13. Выбор трассы магистрального нефтепровода.

При выборе трасс сложной сети промысловых трубопроводов, прежде всего, руководствуются данными комплексного проекта разработки месторождения. По данным этого проекта (сетка расположения скважин, топографическая карта месторождения) с учетом режима разработки (с ППД или без него) произ­водится изыскание необходимых трасс трубопроводов, выбор площадок для установки ГЗУ, размещения оборудования ДНС, УПН, УПСВ, товарных парков и ПТЗ.

Для ровного рельефа местности месторождения (Север, пустыня) не существует проблемы выбора трасс отдельных трубопроводов - все они прокладываются наикратчайшем путем. Если месторождение име­ет неровный рельеф местности или на площади его расположены населенные пункты или какие-либо дру­гие сооружения, то возникает серьезный вопрос о рациональном выборе трассы трубопроводов и площадок. Трассой трубопровода является линия, определяющая положение трубопровода на местности. Эта линия, нанесенная на карту или план местности, называется планом трассы.

Задача выбора трассы магистрального трубопровода в общем виде формулируется следующим образом: на местности рассматривается некоторая область , включающая точки А и В, которые должны быть соединены трубопроводом. В каждой точке области определено значение критерия оптимальности ( например, стоимость строительства трубопровода). В области G существует множество различных путей, соединяющих точки А и В. Каждому пути соответствует определенное значение критерия оптимальности W. Требуется из существующих путей выбрать путь с экстремальным значением критерия (т.е. в нашем случае с наименьшей скоростью строительства). Область G , в которой осуществляется поиск оптимальной трассы называется иногда областью развития линии трубопровода. Она должна быть такой, чтобы в ней обязательно находилась оптимальная трасса, а за ее пределами любая трасса была заведомо худшей. Кроме того, размеры области должны быть минимально необходимыми для уменьшения объема исходной информации.

Как показывает опыт проектирования и строительства трубопроводов, фактическая длина магистрального трубопровода, как правило, больше длины геодезической прямой, соединяющей начальную и конечную точки трассы, так как при трассировании линии трубопровода необходимо обходить различные препятствия. Отклонение от прямой будет тем значительней, чем больше встречается препятствий и чем выше стоимость их преодоления. Отклонение характеризуется коэффициентом развития линии трубопровода

= /l

Где -фактическая длина трубопровода; l- расстояние между начальной А и конечной В точками на геодезической прямой.

По результатам статистической оценки коэффициентов развития построенных трубопроводов, проложенных в равнинной местности, значения коэффициентов развития не превышают 1,05; для болотистой среднепересеченной местности они находятся в пределах 1,03-1,24; для сильнопересеченной с большим числом естественных и искусственных препятствий – в пределах 1,16-1,4.

Коэффициент развития линии трубопровода К следует определять из условия:

=,

Где -приведенные затраты на 1 км трубопровода по геодезической прямой между начальной и коне6чной точками с учетом переходов через препятствия; -приведенные затраты на 1 км трубопровода по геодезической прямой между начальной и конечной точками без затрат на переходы через естественные и искусственные препятствия.

Если задан максимальный коэффициент развития линии трубопровода для рассматриваемого района прохождения трассы, то тем самым вводится жесткое ограничение на положение границы области прокладки

Все возможные трассы, удовлетворяющие этому условию, должны быть заключены внутри кривой линии, каждая точка которой удалена от начального и конечного пунктов трубопровода на расстояния, дающие в сумме . Такой кривой является эллипс.

Кроме выбора трассы, проектирование трубопроводов на площади месторождения должно сводиться к решению следующих основных задач:

1) выбор оптимальных длин и диаметров выкидных линий и сборных коллекторов, отвечающих минимуму расхода металла, затрат на их строительство и эксплуатационных издержек;

2) гидравлический, тепловой и механический расчет трубопроводов, транспортирующих как однофазную, так и многофазную жидкость.