Выбор трассы

Предварительные варианты основываются на имеющихся гидрографических материалах. В их основе два принципа: кратчайшее расстояние и минимальные нагрузки на трубу. Затем проводят подробные инженерно – геологические изыскания по всем предварительным вариантам. Это: Батиметрическая съёмка рельефа дна с помощью многолучевых эхолотов; Гидроакустическое картирование с помощью гидролокаторов бокового обзора; Геоакустическое профилографирование; Сейсмоакустическое профилографирование;Видеосъёмка трассы; Топографическая съёмка;Установление геологического строения дна моря; Мощность активного слоя наносов и их состав; Степень мутности воды при штиле и шторме; Температуры воды по месяцам; Сведения о атмосферных осадках, туманах, ветрах и т.п.

На основании полученных данных выбирают окончательный вариант.

Конструкция морских трубопроводов.

Конструкция морского трубопровода представляет собой совокупность следующих составляющих: материал труб; наружный диаметр; толщина стенки; способ монтажа; защита от коррозии; обеспечение устойчивости и т.д.

В качестве материала для морских трубопроводов применяют сталь, коррозионностойкие сплавы, алюминий и его сплавы, гибкие трубы. Наибольшее распространение получили стальные трубы.

Существует следуящая общепризнанная классификация морских труб:

1. Трубы из углеродисто –марганцевой стали. Наиболее полный свод требований к ним содержится в «Правила для морских трубопроводных систем», выпущенных Det Norsk Veritas (Норвегия).

2. Гибкие трубы. Эти трубы имеют композитную структуру и изготавливаются из нескольких слоёв пластмассы, резины и стали. Они дороже, но их укладка обходится дешевле. Например, гибкие трубы компании «Кофлексил». Они рассчитаны на внутреннее давление до 193 МПа, внешнее давление до 21 МПа, их прочность на разрыв достигает 5000 кН при максимальном диаметре 558,8 мм и длине одной секции в несколько километров.

3. Пучки труб. Он может состоять из отдельных труб, заключенных в единую трубу – носитель, или связку, готовящуюся на берегу.

Трубу носитель подбирается таким образом, чтобы обеспечить нейтральную плавучесть системы. Её буксируют на место либо по дну, либо вблизи него, либо на среднем уровне по глубине, а затем опускают на дно затапливая трубу – носитель.

Связка труб экономит немалые деньги и на монтаже и на подборе профиля трассы, была бы лишь в наличии необходимая площадка на суше для изготовления таких пучков.

4. Трубы J – образной формы. Это альтернатива обычным райзерам. Монтируют их обычно на платформе, затем опускают и крепят либо по отдельности, либо собирая в пучек. Пучек часто помещают в кессон. После установки через данные трубы протягивают рабочие стальные или гибкие трубопроводы или кабели.

5. Конструкция «Труба в трубе». В этом случае рабочая (несущая) труба не контактирует с окружающей средой. Принято различать при этом две принципиально различные схемы:

А) внутренняя труба работает, наружная используется как защитный кожух;

Б) обе трубы работают.

В первом случае внутренняя труба либо просто центруется во внешней с помощью специальных центраторов; либо дополнительно покрывается теплоизоляцией. Иногда теплоизоляцией покрывается и наружная труба (не говоря уже о антикоррозионном покрытии).

Основной недостаток подобных сооружений состоит в том, что кожух (внешняя труба) не воспринимает нагрузку от внутреннего давления, а значит не повышает несущую способность. Кроме того, такой трубопровод обладает высокой плавучестью и его надо подвергать балансировке.

Во втором случае межтрубное пространство заполняют цементо – песочным раствором (битумом, эпоксидными смолами и т.д.). В результате получают монолитное сооружение, способное выдерживать значительно большее внутреннее давление с необходимой плавучестью, которая регулируется диаметром внешней трубы.

6. Трубы с электроподогревом. Нефтяное месторождение «Тюриханс» в Норвежском море на глубине 285 м. в 35 км от месторождения «Кристин».

Продукция скважин по трубопроводу с электроподогревом длиной 43 км подается на платформу «Кристин». Разработку трубопровода ведет компания «Ramboell Denmark SA». Трубопровод проектируется из специальной стали. Внешняя часть трубопровода будет представлять из себя трубу из углеродистой стали, а внутренняя нержавеющую трубу. Трубопровод будет проложен в две нитки. Эта технология шаг вперед в области транспорта многофазной продукции (нефть, газ и вода) НА БОЛЬШИЕ РАССТОЯ. Технология особенно интересна для арктических морей.

Райзеры

Любая добытая продукция должна:быть поднятой на платформу или корабль для подготовки; быть опущенной на дно для трубопроводного транспорта либо на берег, либо к другой платформе, либо к наливному устройству;

К любой скважине должна быть обеспечена подача с поверхности (платформы) реагентов и устройств.

К любому месторождению, разрабатываемому с ППД, должна быть обеспечена подача с поверхности (платформы) воды или газа.

Все эти функции выполняют специальные трубы, получившие название стояков или райзеров.

Райзеры бывают жесткие (стальные) и гибкие.

Преимущества жестких райзеров:

- опыт успешного использования;

- возможность использования для капитального ремонта и для направления ходового конца каната;

- отсутствие ограничений по температуре и давлению;

- возможность производить спуск и подъём обычным буровым оборудованием.

Недостатки жестких райзеров:

- ограничения в отклонении от вертикали;

- необходимость прочного удерживания;

- продолжительность операций по подъёму и спуску и большое количество задействованного при этом оборудования;

- необходимость разъединения под водой;

- потребность в подводном гибком соединении с донным трубопроводом;

- добавка толщины стенки на коррозию (2 – 5 мм).

Диаметры современных райзеров, как правило, превышают 300 мм. Райзеры почти всегда испытывают сильную вибрацию, обусловленную пробковой структурой движущегося потока, отсюда вытекают жесткие требования к их креплению. Самое уязвимое место райзеров – это их соединение с горизонтальным подводным трубопроводом (это и сварка, и применение коротких изогнутых патрубков различной конфигурации, и сооружение гибкого соединения и т.д.).

На сегодняшний день самым надежным считается сварка райзера с горизонтальным подводным трубопроводом на дневной поверхности (конец горизонтального подводного трубопровода приподнимают над уровнем моря); контроль сварки с помощью рентгена; затем затопление и, наконец, крепёж.

Гибкие райзеры были созданы в 1958 году во Французком нефтяном институте и впервые были применены в 1975 году в Индонезии на месторождении Поленг (50 м глубины). Добытая продукция по 3 подобным райзерам поднимается на специальную баржу.

В настоящее время их изготавливают на:

- фирме Кофлексип (Ø от 2 до 20 дюймов; максимальное расчетное давление до 700 атм.; максимальная расчетная температура до 130 ⁰С);

- Венгерской фирме Таурус (при максимальной длине до 200 м Ø до 4 дюймов; при максимальной длине до 30 м Ø до 16 дюймов);

- Российско – французком предприятии Росфлекс, расположенном в г.Самаре.

Гибкие райзеры состоят из:

- проволочного каркаса со сцепленными витками;

- внутренней эластичной оболочки из термопласта;

- армирующего слоя из стальной спирали;

- двух защитных слоёв;

- наружной эластичной оболочки из термопласта.

Преимущества гибких райзеров:

- простота и надежность системы;

- быстрота операций по соединению и разъединению;

- отсутствие операций под водой;

- максимальный угол отклонения от платформы или судна.

Недостатки гибких райзеров:

- ограничения по температуре и давлению;

- более высокая стоимость.

Дата добавления: 2015-07-19