Canalisations de terrain : types, fonctionnement, GOST

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Pour transporter le pétrole produit du puits au point de collecte central, des pipelines de terrain sont nécessaires. Ils sont également conçus pour déplacer "l'or noir" vers d'autres objets dans le cadre de la pêche. Les pipelines de terrain, en fonction de la pression, peuvent être divisés en trois types: haute pression, moyenne pression et basse pression. Ils peuvent aussi être simples lorsqu'il n'y a pas de branches et complexes - avec des branches. La méthode de pose des pipelines de terrain les divise également en sous-marins, hors sol, en surface et souterrains.

Dépendances de destination

Les pipelines de terrain peuvent être sans pression et sous pression. La division ne s'arrête pas là. Par exemple, les pipelines sont déchargés lorsque le pétrole est pompé vers l'installation à partir d'un puits selon la mesure: le diamètre du tuyau, en fonction de la productivité de ce puits, est de 75 à 150 millimètres. Des pipelines technologiques de terrain sont également nécessaires. Les collecteurs préfabriqués sont destinés au transport du pétrole vers l'installation, où le pétrole est préparé: le gaz, les sels minéraux, l'eau en sont retirés. Le diamètre de ces collecteurs est de 100 à 350 millimètres.

Les pipelines de gaz de terrain collectent le gaz, les pipelines d'inhibiteurs de terrain fournissent des réactifs aux puits, les conduites d'eau de terrain fournissent de l'eau pour soutenir la formation. Et pour tout cela, il faut des tuyaux. Les conditions d'installation (par exemple, le terrain) suggèrent, lors de la conception des canalisations de terrain, quel type est le mieux utilisé dans ce cas particulier. En écoulement gravitaire, l'huile se déplace par gravité sous l'influence de la gravité, en écoulement pression-gravité, seule l'huile peut être pompée, les pompes à pression libre distillent séparément l'huile, séparément le gaz. Mais il existe aussi des types combinés.

De plus, les oléoducs de terrain, en fonction des conditions d'installation (par exemple, la présence / l'absence de pentes du relief) sont divisés en types suivants: - gravité (le mouvement se produit sous l'action des forces gravitationnelles); - pression-gravité (pétrole uniquement); - gravité libre / non-pression (le pétrole et le gaz se déplacent séparément l'un de l'autre); - combiné. Lors de la construction de pipelines de terrain, tout cela doit être pris en compte.

Si l'huile est chauffée, elle devient plus visqueuse, puis la vitesse de son mouvement à travers le tuyau augmente considérablement. Ceci est utilisé lors du pompage de grandes quantités d'huile. La différence entre les pipelines principaux et de terrain est que ces derniers ne livrent pas le minerai plus loin que l'entreprise de traitement, c'est son point final. Et les principaux - partout dans le monde. Néanmoins, la construction de pipelines de terrain est indispensable, c'est l'élément le plus important pour la collecte du pétrole et de sonpréparation des produits, approvisionnement en eau et en gaz pour le système RPM.

Les gazoducs construits pour les besoins techniques et selon les règles technologiques transportent les produits fabriqués de la tête de puits aux structures principales de tête des gazoducs et des oléoducs ou à l'usine de traitement du gaz (raffinerie). Il est également nécessaire de construire des canalisations pour l'approvisionnement en eau produite par le processus - du CPF et de l'UPSV à la station de pompage des eaux usées, puis de là au champ - ses puits d'injection. La production de pétrole et de gaz se distingue par l'utilisation de technologies assez complexes; de nombreux instituts de recherche travaillent en étroite collaboration sur le développement de pipelines et de mécanismes connexes.

Fonctionnement des pipelines de terrain

Afin d'augmenter la capacité des réservoirs préfabriqués lorsque de nouveaux puits sont connectés ou que la productivité des anciens est augmentée, il est nécessaire, comme déjà mentionné, de réduire la viscosité et de réchauffer le pétrole. Il existe d'autres moyens: l'huile arrosée est ensuite introduite, un collecteur d'huile parallèle (bouclage) est posé ou une pompe supplémentaire est connectée en parallèle.

Les oléoducs principaux et de terrain par lesquels le pétrole commercial est transporté (lorsque la pression de vapeur saturante n'est pas supérieure à 500 millimètres de mercure (66,7 kPa) à +38 degrés, sont généralement appelés oléoducs. Et si les produits des puits de pétrole sont transportés avec du gaz dissous ou à l'état libre, et la pression de saturation de la vapeur d'huile est absolue à +20 degrés, ces pipelines sont appelésoléoducs et gazoducs. Si l'eau produite est transportée, c'est un conduit.

La valeur de pression supérieure à 2,5 MPa se produit dans les conduites à haute pression, de 1,6 à 2,5 MPa - dans les conduites à moyenne pression et inférieure à 1,6 MPa - dans les conduites à basse pression. Outre les conduites souterraines, souterraines, aériennes et sous-marines, il existe des conduites préfabriquées ou soudées. Les matériaux pour eux diffèrent également: fibre de verre, acier avec un revêtement à l'intérieur - peinture anticorrosion ou polyéthylène, ainsi que de l'acier uniquement. La corrosion des tuyaux dans les conduites de terrain pour le pétrole et le gaz est augmentée si des traitements acides du puits ou une fracturation hydraulique sont effectués. L'eau associée réduit en même temps significativement le pH dans les zones de stagnation. Très souvent, la réparation des pipelines de terrain est nécessaire.

À propos de la corrosion des métaux

Afin de réduire la corrosion des tuyaux en acier, les fabricants ont mené d'importantes recherches et expériences pratiques au cours des dernières décennies. Ainsi, tout un ensemble de spécifications a été développé, où un certain nombre d'indicateurs importants sont réglementés, parmi lesquels le taux de corrosion. La production de tuyaux résistant à la corrosion a commencé, pour lesquels l'acier est fourni avec des additifs de chrome, de titane et de vanadium. Les conduites plaquées, multicouches, combinées et de nombreux autres types sont conçues pour les champs pétrolifères existants, pour la construction de conduites principales et de conduites de terrain.

La durée de vie a augmenté, la corrosion générale a diminué. Mais les tuyaux sont devenus beaucoup plus chers. Dans le même temps, diverses organisations ont proposé pour l'exploitation dans l'industrie pétrolière des conduites en plastique et en fibre de verre, ainsi que des conduites en acier pur.revêtement en polyéthylène interne et externe, avec uniquement un revêtement interne de vernis et de peintures aux propriétés anticorrosion.

Code des règles

L'ensemble de règles (ci-après dénommé SP) "Canalisations de terrain" a été retiré du Comité technique de normalisation (TK 465), approuvé par le ministère de la Construction de la Fédération de Russie en 2016 et mis en effet depuis juin 2017. Ce document établit des exigences pour les canalisations industrielles en acier, et elles concernent également la conception, la production et la réception des travaux lors de la construction, la reconstruction, la révision des canalisations jusqu'à 1400 millimètres de diamètre (inclus). La surpression ne doit pas dépasser 32,0 MPa. L'entreprise commune "Field pipelines" devrait s'appliquer à tous les pipelines en acier de terrain, en particulier:

1. Pour les gisements de gaz et de condensats de gaz - gazoducs-boucles vers le point de collecte ou vers la vanne d'admission située sur le site du gisement, c'est-à-dire vers les stations de traitement des boues, les dispositifs d'ancrage à panneaux polymères ou vers les bâtiments avec vannes de commutation.

2. Pour les collecteurs de collecte de gaz - de la tuyauterie de puits, des conduites de gaz brut, des conduites de condensat de gaz instable et stable de toute longueur.

3. Pour les pipelines de fourniture de gaz purifié et d'inhibiteur directement aux puits et autres installations.

4. Pour les canalisations sous pression d'eaux usées supérieure à 10 MPa, pour les alimenter aux puits et les pomper dans des formations absorbantes.

5. Pourlignes inhibitrices.

6. Pour lignes de méthanol.

7. Pour les champs pétrolifères et pétroliers et gaziers - conduites d'écoulement depuis les puits, à l'exception des sections sur les plateformes de puits, pour transporter le produit jusqu'aux stations de mesure.

8. SP 284 1325800 2016 "Field pipelines" prescrit également des oléoducs et des gazoducs pour le transport des produits de puits de l'unité de comptage au point de séparation de l'huile.

Le document couvre tous les types de pipelines utilisés dans l'industrie pétrolière et gazière, et la liste est très longue. Les pipelines de terrain pour le pétrole et le gaz, qui transportent du pétrole avec du gaz, qui est à l'état dissous et libre, sont classés comme oléoducs et gazoducs, et oléoducs - fournissant du pétrole dégazé.

Les règles JV "Promyslovye Pipelines" ne s'appliquent pas aux pipelines en fonte, matériaux composites et polymères, ainsi qu'aux pipelines principaux pour le transport de produits de qualité commerciale et de nombreux autres types. Par exemple, les tuyaux doivent avoir d'autres qualités pour transporter des produits contenant du sulfure d'hydrogène, un produit dont la température est supérieure à 100 degrés. Ces dispositions ne s'appliquent pas aux conduites d'eau et aux canalisations technologiques à l'intérieur du site.

Codes départementaux du bâtiment (BCH)

La construction des canalisations principales et de terrain est régie par les normes VSN et s'applique aux canalisations en acier de 1420 mm inclus, selon ces normes, la reconstruction et la construction d'un nouveauéquipements pour l'exploitation et l'ouverture de gisements de gaz et de pétrole. La zone de distribution est également encadrée par des normes de conception, y compris pour les stockages souterrains, où le fluide est en surpression (pas plus de 32 MPa). Les "canalisations principales et de champ" VSN prennent également en compte les conduites d'écoulement nécessaires au transport depuis le puits, dont le diamètre et la longueur sont régulés en fonction des calculs techniques et des débits du puits (de 75 à 150 millimètres de diamètre de la conduite d'écoulement et pas plus plus de quatre kilomètres de long).

Les collecteurs préfabriqués sont conçus pour transporter l'huile, qui est déposée de l'installation de dosage à la station de pompage ou à l'installation où l'huile est préparée. Le diamètre des collecteurs préfabriqués est de 100 à 350 millimètres, la longueur peut être supérieure à dix kilomètres. VSN "Field pipelines" fixe les normes pour les pipelines d'inhibiteurs qui fournissent des réactifs chimiques aux puits (non seulement aux puits, mais également à d'autres installations où cela est nécessaire dans le cadre des condensats de gaz, du gaz, du pétrole et du gaz et des champs pétrolifères. Dans le des champs, des conduites d'eau sont également nécessaires pour la construction et la reconstruction qui doivent également être basées sur le code de pratique et les codes de construction départementaux.

L'eau est fournie aux puits d'injection pour maintenir la pression dans la formation, après quoi l'eau de la formation est extraite avec le pétrole, collectée et rejetée dans les aquifères. La construction des pipelines principaux et de terrain prévoit également cet élément important. Les conduites d'eau sont divisées en principales, à partir destations de pompage sur la deuxième montée, à celles d'approvisionnement, qui relient l'alimentation principale en eau aux stations de pompage de chaque cluster, à celles de distribution, qui relient les puits d'injection aux stations de pompage du cluster.

Champs de gaz et de condensats de gaz

Dans ces installations, les pipelines de terrain relient les puits de gaz et les installations de traitement du gaz aux stations de distribution de terrain avant que le gaz n'entre dans le gazoduc principal, et collectent et utilisent également le condensat de gaz avec leur aide. Ils sont subdivisés en gazoducs-boucles, gazoducs collecteurs, collecteurs de condensats et conduites d'eau de champ. Tout cela est construit et reconstruit strictement selon les règles qui sont présentées dans le VSN. Le gazoduc relie le puits à un séparateur, où toutes les impuretés inutiles sont séparées du gaz lui-même, et le gaz est également séché et préparé pour le transport.

Il existe des installations de groupe et des points de séparation des gaz séparés. La longueur des panaches est de 600 mètres à 5 kilomètres, le diamètre des tuyaux est prescrit jusqu'à 200 millimètres. Les collecteurs de terrain pour la collecte de gaz doivent relier les usines de préparation de groupe aux stations de distribution de gaz. La forme des collecteurs de collecte de gaz ne diffère pas des autres gazoducs de champ utilisés dans les champs pétrolifères. Les collecteurs de condensat sont exactement les mêmes que les collecteurs de champ pétrolifère pour la collecte du pétrole, ils sont utilisés pour transporter le condensat de gaz vers un point de collecte de gaz ou une usine de production d'essence.

Construction de pipelines en Russie

Déjà dans les années 80 du XXe siècle en Russie, partout où ils sont passés à la construction de systèmes de pression scellés, les gazoducs sous vide ne sont actuellement pas conçus dans de nouveaux champs. Les gazoducs, similaires aux conduites d'écoulement, sont divisés en fonction de leur objectif - en conduites d'alimentation, tout d'abord. En outre, similaire aux collecteurs préfabriqués pour le pétrole - collecteurs préfabriqués pour le gaz et, enfin, les gazoducs d'injection.

La forme dépend également de la configuration du champ, de la taille des gisements et de l'emplacement des stations de surpression et des installations de comptage. Dans les champs pétrolifères, le système de collecte de gaz est nommé en fonction de la forme du collecteur: linéaire, si le collecteur est monofilaire, radial, si les collecteurs se réduisent à un seul point, annulaire, si le collecteur fait le tour de la structure pétrolière sur toute la zone dans un anneau. Le collecteur annulaire est généralement conçu avec des ponts pour une maniabilité et un fonctionnement fiable.

Les gazoducs d'injection acheminent le gaz dans le "bouchon" du champ depuis les stations de compression afin de maintenir la pression du réservoir et de prolonger la durée de vie du puits, ainsi que de l'alimenter en têtes de puits via des cabines de distribution de gaz, si le la méthode de fonctionnement est le compresseur. De la même manière, le gaz est transporté vers les usines de traitement et vers les usines de fractionnement du gaz pour les consommateurs.

Règles pour la construction de pipelines de terrain

Puisqu'il s'agit d'ouvrages d'art, c'est-à-dire conçus pour une longue durée de vie et destinés au transport de produits pétroliers, de gazet du pétrole de manière ininterrompue depuis le lieu de production jusqu'aux installations de traitement complexe et aux lieux d'entrée dans le pipeline principal (ainsi que tout autre mode de transport, y compris fluvial, maritime et ferroviaire), de nombreuses normes et règles sont prévues pour la construction. L'essentiel est GOST 55990 (2014) "Field pipelines" pour les champs de pétrole et de gaz, où les normes de conception et les règles d'application de cette norme sont énoncées à la section 8. Tous les changements sont signalés dans l'index "Normes nationales". Les modifications et modifications du texte officiel sont publiées mensuellement et à partir d'Internet par l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie sur le site officiel.

GOST "Field pipelines" s'applique aux pipelines en acier reconstruits et nouveaux d'un diamètre de 1400 mm inclus, où la surpression ne dépasse pas 32,0 MPa pour les champs de pétrole, de condensat de gaz et de gaz, ainsi que pour le stockage souterrain installations. La composition des pipelines de terrain a été mentionnée ci-dessus, c'est ainsi que fonctionne cette norme. Il s'agit des gazoducs pour les condensats de gaz et les gisements de gaz, les gazoducs, les collecteurs de collecte de gaz, les pipelines pour les condensats de gaz stables et instables, pour fournir un inhibiteur et du gaz purifié aux puits et autres installations nécessitant un développement, les canalisations d'eaux usées vers les puits (injection dans des formations), canalisations de méthanol.

GOST Les "oléoducs" pour le pétrole et le gaz et les champs pétrolifères sont également décrits ci-dessus. C'est du filmpipelines, collecte de pétrole et de gaz, gazoducs pour le transport de gaz de pétrole, oléoducs pour le transport de pétrole anhydre ou arrosé saturé de gaz ou dégazé, gazoducs dans la méthode de production de pétrole par élévateur de gaz, gazoducs pour l'approvisionnement formations, pipelines d'injection d'eau, ainsi que systèmes d'évacuation des eaux usées et de formation, oléoducs pour le transport de pétrole de qualité commerciale, gazoducs pour le transport de gaz, pipelines d'inhibiteurs, pipelines de désémulsification dans les champs de gaz et de pétrole et de pétrole. GOST prévoit également des pipelines pour les installations de stockage souterraines - entre les sites des installations.

Pose de canalisations

Les pipelines de terrain et principaux traversent un grand nombre d'une grande variété de barrières naturelles et artificielles, appelées transitions - sous-marines, aériennes ou souterraines. Les conditions hydrogéologiques, naturelles, climatiques sont également très différentes: rivières, ravins, gorges, zones à risque karstique se croisent. Parfois, seule la pose hors sol est la seule option. Les conditions de construction sont variées et, pour chaque cas, les normes et règles définies dans GOST sont fournies. Chaque site doit répondre à des exigences opérationnelles, de production et économiques.

La défaillance d'un lien entraînera l'arrêt des travaux sur toute la longueur du pipeline, soit des centaines et des centaines de kilomètres. C'est pourquoi tous les passages à niveau sont des structures exclusivement responsables. Les tuyaux doivent être protégés de la corrosion externe et interne. Tous sont testés pour la résistance hydraulique et la force,où la pression admissible est calculée, en tenant compte de la pratique sur le terrain (la plupart des tableaux de référence indiquent les conditions de pompage de l'eau, et ici le pipeline doit fonctionner dans des conditions plus difficiles - pompage de mélanges visqueux et de liquides).

Canalisations préfabriquées - les principaux collecteurs de champ, qui sont posés sur les stations de compression et les marques de réservoir à partir d'installations préfabriquées individuelles ou groupées, jouent le rôle le plus décisif. Ici, le terrain est extrêmement important si le schéma de collecte est à gravité séparée. Si les périmètres sont sous pression, la localisation des principales installations de collecte du groupe est importante. Le diagnostic des pipelines montre que s'il n'y a pas de protection électrique et chimique, des sections d'anode et de cathode peuvent se former, où il y a des éliminations fréquentes de produits corrosifs bruns et brun foncé sous les spires qui se chevauchent des rubans isolants en polymère.

Schémas technologiques de construction

Les technologies de construction ne peuvent qu'être diverses, car les transitions vers d'autres schémas technologiques dictent la variabilité des caractéristiques du paysage: les caractéristiques topographiques, pédologiques, hydrogéologiques, hydrologiques et climatiques changent. Si des erreurs sont commises à n'importe quel niveau, de la conception à la mise en œuvre du projet, une défaillance du pipeline est susceptible de se produire, souvent accompagnée d'incendies et d'accidents. Tous les problèmes peuvent être divisés en catégories et non catégories. Les canalisations et les vannes sont soumises à une maintenance obligatoire -Des inspections sont effectuées périodiquement, les fuites de gaz et d'huile détectées sont éliminées. Les inspections des pipelines où les pipelines sont posés près du sol sont généralement effectuées au printemps, à l'automne et à tout moment lorsqu'une défaillance du réseau de collecte et de transport du pétrole est suspectée.

Étant donné que les conditions climatiques favorables n'existent pratiquement nulle part en Russie, elles sont rudes partout, l'entretien de tout pipeline - de terrain ou principal - s'accompagne de complications. Les oléoducs et les gazoducs gèlent dans des sections séparées, la viscosité de l'émulsion d'huile et de l'huile dans les réservoirs des usines de collecte de pétrole dans les pompes d'aspiration augmente. Il est nécessaire de chauffer les zones d'urgence et seule de la vapeur d'eau à haute température est utilisée, car une flamme nue provoquera certainement un incendie ou une explosion.

La corrosion interne des tuyaux est la plus dangereuse, elle se produit parce que les produits provenant des puits sont stratifiés: pétrole en haut - séparément, eau de formation en bas - séparément. Et l'eau est très minéralisée, elle contient beaucoup de petites particules diverses qui agissent mécaniquement sur la partie inférieure du tuyau, là où se forment des sillons sur la longueur, une sorte de rainure. C'est à cause d'eux que la plupart des défaillances de pipeline se produisent. Et cette corrosion des rainures progresse très rapidement: jusqu'à 2,7 millimètres par an.

Les pipelines pour les champs de pétrole et de gaz sont pour la plupart des tuyaux sans soudure, qui sont beaucoup plus durables car l'acier à faible teneur en carbone n'est utilisé que dans les meilleures qualités et est bien traité thermiquement. Conduites d'huilesont réalisés sans filetage, par soudure électrique. Les pipelines doivent avoir une clôture, un bord de remblai ou une autre désignation des limites du site. Le tracé du pipeline est déterminé par la taille et la direction du couloir technique, c'est-à-dire que le groupe de pose de tuyaux à des fins différentes ou identiques doit être rationalisé. Cela comprend la partie linéaire, et les transitions à travers les obstacles d'un plan naturel ou artificiel, et les vannes d'arrêt, et les dispositifs de fixation des tuyaux, et la protection électrochimique contre la corrosion.

Pour assurer la fiabilité opérationnelle des pipelines conçus à chaque étape de leur utilisation - du démarrage et du réglage au démantèlement et à l'élimination, il est nécessaire d'utiliser le code de pratique et de ne pas autoriser la violation des normes prescrites par GOST. C'est dans le but d'améliorer la qualité aux stades de la conception, de la construction et de l'exploitation sûre ultérieure des pipelines de terrain que ces documents réglementaires ont été élaborés. Tout d'abord, il faut minimiser les risques opérationnels, les gérer de manière adéquate: respecter toutes les exigences de la réglementation technique en vigueur conformément aux documents de normalisation.