Чухарева Н.В., Рудаченко А.В., Бархатов А.Ф., Федин Д.В. Транспорт скважинной продукции

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 2.17. Укладка трубопровода в тран-

шею с помощью трубоукладчиков [7]

Рис. 2.18. Очистная машина [6]

2.2.6. Очистка полости и испытание промысловых трубопро-

водов

ПТ должны удовлетворять специальным требованиям по очистке

полости, прочности и герметичности. Чистота полости необходима для

надежной работы объектов с заданной производительностью без изме-

нения физико-химических свойств транспортируемых продуктов.

Процесс очистки полости обеспечивает каждому строящемуся объ-

екту на всем протяжении (или в пределах отдельных участков) установ-

ленное проектом полное расчетное проходное сечение и коэффициент

гидравлического сопротивления. Возможность заполнения объекта

транспортируемой средой без изменения ее физико-химических свойств

и беспрепятственного пропуска по трубопроводу в процессе эксплуата-

ции очистных и разделительных устройств.

Способы, очистки полости ПТ различны: промывка с пропуском

очистных поршней или поршней-разделителей (рис. 2.19); продувка с

пропуском очистных поршней, а при необходимости поршней-

разделителей; продувка без пропуска очистных поршней. При промывке

трубопроводов для закачки воды используют передвижные насосные

установки рис. 2.20.

Рис. 2.19. Поршни – разделите-

ли [15]

Рис. 2.20. Передвижная насосная уста-

новка [16]

Промывке подвергают ПТ, которые будут испытывать гидравличе-

ским способом. Очистные или разделительные устройства, переме-

щающиеся по трубопроводу под давлением воды, удаляют из него за-

грязнения и воздушные пробки [7].

Гидравлическое испытание – наиболее эффективный способ испы-

таний, отличающийся возможностью создания в трубопроводах повы-

шенных давлений, которые обеспечивают более полное выявление

скрытых дефектов. Кроме того, этот способ отличается сравнительной

безопасностью проведения работ [17].

В зависимости от категорий участков трубопроводов и их назначе-

ния принимают от одного до трех этапов испытаний, с определенными

максимальными величинами давлений в нижней точке трубопровода,

при проверке на прочность 24 часа и проверке на герметичность 12 ч.

Предпусковые испытания на первом этапе проводятся после сварки

на стапеле или площадке до нанесения изоляции.

Второй этап испытаний проводится после укладки, но до засыпки,

а третий этап испытания одновременно с прилегающими участками.

Трубопровод считается выдержавшим испытание на прочность и

проверку на герметичность, если за время испытания на прочность (12 ч)

давление в нем снизилось не более чем на 1%, а при проверке на герме-

тичность не обнаружены утечки.

При обнаружении утечек (при любом способе испытания) визуаль-

но, по звуку, запаху или с помощью приборов участок ПТ подлежит ре-

монту и повторной проверке на герметичность [7, 17].

2.2.7. Засыпка трубопровода и рекультивация грунта

Обычно требуется, чтобы засыпку трубопровода в траншее выпол-

няли сразу же за его укладкой. В некоторых странах существуют прави-

ла, ограничивающие длину незасыпанного трубопровода. Например, во

Франции требуется, чтобы расстояние между местом производства этих

двух видов работ не превышало одного километра или одного-двух ра-

бочих дней.

При засыпке траншей бульдозеры применяют не во всех странах.

Более широко используются траншеезасыпатели. Траншеезасыпатели

передвигаются по отвалу грунта и сдвигают его в траншею.

В западной Европе бульдозеры применяются редко; в некоторых

странах (например, во Франции) их использование на засыпке запреще-

но. Наибольшее распространение получили скребковые траншеезасыпа-

тели (бэкфиллеры), представляющие собой экскаватор с удлиненной

стрелой и широким ковшом (скребком) или трубоукладчик с удлинен-

ной стрелой, к которой подвешивается скребок, подтягивающийся по

направлению к гусеницам быстродействующей лебедкой. Бэкфиллеры

при работе передвигаются по монтажной полосе.

Одним из самых крупных недостатков процесса засыпки траншеи

бульдозером является то, что сбрасываемый в траншею грунт предвари-

тельно не разрыхляется, а это может привести к повреждению изоляции

уложенного трубопровода и смещению его с оси траншеи [6].

Технология рекультивации земель, нарушаемых при разработке

траншеи предусматривает снятие плодородного слоя почвы со всей

площади нарушаемых земель и перемещение ее в отвалы временного

хранения.

После завершения работ в траншеи в зависимости от рельефа мест-

ности предусматривают либо планировку выработки с последующим

возвращением плодородного слоя почвы на всю ее поверхность, либо

заполнение выработки минеральным грунтом, вытесняемым сооружае-

мым трубопроводом, с последующей его планировкой и возвращением

на него плодородного

слоя почвы, или планируют откосы выработки до

уклонов, обеспечивающих их устойчивость.

Впоследствии покрывают откосы плодородным слоем почвы и за-

севают многолетними травами.

Работы по снятию плодородного слоя почвы могут выполняться

как в холодное, так и теплое время года, а работы по его возвращению

только в теплое (безморозное) время года [19].

2.2.8. Строи

тельство переходов промысловых

трубопроводов через естественные и искусственные

препятствия

ПТ при строительстве пересекают большое количество различных

искусственных и естественных преград. Такие преграды называются

переходами. В зависимости от вида препятствий переходы подразделя-

ют на подводные, воздушные и подземные.

Существует множество методов прокладки трубопроводов через

естественные и искусственные препятствия и конструкций таких пере-

ходов. Выбор метода (или конструкции) в каждом конкретном случае

должен основываться на рассмотрении совокупности условий прохож-

дения и требований к переходу [1].

Наиболее часто применяют подземную прокладку под дорогами,

реками, железнодорожными путями и т.д. В зав

исимости от интенсив-

ности движения, категорийности дорог, диаметра трубопровода, мето-

дов производства ра

бот, грунтовых условий укладку трубопровода осу-

ществляют следующими способами:

• открытым, при котором трубопровод укладывают в траншею,

устроенную в насыпи дороги, с перекрытием движения транспор-

та и устройством объезда для движения транспорта;

• закрытым, без перекрытия движения транспорта. При этом для

укладки футляра (кожух) через дор

оги применяют методы бес-

траншейной проходки.

Бестраншейная проходка применяется без ограничений, т.е. неза-

висимо от категории дорог, интенсивности движения транспорта, кате-

гории грунтов

и диаметра трубопровода.

При закрытом способе прокладки кожухов (фу

тляры) применяют

три основных метода проходки: прокол, горизонтальное бурение и про-

давливание

. На сложных участках могут применяться следующие мето-

ды: наклонно-направленное бурение (ННБ), микротоннелирование, тон-

нельная проходка [1, 7].

Метод прокалывания применяют при прокладке защитных кожу-

хов диаметром до 530 мм. В суглинистых и глинистых грунтах нормаль-

ной влажности, не содержащих тверд

ых включений. При этом проклады-

ваемый кожух, снабженный наконечником, вдавливается в грунт по

д воз-

действием напорных усилий [6].

Этот метод не рекомендуется применять при неглубоком заложении

(менее 2 м) кожуха во избежание образования вертикального выпора

грунта и нарушения полотна дороги. Прокол, как правило, осуществляется

путем статического силового воздействия, создаваемого гидродомкра-

тами [1]. Установка, применяемая для прокалывания представлена на рис.

2.22.

Рис. 2.22. Установка для прокалывания [20]

Метод продавливания (рис. 2.23) – характеризуется тем, что прокла-

дываемые защитные кожухи вдавливают в массив грунта открытым кон-

цом, снабженным кольцевым ножом с наружными или внутренними ско-

сами. При этом грунт, поступающий в полость кожуха, разрабатывают и

удаляют ручным или механическим способами. Как правило, продавлива-

ние кожухов осуществляют с помощью гидродомкратов [6]. Прокладку

кожуха этими методами производят звеньями путем их наращивания

сваркой [1].

Горизонталь

ное бурение –

применяют для трубопроводов

средних и больших диаметров

(530…1420 мм). Проходку скважин

ведут установками горизонтального

бурения [6].

Для прокладки трубопроводов

способом горизонтального бурения

применяют установку с механиче-

ским приводом.

Рис. 2.23. Метод продавливания [20]

Способом горизонтального бурения (рис. 2.24) можно проходить вы-

работки для бестраншейной прокладки трубопроводов практически лю-

бых диаметров с относительно меньшими усилиями, чем при проколе или

продавливании.

Однако существенным недостатком при этом остается необходи-

мость удаления из пробуренной скважины грунта [1].

Рис. 2.24. Установка горизонтального бурения [21]

Метод ННБ может быть применено на сложных участках пересече-

ния с автомобильными и железными дорогами с высоким уровнем грунто-

вых вод и на болотных участках, а также при ширине переходов более 100

м. Этот способ позволяет проложить трубопровод, например, за предела-

ми плоскости скольжения оползающих грунтов и зоны затопления. Огра-

ничения, существующие для этого метода, связаны, прежде всего, с геоло-

гическими характеристиками района прокладк

и, а также с необходимо-

стью выдерживания радиуса упругого изгиба прокладываемого трубопро-

вода [1].

Метод ННБ может применяться при пересечении водоемов (реки, ка-

налы, озера, болота) как альтернатива траншейной или воздушной про-

кладке. Иногда традиционные методы просто неприменимы [1].

Преимущества ННБ перед традиционными технологиями неоспори-

мы. Среди них следует выделить:

• наименьший экологический ущерб окружающей среде;

• исключение работ по разработке подводных траншей, их засыпке,

устройству берегового укрепления;

• увеличение надежности за счет того, что труба укладывается в мас-

сив ненарушенного грунта на большую глубину;

• сокращение эксплуатационных затрат за счет исключения водолаз-

ных обследований и необходимости периодических работ по лик-

видации размывов трубопроводов;

• сохранение естественного ландшафта и многое-многое другое [6].

ННБ состоит из трех основных этапов:

1) бурение пилотной скважины (рис. 2.25, а);

2) расширение пилотной скважины (рис. 2.25, б);

3) протягивание трубопровода (рис. 2.25, в).

Внешний вид установки для ННБ представлен на рис. 2.26.

Рис. 2.26. Внешний вид установки для наклонно-направленного бурения [23]

Микротоннелирование (МТ) применяется в наиболее сложных и

стесненных условиях прокладки трубопроводов в любых категориях грун-

тов без ограничений. Основной особенностью данного метода является

высокая стоимость строительства. На рис. 2.27. представлена схема при-

менения установок микротоннелирования на пересечениях с рекой.

а)

б)

в)

Рис. 2.25. Наклонно – направленное бурение [22]:

а) бурение пилотной скважины; б) предварительное расширение;

в) протаскивание трубопровода

Рис. 2.27. Схема микротоннелепроходческой установки [24]

Контрольные задания

Входной контроль

1. Какие факторы оказывают влияние на выбор трасы промыслового тру-

бопровода: а) – сейсмостойкость; б) – кислотность грунтов; в) – ремон-

топригодность; г) – долговечность; д) – надежность; е) – экология; ё) –

перспективы развития месторождения; ж) –производительность УЭЦН;

з) –тип АГЗУ; и) –затраты на сооружение перекачивающей станции

2. Установите последовательность задач, которые решаются при проекти-

ровании промысловых т

рубопроводов. Из предложенных вариантов вы-

берите правильный.

Таблица 2.1

Задачи,

которые решаются при проектировании промысловых тру-

бопроводов

а) б) в)

механический расчет

тепловой расчет тру-

бопровода

выбор трассы трубо-

провода

выбор рациональных

длин и диаметров тру-

бопроводов

выбор трассы трубо-

провода

выбор рациональных

длин и диаметров тру-

бопроводов

выбор трассы трубо-

провода

гидравлический расчет

трубопровода

гидравлический расчет

трубопровода

тепловой расчет тру-

бопровода

механический расчет

тепловой расчет тру-

бопровода

гидравлический расчет

трубопровода

выбор рациональных

длин и диаметров тру-

бопроводов

механический расчет

3. На каком максимальном расстояние следует размещать запорную арма-

туру на трубопроводах для транспорта нефти, газа и нефтепродуктов не

содержащих сероводород: а) – 10 км; б) –20 км; в) –5 км; г) – 15 км;

4. В какой последовательности проводится процесс строительства линей-

ной части промыслового трубопровода. Выберите из предложенных ва-

риантов верный.

Таблица 2.2

Последовательность проведения строительства л

инейной части

промыслового трубопровода

а) б) в)

подготовительные ра-

боты

погрузочно – разгру-

зочные и транспорт-

ные работы

погрузочно – разгру-

зочные и транспорт-

ные работы

погрузочно – разгру-

зочные и транспортные

работы

сварочно – монтаж-

ные;

подготовительные ра-

боты

земляные работы

подготовительные ра-

боты

земляные работы

сварочно – монтажные; земляные работы

сварочно – монтаж-

ные;

изоляционно – укла-

дочные работы

изоляционно – укла-

дочные работы

изоляционно – укла-

дочные работы

очистка полости и ис-

пытание трубопровода

очистка полости и ис-

пытание трубопрово-

да

очистка полости и ис-

пытание трубопрово-

да

а) б) в)

засыпка трубопровода и

рекультивация земли

засыпка трубопровода

и рекультивация зем-

ли

засыпка трубопровода

и рекультивация зем-

ли

5. Укажите наиболее экономически оправданные методы при прокладке

промыслового трубопровода под дорогой диаметром 159 мм: а) – гори-

зонтальное бурение; б) метод прокола; в) – метод продавливания; г) –

ННБ; д) – микротоннелирование;

Текущий контроль

6. Назовите и охарактеризуйте виды подготовительных работ, относящих-

ся к трассовым, и к внетрассовым?

7. Какую технику применяют при погрузочно – разгрузочных работах?

8. Какие методы применяются при строительстве промысловых трубопро-

водов через естественные и искусственные препятствия? Охарактери-

зуйте эти методы.

9. Перечислите и опишите способы сварки, которые могут применяться

при строительстве промысловых трубопроводов ?

10. Опишите методы соединения промысловых трубопроводов кроме свар-

ки.

11. При каком способе строительства промыслового трубопровода через ес-

тественные и искусственные препятствия используют расширитель?

Охарактеризуйте его.

12. Обоснуйте, почему после строительства промыслового трубопровода

требуется производить гидроиспытания.