Повышение безопасности эксплуатации оборудования и трубопроводов нефтегазовых промыслов в условиях их биозаражения

• Автор: Николаев, Олег Александрович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Опасные факторы при эксплуатации оборудования и трубопроводов

1.2 Микробиологическая коррозия нефтегазопромыслового оборудования с участием сульфатвосстанавливающих бактерий

1.3 Основные пути появления сульфатов в воднонефтяных средах

1.4 Методы обеспечения безопасности оборудования и трубопроводов в условиях биологического заражения и отложения солей

1.5 Постановка цели и задач исследований

2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИИ

2.1 Устройство для проведения магнитогидродинамической

обработки неподвижных воднонефтяных сред

2.2 Устройство для проведения магнитогидродинамической обработки потоков воднонефтяных сред
2.3 Определение индукции магнитного поля
2.4 Методика оценки эффективности удаления сульфатов
2.5 Методика оценки относительного содержания и скорости движения растворенных в среде ионов под воздействием магнитогидродинамической обработки
2.6 Оценка эффективности подавления жизнедеятельности сульфатвосстанавливающих бактерий
3 РАЗРАБОТКА МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО МЕТОДА УДАЛЕНИЯ СУЛЬФАТИОНОВ ИЗ ВОДНОНЕФТЯНЫХ СРЕД И ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ИХ БИОЛОГИЧЕСКОГО ЗАРАЖЕНИЯ
3.1 Воздействие переменного магнитного поля на неподвижные растворы сульфата кальция
3.2 Изменение относительных концентраций растворенных солей при магнитогидродинамической обработке
3.3 Воздействие магнитного поля на движущиеся растворы сульфата кальция
4 РАСЧЕТ УСТРОЙСТВ ДЛЯ МАГНИТОГИДРОДИИАМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПРОМЫСЛОВЫХ СРЕД
4.1 Расчет устройства для магнитогидродинамической обработки сульфатсодержащих водных сред
4.2 Расчет устройств для удаления кристаллов сульфата кальция
4.2.1 Расчет отстойников
4.2.2 Расчет гидроциклонов
4.2.3 Расчет фильтров
4.3 Разработка установки для проведения опытнопромышленных испытаний
4.3.1 Фильтр тонкой очистки
4.3.2 Насос для подачи раствора хлорида кальция в водовод системы поддержания пластового давлення
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Возмещение экологического урона и вынужденная остановка промыслов может обойтись нефтегазодобывающему предприятию в десятки раз дороже, чем прямые потери от аварийных ситуаций в системе транспорта. К началу г. Свой плановый ресурс уже выработало и более половины резервуарного парка. Но данным министерства энергетики США, до % российских трубопроводов требует капитального ремонта. Ежегодно на внутри промысловых трубопроводах происходит до тыс. В году в топливно-энергетическом комплексе произошло почти тыс. По данным Совета Безопасности РФ, потери нефти в России в результате аварий ежегодно составляют 1,2 % от ее добычи, т. Так, на Самотлорском нефтяном месторождении ежегодно происходит 0-0 крупных разрывов трубопроводов, более тыс. В г. России было зафиксировано аварий, общий ущерб от которых достиг 6 млн. Каждая авария приводит к загрязнению в среднем м2 территории, а в % случаев загрязняется и более 0 м . Затраты на ликвидацию одной аварии на трубопроводах системы нсфтесбора Южно-Ягунского месторождения ТПП "Когалымнефтегаз" составляют в среднем тыс. Общий ущерб от аварий в период с по гг. Ликвидация одной аварии на нефтепроводе Ватьеганского месторождения того же ТПП «Когалымнефтегаз» обходится в среднем в - тыс. При этом разливается от 0, до 0,5 т нефти. Общие затраты на ликвидацию аварий в системе нсфтесбора Ватьеганского месторождения в период с по гг. На нефтепроводах диаметром 3 и 0 мм и водоводах диаметром 0 мм отмечено самое большое количество разлившейся нефти. Удельная частота порывов нефтепроводов всех типов изменялась от 0,1 случая на км. В среднем она составила 0,8 случая на км. Наибольшая частота отказов характерна для нефтесборных сетей месторождений [6]. К числу наиболее серьезных аварий последнего времени относится прорывы нефтепровода Туймазы-Омск-Новосибирск ( и г. Белая и Ищелька вылилось около 1 и м3 нефти. Авария на насосной станции нефтепровода Самара-Лисичанск ( г. Ежегодно в России происходит около 0 инцидентов на нефтепроводах, в основном в Западной Сибири. По данным специалистов, абсолютное большинство (- %) аварийных разливов нефти вызывают сильные и необратимые повреждения природных биоценозов [1]. Согласно данным, приведенным в статье В. М. Клапцова [7], при разливе нефти в количестве л на м2 фитомасса через 3 г. Период самовосстановления растительного покрова после загрязнения почвы для северных широт составляет - лет. При ликвидации последствий разливов нефти зачастую происходит необратимое уничтожение плодородного слоя почвы. При попадании в воду 1 т нефти образуется сплошная пленка на площади 2,6 км2. Часть нефти оседает на дно, более легкие фракции растворяются, образуются нефтяные агрегаты. В результате нарушаются процессы газового обмена между поверхностным водным слоем и воздушной средой, а также первичные биохимические процессы в поверхностном слое воды. Растворенная и эмульгированная нефть в концентрации выше 0, мг/л приводит к значительным нарушениям биологического равновесия водоемов. Однопроцентный водный раствор ароматических углеводородов, которых в нефти содержится - %, убивает все водные растения. Экономические убытки от коррозии металлов в США превышают $0 млрд. А в целом, по оценкам специалистов различных стран, эти потери в промышленно развитых странах составляют от 2 до 4 % валового национального продукта. При этом потери металла, включающие массу вышедших из строя металлических конструкций, изделий, оборудования, составляют от до % годового производства стали [9]. Текущие затраты на охрану окружающей среды в нефтедобывающей промышленности в г. Ежегодно происходит около крупных аварий и около тыс. Основная причина отказов нефтегазовых сооружений — в коррозионном факторе. В России - % машин и сооружений работают в агрессивных средах, % — в слабоагрессивных, и только около % не требуют активной антикоррозионной защиты. На внутрипромысловых трубопроводах нефти, воды и газа % отказов приходится на внутритрубную и наружную коррозию [3]. Для нефтяной, нефтегазодобывающей, перерабатывающей и транспортирующей отраслей промышленности характерно наличие агрессивных сред и жестких условий эксплуатации металлоконструкций.