушка служит для обеспечения равномерной осадки резервуара. Гидроизоляционный слой толщиной 80...100 мм предохраняет днище будущего резервуара от коррозии под действием грунтовой влаги. Его изготавливают из смеси супесчаного грунта с битумом, гудроном, мазутом и т.п.
Основание резервуара закрепляют с помощью бетонной отместки.
На рис. 20.7 показано устройство фундамента резервуаров на косогорном участке, а на рис. 20.8 - конструкция основания резервуара объемом 10000 м:!, отличающаяся повышенной надежностью.
При монтаже вертикальных цилиндрических резервуаров применяют два метода: полистовой и индустриальный (из рулонных или укрупненных заготовок).
Полистовой метод монтажа заключается в том, что корпус и кровля резервуара монтируются из отдельных листов прямо на строительной площадке. Монтаж начинают с днища, которое во всех случаях поставляется в виде рулонной заготовки. Далее монтируют корпус резервуара путем последовательного наращивания поясов из отдельных предварительно изогнутых по необходимому радиусу листов. Все сварочные работы выполняют ручной электродуговой сваркой.
Далее в центре резервуара монтируют центральную стойку, а по его периметру - опоры. На них устанавливают полуфермы кровли, которые связывают между собой поперечными балками. Листы кровли соединяют сваркой внахлестку, а по наружному контуру присоединяют к верхнему обвязочному уголку на корпусе резервуара сплошным кольцевым швом. Кроме того, через определенные интервалы листы кровли присоединяют точечными проплавочными швами к элементам поддерживающих конструкций (полуфермы, балки).
Недостатками полистового метода является относительно низкая производительность сварочно-монтажных работ, сильная зависимость монтажных работ от погодных условий и т.д.
Индустриальный метод монтажа резервуаров осуществляется в два этапа:
1) изготовление рулонных заготовок корпуса и днища, а также щитов кровли в заводских условиях и их доставка к месту монтажа резервуара;
511
Рис.2 0.6. Фундамент под резервуары объемом 5000 м : 1 - грунтовая подсыпка; 2 - песчаная подушка; 3 - отмостка.
Рис.2 0.7. Фундамент под резервуары на косогорном участке: 1 - нагорная канава; 2 - песчаная подушка; 3 - грунтовая подсыпка.
J .* S
Рис.20.8. Фундамент под резервуары объемом 10 000 м3: 1 - кольцевая канавка с отмосткой; 2 - железобетонное кольцо; 3 - гидрофобный слой; 4 - песчаная подушка; 5 - грунтовая подсыпка; 6 — бетонная подготовка; 7 - выравнивающий цементный слой.
512
2) монтаж резервуара из заготовок заводского изготовления.
Основной объем сварочно-монтажный работ при данном методе выполняется в заводских условиях, что обеспечивает относительно высокое качество работ. Изготовление рулонных заготовок корпуса и днища резервуара осуществляется на специальных стендах. После контроля качества сварных швов полотнища днища и корпуса окрашивают и свертывают в рулон диаметром до 3,2 м. В настоящее время на заводах изготовляют рулоны высотой до 18 м.
Монтаж резервуара на подготовленном основании начинают с укладки днища. У резервуаров емкостью до 1000 м3 днище поставляется в виде одного рулона, а у больших - в виде нескольких рулонов, представляющих собой части днища. После развертывания нескольких рулонов их соединяют в одно целое сваркой.
Монтаж корпуса резервуара включает следующие операции:
подъем рулона корпуса в вертикальное положение;
развертывание рулона корпуса;
сварку монтажных стыков.
Подъем в вертикальное положение рулона корпуса резервуаров объемом менее 1000 м! осуществляется передвижными кранами, от 1000 до 2000 м3 - с помощью тракторов или тракторных лебедок, свыше 2000 м3 - специальными кранами большой (25...50 т) грузоподъемности.
При отсутствии крана необходимой грузоподъемности подъем рулона корпуса резервуаров в вертикальное положение осуществляют с помощью тракторов или тракторных лебедок с использованием А-образной стрелы. Развертывают рулон корпуса трактором. По мере развертывания полотнище корпуса фиксируют сварочными прихватками по линии разметки на днище. Развернув 5...6 м полотнища, начинают монтаж покрытия из отдельных щитов, что обеспечивает повышение устойчивости корпуса. Щиты соединяют между собой и верхним поясом резервуаров с помощью сварки.
Завершается сооружение резервуаров их испытаниями на прочность и герметичность.