Анализ известных и используемых методов, предназначенных для транспортировки высоковязкой нефти в районах Крайнего севера

Объем работы 60 стр.

Актуальность работы: Российская Федерация занимает лидирующие позиции по добычи нефти в сравнении с другими нефтедобывающими странами. Из-за географических особенностей для обеспечения транспортировки нефти от места добычи до конечного потребителя, необходимо строительство сетей трубопроводного транспорта значительной протяженностью. На данный момент происходит увеличение потребления углеводородов в связи с чем, возникает рост объемов добычи. Запасы месторождений легкой нефти истощаются, в последствии чего увеличивается необходимость по добыче и транспортировке вязкой нефти.

Канада и Венесуэла занимают лидирующие положения в рейтинге стран, которые имеют наибольшие запасы тяжелой и высоковязкой нефти. Россия следует за ними на третьем месте. Запасы высоковязкой нефти по разным оценкам специалистов составляют от 790 млрд. тонн до 1 трлн., что превышает 5-6 раз остаточных запасов малой и средней вязкости нефти, объём остаточного содержания которых составляет примерно 162,3 млрд. тонн. [1] Из-за физико-химических свойств высоковязкой нефти возникают гидродинамические сопротивления трубопроводной системы, в следствие чего увеличиваются затраты на энергию и финансовые затраты. Это является предпосылкой для использования новых методов и технологий для создания оптимальных условия при транспортировке высоковязкой нефти по нефтепроводу.

Цель работы является анализ известных и используемых методов, предназначенных для транспортировки высоковязкой нефти в районах Крайнего севера.

Объект и предмет исследования: магистральный трубопровод для транспортировки вязкой нефти в районах Крайнего Севера.

Задачами исследования является:

1.     Изучение и анализ нормативно-технической документации.

2.     Проведение анализа добычи вязкой нефти в России.

3.     Обзор регионального распределения вязкой нефти в РФ.

4.     Изучение особенностей сооружения нефтепроводов в условиях Крайнего Севера.

5.     Изучение характеристик местности.

6.     Анализ технологических методов транспорта вязкой нефти в условиях Крайнего Севера.

7.     Расчет толщины изоляционного слоя.

Введение..................................................................................................................... 3

1. Анализ добычи высоковязкой нефти в России....................................................... 5

2. Обзор реологических свойств вязкой нефти........................................................... 6

3. Особенности сооружения нефтепровода в условиях Крайнего Севера.................. 8

3.1 Земляные работы............................................................................................... 8

3.1.1 Бурение скважин и установка свай................................................................. 9

3.2 Установка специальных опор............................................................................ 9

3.3 Теплоизоляция нефтепровода......................................................................... 11

3.4 Термостабилизация многолетнемерзлых грунтов........................................... 12

3.5 Применение компенсаторов............................................................................ 12

4. Анализ технологических методов, предназначенных для транспорта высоковязкой нефти    13

4.1 Неизотермические методы транспорта........................................................... 14

4.1.1 «Горячая» перекачка.................................................................................... 14

4.1.2 Электроподогрев.......................................................................................... 14

4.2 Изотермические методы транспорта............................................................... 15

4.2.1 Гидроперекачка............................................................................................ 15

4.2.2 Использование жидких углеводородных разбавителей и депрессорных присадок             15

4.2.3 Термообработка высоковязкой нефти.......................................................... 15

4.2.4 Улучшение реологических свойств комплексными методами..................... 16

5 Нефтепровод Заполярье – Пурпе – Самотлор........................................................ 16

5.1. Краткая физико -географическая характеристика объекта............................ 16

5.2 Климатическая характеристика района расположения объекта...................... 17

5.3 Гидрогеологическая характеристика района расположения объекта ............. 17

5.4 Особенности строительства объекта............................................................... 17

6 Расчет толщины теплоизоляционного слоя........................................................... 18

Заключение............................................................................................................... 20

Список литературы     21

1.                Анализ методов разработки месторождений высоковязких нефтей и природных битумов – [Электронный ресурс]: http://www.id-yug.com/images/id-yug/SET/2018/1/2018-1-168-188.pdf

2.                Высоковязкие нефти: анализ пространственных и временных изменений физико-химических свойств / Полищук Ю.М., Ященко И.Г. – Нефтегазовое дело. – 2005. Электронный ресурс: http://ogbus.ru/files/ogbus/authors/PolishukYu/PolishukYu_1.pdf

3.                Агалаков Л.Н. Транспортировка высоковязких нефтей // Молодежный научный форум: Технические и математические науки. Электронный сборник статей по материалам ХХХV студенческой международной заочной научно-практической конференции. – Москва: Изд. «МЦНО». – 2016. – № 6 (35) / [электронный ресурс]. – режим доступа. - URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_tech/6(35).pdf

4.                ГОСТ Р 51858-2002 Нефть. Общие технические условия. – URL: https://docs.cntd.ru/document/1200041164

5.                Трясцин Р.А. Повышение эффективности трубопроводного транспорта высоковязких нефтей в смеси с газоконденсатом  при пониженных температурах. – Тюмень, 2006. – 148 с.

6.                Трубопроводный транспорт нефти / Г. Г. Васильев [и др.]. — 1 том. — Москва : Недра, 2002.

7.                Голубин С. И. Повышение эксплуатационной надежности магистральных газопроводов в криолитозоне с применением технологии и технических средств термостабилизации грунтов: диссертация кандидата технических наук: 25.00.19. – М., 2012. – 122 c.

8.                Володченкова О. Ю. Обеспечение проектного положения подземных магистральных нефтепроводов в зонах вечной мерзлоты: диссертация кандидата технических наук : 25.00.19. – М., 2007. – 148 с.

9.                Мазуров Г. П. Физико-механические свойства мерзлых грунтов / Г. П. Мазуров. – Л.: Стройиздат, 1975. – 216 с.

10.           Шур Ю. Л. Термокарст (к теплофизическим основам учения о закономерностях развития процесса) / Ю. Л. Шур. – М.: Недра, 1977. – 80с.

11.           Лисин Ю. В. и др. Технические решения по способам прокладки нефтепровода Заполярье – НПС «Пурпе» // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2014. – № 1. – С. 24-28.

12.           Иваницкая Е. В. Опыт мониторинга уникального трансаляскинского нефтепровода // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2011. – № 1. – С. 96-101.

13.           Цытович Н. А. Механика мерзлых грунтов: учебное пособие / Н. А. Цытович. – М.: Высшая школа, 1973. – 448 с.

14.           Анисимов В. В. Строительство магистральных трубопроводов в районах вечной мерзлоты / В. В. Анисимов, М. И. Криницын. – Л.: Гостоптехиздат, 1963. – 147 с.

15.           Дерцакян А. К. Строительство трубопроводов на болотах и многолетнемерзлых грунтах / А. К. Дерцакян, Н. П. Васильев. – М.: Недра, 1978. – 167 с.

16.           Ершов Э. Д. Общая геокриология. М.: Изд-во МГУ, 2002

17.           Johnson E. R. Permafrost-related performance of the Trans-Alaska oil pipeline // Proc., 9th Int. Conf. on Permafrost. Fairbanks, AK, USA. – 2008. – P. 857-864.

18.           Иваницкая Е. В. Опыт мониторинга уникального трансаляскинского нефтепровода // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2011. – № 1. – С. 96-101.

19.           СП 25.13330.2012 Основания зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах. Актуализированная редакция СНиП 2.02.04-88 [Электронный ресурс].– режим доступа к стр.: http://docs.cntd.ru/document/1200095519

20.           СП 36.13330.2012 Магистральные трубопроводы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.06-85* [Электронный ресурс]. – режим доступа к стр.: http://docs.cntd.ru/document/1200103173.

21.           В. Г. Крец, А. В. Шадрина, Н. А. Антропова. Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ. — 2-е изд. — Томск: Издевательство Томского политехнического университета, 2019. — 33 с.

22.           Новоселов В.Ф. Трубопроводный транспорт нефти и газа. Перекачка вязких и застывающих нефтей. Специальные методы перекачки: Учебное пособие / В.Ф. Новоселов, А.А. Коршак. – Уфа: Изд. УНИ, 1998. – 108 с.

23.           ПЕЧЬ ТРУБЧАТАЯ БЛОЧНАЯ ПТБ-10А. — Текст : электронный      //        НефтеМаш :       [сайт].       —     URL: http://www.dznm.ru/products/pechi/ptb-10ae/

24.           Способ транспортирования высокопарафинистой нефти и/или нефтепродуктов по трубопроводам // Патент RU 2 686 144 С1, 24.04.2019. / Ревель-Муроз П. А., Несын Г. В., Зверев Ф. С. [и др.].

25.           Шаммазов A.M. Физико-химическое воздействие на перекачиваемые жидкости / A.M. Шаммазов, Ф.Р. Хайдаров, В.В. Шайдаков. - Уфа: Монография, 2003. -187 с.

26.           Родин А.А. Оптимизация транспорта высоковязких нефтей с подогревом и с применением углеводородных разбавителей. – Москва, 2009. – 125 с.

27.           Банатов В.В. Реологические свойства вязких нефтей и нефтепродуктов и их регулирование комплексными методами воздействия. – Тюмень, 2003. – 164 с.

28.           Асатурян А.Ш. Гидротранспорт вязких нефтей по трубопроводам / А.Ш. Асатурян, В.И. Черникин // Нефтяное хозяйство. 1965. – №7. – С. 83-86.

29.           Алиев Р.А. Трубопроводный транспорт высокозастывающих нефтей с жидкими углеводородными растворителями / Р.А. Алиев, Э.М. Блейхер – М.: ВНИИОЭНГ, 1970. – 88 с.

30.           Хуснуллин Р.Р. Композиционные составы для снижения гидравлического сопротивления в системах    трубопроводного сбора и транспорта продукции нефтяных скважин. – Казань, 2016. – 149 с.

31.           Панов Ю.С. Технология перекачки высоковязких нефтей, включая северные районы // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов.– 1987. – №5. – С. 36-38.

32.           Устройство обработки углеводородных жидкостей // Патент RU 187218 U1, 25.02.2019. / Галактионов С. А., Чугунова А. А.

33.           Акустический смеситель // Патент RU 2 619 783 С1, 18.05.2017. / Галактионов С. А., Чугунова А. А., Гузев В. В.

34.           Развитие мировой системы нефтепроводного транспорта / Бахтизин Р.Н. [и др] – М.: ООО «Издательский дом Недра», 2018. – 604 с.

35.           Технологии термостабилизации грунтов – Москва 2012. [Электронный ресурс]: http://simmakers.ru/tekhnologiya-termostabilizatsii-gruntov/.

36.           Транснефть [Электронный ресурс]: https://www.transneft.ru/pressroom/rg2-1/?print=1

37.           Свод правил. Свайные фундаменты. СП 24.13330.2011 (актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85): утверждены приказом Министерства регионального развития Российской Федерации (Минрегион России) от 27 декабря 2010 г. N 786: введены в действие с 20 мая 2011 г.

38.           Опора свободно - подвижная [Электронный ресурс]: https://yandex.ru/patents/doc/RU120181U1_20120910

39.           Федеральный закон от 22.07.2008 N 123-ФЗ (ред. от 13.07.2015) "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности".