Инженерно-геодезические работы при реконструкции трубопроводов нефтегазовых промыслов

Рисунок 2 - Параллельные и обводные трубопроводы

 

Использование цельнотянутых  бесшовных, тонкостенных и упроченных труб, введение компьютерного контроля, дистанционное обслуживание с помощью мониторов, улучшение технологии сварки – главные составляющие прогресса в строительстве и эксплуатации трубопроводов. Трубопроводы приходится строить через неровности рельефа, леса, болота, в экстремальных климатических условиях. Нефть и продукты ее переработки перекачиваются насосными станциями, расстояние между которыми определяется рельефом, скоростью транспортировки и другими факторами. Различные виды сырой нефти или, в случае продуктопроводов, продукты ее переработки, обычно транспортируются с минимальным смешением. Компрессорные станции поддерживают давление, необходимое для постоянного движения природного газа. Диаметр трубопровода, число и мощность насосных и компрессорных станций определяют производительность трубопровода.

Трубопроводы, применяемые  на нефтяных месторождениях, подразделяются на виды:

1. По назначению - нефтепроводы, газопроводы, нефтегазопроводы, водопроводы. В нефтепроводах и нефтегазопроводах наряду с нефтью или нефтью и газом может двигаться и пластовая вода.

2. По функции - выкидные  линии и коллекторы. Скидные линии  - это трубопроводы, проходящие от  устья скважин до групповых  замерных установок. Коллекторы - это трубопроводы, собирающие продукцию скважин от групповьгх установок к сборным пунктам.

3. По величине рабочего  давления - низкого давления до 1,6 МПа, среднего давления от 1,6 до 2,5 МПа и высокого давления  выше 2,5 МПа. Трубопроводы среднего и высокого давления напорные. Трубопроводы низкого давления могут быть напорными и самотечными. Если в самотечных трубопроводах движение жидкости происходит при полном заполнении объема трубы, то движение напорно-самотечное, если же заполнение неполное, то движение свободно-самотечное. Свободно-самотечное движение возможно в наклонных трубопроводах с постоянным уклоном на спуск.

4. По гидравлической  схеме работы - простые и сложные.  Простые трубопроводы, имеющие неизменные  диаметр и массовый расход  транспортируемой среды по всей длине. Сложные - трубопроводы, имеющие различные ответвления или изменяющийся по длине диаметр. Сложные трубопроводы можно разбить на участки, каждый из которых является простым трубопроводом.

5. По способам прокладки  - подземные, надземные и подводные.

К промысловым  трубопроводам относятся трубопроводы, прокладываемые между площадками отдельных промысловых сооружений: кустов скважин, установок предварительной подготовки газа, установок комплексной подготовки газа, дожимных компрессорных станций, дожимных насосных станций, головных компрессорных станций, головных насосных станций, головных сооружений, газо-измерительных станций, пункта сбора, сооружений газоперерабатывающего завода, станций подземного хранения газа.

 

Рисунок 3 - Центральный пункт сбора нефти (ЦПС)

 

В состав промысловых  трубопроводов входят:

• выкидные трубопроводы от скважин до замерных установок;
• нефтесборные трубопроводы для транспорта продукции нефтяных скважин от замерных установок до пунктов первой ступени сепарации нефти;
• газопроводы для транспортирования нефтяного газа от установок сепарации нефти до установок подготовки газа (УПГ);
• нефтепроводы для транспортирования нефти от пунктов сбора (первой ступени сепарации) до центральных пунктов сбора (ЦПС);
• газопроводы к эксплуатационным скважинам при газлифтной добыче нефти;
• водоводы для подачи пластовой (подтоварной) или пресной воды на кустовые насосные станции (КНС);
• нефтепроводы для транспортирования товарной нефти от ЦПС до сооружений магистральных нефтепроводов;
• газопроводы для транспортирования попутного нефтяного газа от ЦПС до потребителей или до магистральных газопроводов;
• внутриплощадочные трубопроводы транспортирующие продукт (нефть, газ, воду или их смеси) на объектах его подготовки.

Схема промысловых трубопроводов представлена в приложении А.

 

2. Реконструкция нефтепроводов

 

Проблемы обоснования, планирования, организации и выполнения капитального ремонта подземных нефтепроводов играют важнейшую роль в деле обеспечения надежной и безопасной работы крупных транспортных систем. В связи с этим особое значение приобретают вопросы, связанные с техникой и технологией ремонтных работ.

Капитальный ремонт магистрального нефтепровода - это комплекс технических  мероприятий, направленных на полное или  частичное восстановление линейной части эксплуатируемого нефтепровода до проектных характеристик с учетом требований действующих нормативных документов. Капитальный ремонт нефтепроводов, как правило, должен производиться после устранения выявленных в результате диагностики опасных дефектов. Потенциально опасные дефекты устраняются в процессе капитального ремонта.

Для поддержания и  восстановления исправности и работоспособности  сооружения и оборудования магистральных нефтепроводов, предупреждения возникновения отказов и повреждений проводятся своевременное и качественное техническое обслуживание и ремонт (ТОР) объектов.

Содержание, объемы и  сроки проведения ТОР определяются положениями о техническом обслуживании и ремонте, инструкциями заводов-изготовителей, проектом, техническим состоянием сооружений и оборудования.

Функциональная схема  обеспечения надежности ПТ показана на рисунке 4.

Рисунок 4 - Функциональная схема обеспечения надежности ПТ

 

Основными принципами в  организации проведения ТОР должны быть централизация и разграничение его сферы от технологического процесса перекачки нефти. Техническое обслуживание и ремонт объектов магистральных нефтепроводов осуществляются в соответствии с действующими Положениями о планово-предупредительном ремонте (ППР) и централизованной системе управления, технического обслуживания и ремонта (ЦСТОР) и типовыми положениями о предприятиях и подразделениях ЦСТОР.

Капитальный ремонт линейной части нефтепроводов производится ремонтно-строительными колоннами (РСК); зданий и сооружений - соответствующими ремонтно-строительными подразделениями, входящими в ремонтно-строительное управление (РСУ). Организация технического обслуживания и ремонта сооружений и оборудования магистральных нефтепроводов в целом по УМН (ПОМН) возлагается на главного инженера и заместителей начальника управления (объединения). Ответственность за организацию и проведение ремонта по видам сооружений и оборудования возлагается на соответствующих главных и ведущих специалистов управлений и подразделений.

Планово-предупредительные ремонты сооружений и оборудования производятся в соответствии с утвержденными планами и календарными графиками.

Состояние трубопровода систематически, контролируется ответственным персоналом. Трубопроводы всех категорий подвергают, наружному осмотру не реже одного раза в год. В особо важных случаях состояние трубопровода контролируется непрерывно. Данные наблюдений и контрольных измерений размеров, характеризующие состояние трубопровода, заносят в эксплуатационный журнал. Толщина стенки трубопровода, полученная при замерах, должна быть не ниже отбраковочной, за которую принимают расчетную толщину, вычисленную для данных условий эксплуатации. Однако остаточная толщина стенки трубы не должна быть ниже: для диаметров 25; 45; 89; 108; 273; 325 мм соответственно 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 4,5мм.

Трубопровод бракуется  и тогда, когда установленная  при ревизии толщина стенки несколько  выше допустимой, но вследствие коррозии и эрозии к моменту проведения следующего ремонта она станет ниже допустимой.

Проверку и испытание трубопроводов, подведомственных органам Госгортехнадзора, производят в сроки, оговоренные в регистрационном журнале.

На основании результатов  оценки технического состояния планируются следующие виды ремонта или реконструкции нефтепровода:

а) ремонт коротких участков с вырезкой дефектных мест или труб с монтажом катушек или секций труб;

б) выборочный ремонт коротких участков нефтепровода с ремонтом стенки трубы и сварочных швов с восстановлением  несущей способности труб (ремонт без вырезки) и заменой изоляции;

в) ремонт протяженных  участков нефтепровода с ремонтом стенки трубы и сварочных швов и заменой изоляции (сплошная замена изоляции по действующим технологиям);

г) ремонт нефтепровода с  заменой отдельных участков или  всего нефтепровода.

Выбор вида и способа ремонта зависит от следующих показателей:

• состояния изоляционного покрытия и стенки трубы;
• размеров и взаимного расположения коррозионных повреждений стенки трубы;
• количества и характера распределения опасных и потенциально опасных дефектов стенки трубы;
• конкретных условий пролегания трубопровода;
• фактических и прогнозируемых показателей загруженности нефтепровода;
• технико-экономических показателей по видам и способам ремонта.

Технологические операции при выполнении выборочного ремонта  производятся в следующей последовательности:

• уточнение положения трубопровода;
• уточнение границ ремонтируемого участка;
• снятие плодородного слоя почвы, перемещение его во временный отвал;
• вскрытие трубопровода с разработкой траншеи ниже нижней образующей трубы;
• разработка грунта под трубопроводом (с грунтовыми опорами или без них);
• очистка трубопровода от старого изоляционного покрытия;
• визуальный осмотр дефектного участка трубопровода, при необходимости дополнительный контроль физическими методами;
• выполнение работ по ремонту дефектных мест (восстановление или усиление стенки трубы, монтаж муфт кроме замены "катушки", трубы);
• нанесение изоляционного покрытия и контроль его качества ;
• присыпка с подбивкой грунта под трубопровод и засыпка траншеи;
• техническая рекультивация плодородного слоя почвы.

Организационно-техническая  подготовка капитального ремонта включает организационные мероприятия и подготовительные работы.

Организационные мероприятия, выполняемые поэтапно Заказчиком (АО МН или РУМН):

• проведение комплексной диагностики технического состояния трубопровода;
• определение участков, подлежащих капитальному ремонту, на основании анализа результатов комплексной диагностики технического состояния трубопровода;
• составление перспективного и текущего планов капитального ремонта нефтепроводов;
• проведение изыскательских работ на участках планируемых к ремонту;
• уточнение положения в плане вантузов, задвижек, сооружений и сетей в техническом коридоре по проектной и эксплуатационной документации;
• составление ведомости пересечений и приближений сооружений и сетей, пересекающих трассу или проходящих рядом с ремонтируемым трубопроводом, с указанием пикетов пересечений или приближений, глубины заложения, владельцев коммуникаций и других данных, имеющихся в документации;
• разработка и утверждение задания на проектирование капитального ремонта;
• получение технических условий на проведение работ по капитальному ремонту от владельцев сооружений и сетей, пересекающих нефтепровод или проходящих с ним в одном техническом коридоре, в охранной зоне которых должны производиться ремонтные работы;
• разработка рабочего проекта на капитальный ремонт;
• оформление документов по отводу земель с согласованием условий рекультивации;
• оформление финансирования;
• передача подрядчику (РСУ) всей технической и проектной документации на капитальный ремонт с заменой труб и с заменой изоляции до 1 сентября года, предшествующего планируемому ремонту, а на выборочный ремонт - не менее чем за два месяца до начала производства работ.

 

Рисунок 5 - Соединение (сварка) новым куском трубы

При капитальном ремонте  трубопровода, как правило, применяется  одностадийное проектирование - рабочий  проект. Рабочий проект разрабатывается проектной организацией, имеющей соответствующую лицензию.