Способ прокладки трубопровода в грунте, перекачивающего газированную жидкость
METHOD FOR LAYING A PIPELINE IN THE GROUND, PUMPING CARBONATED LIQUID

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а именно к способам прокладки трубопроводов для перекачки газированной жидкости.
Известен способ прокладки подземного магистрального трубопровода (патент RU № 2584764, МПК F16L 1/028, опубл. 20.05.2016 Бюл. № 14), включающий отрывку траншеи, монтаж трубопровода на лежках, укладку его в траншею и засыпку ее грунтом, причем перед укладкой трубопровода выполняется герметизация стыков - трубопровод заваривают с обоих концов, затем повышают давление в трубопроводе до избыточного, но меньше рабочего, затем сдвигают хвостовую часть трубопровода в сторону траншеи, где он под действием силы тяжести зависает, фиксируясь стенками траншеи от поперечного перемещения, при дальнейшей сдвижке хвостовая часть трубопровода пружинисто опускается на дно траншеи и в этот момент образуется бегущая волна, снимающая трубопровод с лежек, а боковая составляющая пространственного изгиба сдвигает трубопровод в траншею, после засыпки траншеи грунтом давление в трубопроводе повышают до испытуемого.
Недостатком данного способа является узкая область применения из-за невозможности применения при перекачки газированной жидкости, образующей газовые гидрозатворы на участках естественных поднятий трубопровода.
Известен также магистральный нефтепровод, нефтепродуктопровод или газоконденсатопровод (патент RU № 2352857, МПК F17D 1/08, F16L 55/00, F16K 31/12, опубл. 20.04.2009 Бюл. № 11), характеризующийся тем, что он включает образующие гидравлическую систему линейные сооружения - собственно магистральный напорный трубопровод для перекачки жидких углеводородов, преимущественно нефти или нефтепродуктов, либо газового конденсата, выполненный, по меньшей мере, в одну нитку и снабженный содержащей запирающий элемент запорной и/или запорно-регулировочной арматурой, насосное оборудование, включающее, по меньшей мере, один насос, преимущественно с электроприводом, систему связи, управления и контроля, не менее чем одну, например, нефтеперекачивающую станцию с сетью технологических трубопроводов внутристанционных коммуникаций, не менее одного резервуарного парка, а также, по меньшей мере, одно гидромеханическое устройство плавной нагрузки гидравлической системы, подключенное к напорному трубопроводу или, по меньшей мере, к одному технологическому трубопроводу, преимущественно с напорной стороны на участке между создающим напор в трубопроводе насосом или насосной группой и ближайшей запорной и/или запорно-регулировочной арматурой, сообщенное с трубопроводом по рабочему телу, преимущественно по перекачиваемой жидкости, и смонтированное с возможностью автоматического пролонгированного включения и выключения запорной и/или запорно-регулировочной арматуры, при этом гидромеханическое устройство включает последовательно соединенные между собой входной патрубок, имеющий корпус регулятор скорости открытия запорной и/или запорно-регулировочной арматуры и передачи нагрузки на гидравлическую систему, снабженный обратным клапаном и жиклером, и гидромеханический привод, включающий силовую камеру с корпусом, содержащим, по меньшей мере, один отсек с изменяющимся рабочим объемом, регулируемо возвратно-наполняемым жидким рабочим телом при возрастании давления в трубопроводе, и передаточный механизм, при этом подключение к трубопроводу гидромеханического устройства выполнено двойным: на входе - входным патрубком оно сообщено с трубопроводом по рабочему телу, а на выходе - кинематически гидромеханическим приводом с запирающим элементом упомянутой арматуры, причем передаточный механизм выполнен подвижным, соединенным с силовой камерой по типу «поршень-шток» или «мембрана-шток», при этом шток, в свою очередь, подвижно связан с образованием привода с запирающим элементом упомянутой арматуры с возможностью автоматических перемещений запирающего элемента в диапазоне от полного перекрытия до полностью открытого на проток трубопровода и наоборот.
Реализующийся способом прокладки трубопровода, включающим укладку трубопровода между насосным оборудованием и промежуточным насосом или резервуарным парком и оснащение его регулирующим оборудованием с блоком измерительных приборов и блоком управления для поддержания плавной нагрузки трубопровода.
Недостатками данного способа являются конструктивная сложность и, как следствие низкая надежность, регулирующего оборудования, отсутствие защиты от газовых гидрозатворов на участках естественных поднятий трубопровода, что требует более частого использования промежуточных насосов для поддержания необходимого давления в трубопроводе для исключения интенсивного выделения газа из жидкости.
Наиболее близким по технической сущности является способ сбора продукции скважин с удаленных нефтяных месторождений (патент RU № 2367841, МПК F17D 01/00, опубл. 20.09.2009 Бюл. № 26), включающий транспортировку жидкости и газа от места добычи до пункта сбора, причем перед каждым участком трассы с локальными подъемами газ отделяют и транспортируют отдельно от жидкости, а после каждого данного участка трассы, где гидростатическое давление не превышает гидростатическое давление в точке разделения на газ и жидкость производят объединение потоков газа и жидкости.
Реализующийся способом прокладки трубопровода, включающим укладку трубопровода между насосным оборудованием и пункт сбора и подготовки продукции скважин, оснащение его перед каждым участком трубопровода с локальными подъемами сепаратором для отделения газа от жидкости, а после - смесителем жидкости и газа, которые соединяют газопроводом, по котором перекачивают выделившийся газ.
Недостатком этого способа прокладки являются высокие материальные затраты и сложность реализации на прокладку дополнительного газопровода, охватывающего каждый участок трубопровода с локальными подъемами, и установку смесителя в конце каждого из этих участков, причем без учета давления внутри трубопровода, узкая область применения из-за невозможности использования на участках прокладки трубопровода, не вмещающих более одной линии трубопровода.
Технической задачей предполагаемого изобретения является создание способа прокладки трубопровода в грунте, перекачивающего газированную жидкость, позволяющего расширить функциональные возможности за счет возможности его прокладывать на участках, не вмещающих более одной линии трубопровода, упростить и удешевить прокладку за счет исключения дополнительных параллельных газопроводов и смесителей жидкости и газа.
Техническая задача решается способом прокладки трубопровода в грунте, перекачивающим газированную жидкость, включающим укладку трубопровода между насосным оборудованием и пункт сбора или дожимным насосом, выявление участков трубопровода с локальными подъемами, оснащение этих участков сепараторами для отделения газа от жидкости.
Новым является то, что в зависимости от газирования перекачиваемой жидкости и давления, создаваемого насосным оборудованием, определяют участки - перевальные точки, в которых давление снижается ниже давления насыщения газа в жидкости, сепараторы устанавливают в участках трубопровода с локальными подъемами, следующими за перевальными точками, причем сепараторы изготавливают в виде газовых затворов, сообщенных входом с верхней точкой участка трубопровода с локальными подъемами, а выходом - газосборной емкостью, установленной на поверхности.
На чертеже изображена схема реализации способа в поперечном разрезе вдоль трубопровода.
1
2
2
Способ прокладки трубопровода 1 в грунте, 2 перекачивающего газированную жидкость, включающий укладку трубопровода 1 между насосным оборудованием 3 (показано условно) и пункт сбора или дожимным насосом (не показаны), Выявление участков трубопровода с локальными подъемами 4, оснащение некоторых из этих участков сепараторами 5 для отделения газа от жидкости. В зависимости от газирования перекачиваемой жидкости и давления в трубопроводе 1 - Р, создаваемого насосным оборудованием 3, определяют участки - перевальные точки 6, в которых давление Р снижается ниже давления насыщения газа в жидкости. Величину давление Р определяют в лабораторных условиях при анализе газированной жидкости. А перевальные точки 6 - непосредственным измерением давления в трубопроводе 1 или расчетным путем с учетом потерь в нем. Сепараторы 5 устанавливают в участках трубопровода 1 с локальными подъемами 7, следующими за перевальными точками 6. Сепараторы 5 изготавливают в виде газовых затворов (патенты RU №№ 49162, 122930, 160493, 2007651, 2375624, 2395026 или т.п.), сообщенных, например, через технологический вентиль 8 входом 9 с верхней точкой участка трубопровода 1 в локальных подъемах 7, а выходом 10 - газосборной емкостью (не показана), установленной на поверхности. При этом не требуется прокладка дополнительных параллельных газопроводов и установка сепараторов 3 на каждом локальном подъеме 4 трубопровода 1.
Предлагаемый способ прокладки трубопровода в грунте, перекачивающего газированную жидкость, позволяет расширить функциональные возможности за счет возможности его прокладывать на участках, не вмещающих более одной линии трубопровода, упростить и удешевить прокладку за счет исключения дополнительных параллельных газопроводов и сепараторов газа.