Системный анализ надежности нефтяных промысловых трубопроводов в зонах влияния подвижных тектонических структур месторождений Западной Сибири

• Автор: Генюш, Антон Олегович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Сургут
• Количество страниц: 162 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ.

1.1. Обзор работ по анализу надежности НПТ в зонах влияния подвижных

тектонических структур.

в 1.2. Постановка цели и задач по теме исследования

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ВЛИЯНИЯ ЛОКАЛЬНЫХ РАЗЛОМОВ

ЗЕМНОЙ КОРЫ НА НАДЕЖНОСТЬ НПТ.

2.1 Характеристика локальных разломов как геологического объекта,

результата локальных тектонических нарушений.

2.1.1 Источники напряжений в земной коре.
2.1.2 Эндогенные источники поля напряжений.
2.1.3 Экзогенные и космические факторы.
2.1.4 Измерение тектонических напряжений.
2.1.5 Динамика напряжений в разломах земной коры.
2.2 Детерминированные модели влияния локальных разломов на
протяженные технологические конструкции
2.2.1 Железнодорожные пути.
2.2.2. Магистральные трубопроводы
2.3. Характеристика объекта исследования НПТ нефтегазодобывающего управления Фдоровскнефть
2.4. Методика получения количественных значений показателей надежности НПТ в ДНЗ.
2.5. Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. СБОР, СИСТЕМАТИЗАЦИЯ, ОБРАБОТКА И АНАЛИЗ СТАТИСТИЧЕСКИХ ДАННЫХ ОБ ОТКАЗАХ НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ ТРУБОПРОВОДОВ.
ЗЛ Сбор данных об отказах НПТ, их классификация.
3.2 Систематизация данных об отказах НПТ и их качественный анализ.
3.3 Статистические данные об отказах НПТ в динамически напряженных
3.4 Порядок обработки эксплутационных данных, формирование выборок
по отказам для расчетов.
3.5. Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ НПТ В ЗОНАХ ВЛИЯНИЯ ЛОКАЛЬНЫХ РАЗЛОМОВ.
4.1. Разработка программного комплекса для определения характеристик надежности
4.2. Статистический анализ связи показателей надежности НПТ с фактором принадлежности НПТ кДНЗ.
4.3. Расчет характеристик надежности НПТ.
4.3.1. Математические модели определения характеристик надежности
НПТ по эксплуатационным данным.
4.3.2. Расчет средней наработки до отказа НПТ.
4.3.3. Расчет вероятности безотказной работы НПТ
4.3.4. Расчет показателей безотказности НПТ с учетом восстановления
4.4 Системный анализ результатов.
4.5. Выводы по четвертой главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Эта оболочка разбита региональными тектоническими нарушениями на ряд крупных литосферных блоков, линейные размеры которых достигают нескольких тысяч километров; эти, так называемые мегаблоки находятся в постоянном движении относительно друг друга. Каждый литосферный блок, в свою очередь, разбит на множество более мелких структурных блоков системами региональных и локальных тектонических нарушений, по которым также происходят тектонические подвижки. Таким образом, литосфера Земли представляет собой сложную, иерархически блочную среду, каждой структурной единице которой присущи свои деформационные характеристики, каждая структурная единица которой находится в постоянном движении относительно окружающих ее структурных единиц. Уже установлено, что тектонические нарушения даже невысокого ранга обладают достаточной подвижностью, которая носит как трендовый направленный характер, так и представлена динамическими колебаниями различной природы []. Поскольку, согласно традиционной точки зрения современные движения литосферных плит происходят в основном по их границам, а также во внутри-плитных сейсмоактивных областях, на остальной территории Земли массив горных пород в большинстве случаев представляется как среда статическая и незыблемая. Однако, как показывают исследования, даже на небольших участках массива имеют место деформационные процессы с различными периодами и амплитудой [,]. Наиболее выражен но это проявляется на протяженных объектах, таких как магистральные нефтепроводы и газопроводы, подземные коллекторы и т. Структуры земной коры, с которыми связана повторяющаяся аварийность трубопроводов, в геологии называются локальными разломами. Они проявляются на поверхности в виде линеаментов, т. Рядом исследований [5,,] причин подобных аварийных ситуаций на трубопроводах было установлено, что технологические параметры, такие как качество металла и железобетонных конструкций, сварных швов, изоляции и пр. Как правило, дефекты строительства магистральных сооружений проявляются первые год -полгода эксплуатации, далее отказы происходят в основном из-за старения конструкции []. Было установлено, что истинными причинами многократных порывов и разрушений магистральных сооружений являются некие факторы, приводящие к снижению технологических усталостных свойств стали труб и железобетонных конструкций. По результатам внутритрубных исследований магистральных продуктопроводов было определено, что около % всех дефектов относятся к категории "потери металла", которая включает в себя трещины, каверны, коррозию и пр. Также интересен тот факт, что на трубопроводах, изготовленных из более пластичных материалов, трещины появляются только через лет эксплуатации, тогда как на трубопроводах, изготовленных из высокопрочных материалов, трещины появляются через 3-4 года эксплуатации [,]. Согласно исследованиям [], на участках в зоне действия локальных разломов чаще наблюдаются повторяемые аварии. А среди участков, претерпевших 5 аварий, (%) пересекает зону влияния разломов. Рис. Это соотношение получено в результате пространственного анализа аварийности трубопроводов Федоровского месторождения в связи с местоположением тридцати линейных тектонических нарушений типа локальных разломных структур. Установлено, что к этим локальным разломным структурам приурочена повторяющаяся аварийность продуктопроводов разных назначения, марок стали, диаметра, толщины стенки, внутреннего давления и прочих технологических параметров. Другие исследования также подтверждают наличие связи плотности дефектов трубопровода с разломами земной коры []. В результате совместной работы различных организаций (ТУМГ, ТюмГНГУ, ЗанСибНИИГГ, Тюмень-НИИГипрогаз) было проведено исследование влияния разломов на развитие дефекгов газопровода в равнинной местности Западной Сибири. В работе рассмотрен участок газопровода Уренгой-Сургут-Челябинск, протяженностью 0 км. На каждой 0,5-километровой ячейке было подсчитано количество дефектов (рис. ДМТ-1. Этот снаряд-дефектоскоп относится к магнитным снарядам высокого разрешения.