Фланцы в промысловой подготовке нефти к транспортировке: отделение от нефти газа, воды и шлама

Совершенствоваться — значит меняться, быть совершенным — значит меняться часто.
Уинстон Черчилль

Значение процесса подготовки нефти на промысле для последующей транспортировки и переработки

Перед поступлением на нефтеперерабатывающий завод нефть должна пройти подготовку, так как поступающее из скважины сырьё не является ни чистой нефтью, ни чистым газом. В поднимающейся на поверхность смеси содержится пластовая минеральная вода, попутный нефтяной газ, механические примеси, представляющие из себя частицы горных пород и цемента. Для обеспечения надлежащей стойкости трубопроводов и оборудования от коррозии в агрессивной минерализованной среде необходимо использовать нержавеющие соединительные детали трубопроводов.

Добываемая нефть должна быть собрана из скважин, рассредоточенных на большой площади, и обработана как сырьё для получения товарной нефти, нефтяного газа, а также пластовой и сточной воды, которую можно было бы снова закачивать в пласт.

В наши дни обустройство месторождений нефти осуществляется с применением напорных герметизированных систем сбора и подготовки скважин. Их основными элементами являются: добывающие скважины, автоматизированные групповые замерные установки (АГЗУ), дожимные насосные станции (ДНС), центральный пункт сбора и подготовки нефти (ЦППН, ЦПС), газа и воды.

Унифицированная технологическая схема комплексов сбора и подготовки нефти, газа и воды нефтедобывающих районов показана на рис. 1.

В схеме можно выделить пять узлов-установок: 1) замера продукции скважин (АГЗУ), 2) подготовки газа (УПГ), 3) подготовки нефти (УПН), 4) подготовки воды (УПВ), 5) подготовки механических примесей (шлама) (УПШ).

Значение фланцевых соединений в процессе сбора и подготовки нефти

Рис. 2. Фланцевое соединение: воротниковые фланцы, крепеж.

На различных этапах технического процесса сбора и подготовки нефти на промысле используется сложное трубопроводное оборудование, запорная и регулирующая арматура. Основным типом соединения эксплуатационных трубопроводов, устройств, аппаратов, сосудов, резервуаров и другого оборудования является фланцевое соединение (рис. 2). Соединение фланцами обеспечивает герметичность и разъёмность нефтепромыслового оборудования.

Применение фланцев в оборудовании на нефтяных промыслах

Фланцы оборудования замерных установок

Рис. 3. АГЗУ типа «Спутник». Оборудование соединяется при помощи фланцев.

Нефть, газ и вода под давлением до 1,5 — 3 МПа из скважин 1 (см. рис. 1) по выкидным трубам диаметром 75 — 150 мм , длиной 0,8 — 4 км направляются в автоматизированные групповые замерные установки 2, где происходит отделение газа и жидкости и автоматическое поскважинное измерение жидкости и газа (рис. 3).

Фланцы блоков дозирования деэмульгатора в смесь воды и нефти

Рис. 4. Блок дозирования деэмульгатора имеет в своём составе фланцевые соединения.

После замерной установки нефть, газ и вода снова смешиваются и направляются до установки переработки нефти по сборному коллектору диаметром 200 — 500 мм, длиной до 7 — 70 км. Для внутритрубной деэмульгации с помощью блока дозирования (3 на рис. 1, рис. 4) в поток вводится деэмульгатор.

Фланцы установок подготовки нефти

Резервуары для сепарации нефти и фланцы

Рис. 5. Резервуары для сепарации нефти оснащены люками-лазами фланцевого крепления.

На установках подготовки нефти (УПН) осуществляют последовательно сепарацию I ступени (4 на рис. 1, рис. 5), предварительное обезвоживание 5, нагрев 6 эмульсионной смеси нефти и воды. Необходимость применения фланцев в резервуарах заставила отдельно стандартизовывать фланцы сосудов и аппаратов.

Фланцы устройств для электромагнитной обработки водно-нефтяной эмульсии

Рис. 6. Установка для импульсной электромагнитной обработки эмульсий типа УМП имеет в своём составе  фланцевые соединения.

Далее в специальных установках происходит укрупнение капель воды (рис. 1, 7; рис. 6).

Фланцы для оборудования глубокого обезвоживания нефти. Сепарация II ступени.

После обработки эмульсии производится глубокое обезвоживание и сепарация II ступени 8 (рис. 7).

Фланцы на сепараторах по стабилизации нефти

Рис. 8. Установка для сепарации нефти (Ирак) включает в себя множество фланцевых соединений.

Затем осуществляется ввод пресной воды в поток 9, обессоливание 10 и сепарация III ступени (стабилизацию), обеспечивающую отделение ценных низкокипящих углеводородов (рис. 8). Всё указанное оборудование имеет как внутри, так и на входе/выходе соединительные фланцы.

Контроль качества нефти. Фланцы проверочных нефтяных установок.

Рис. 9. Трубопроводная проверочная установка оборудована фланцами и фланцевыми заглушками высокого давления.

Обезвоженная и обессоленная нефть из сепараторов (11 на рис. 1) в два попеременно работающих герметизированных резервуара 12 на кратковременное хранение. Из них нефть забирается подпорным насосом 13 и подаётся на автоматизированную замерную установку количества и качества товарной нефти 14 (рис. 9).

Фланцевые соединения устройств товарных резервуаров

Если механические и химические свойства нефти отвечают соответствующим условиям, то она направляется в парк товарных резервуаров, и далее в магистральный нефтепровод и на НПЗ.

Если нефть окажется некондиционной, то есть будет содержать более 0,5% воды, или более 100 мг/л солей, или более 1% механических примесей, то задвижка на входе в товарный резервуар автоматически закрывается. Подробную регламентацию качества товарной нефти можно найти в ГОСТ 9965-76.

Приёмно-раздаточные и предохранительные устройства товарных резервуаров, а именно: дыхательные клапана, аварийные клапаны, вентиляционные патрубки, огневые и жидкостные предохранители, пробоотборники, приёмно-раздаточные устройства, плавающие заборные устройства, устройства равномерной подачи, хлопушки, краны сифонные, механизмы управления, подъёмные трубы, люки-лазы, замерные и световые люки — также имеет фланцевый способ крепления к трубопроводам.

Производство фланцев и крепежных изделий на заводе ООО «Инженерный Союз»

Безопасность подготовительного оборудования нефтяных промыслов во многом зависит от фланцев, точнее, от их качества производства фланцев.

Производство надёжных высококачественных фланцев и фланцевых крепёжных изделий для нефтяной отрасли с успехом осуществляется на производственных мощностях ООО «Инженерный Союз».

Фланцы ГОСТ, DIN, EN, ASME, API, нестандартные фланцы по чертежам для нефтепромыслового оборудования

На современном рынке нефтепромыслового оборудования активно применяется арматура с фланцевыми соединениями отечественных и  зарубежных стандартов ГОСТ, АТК, ОСТ, DIN, EN,ASME, API и других. Более того, зачастую возникает необходимость в качественном соединении фланцами элементов трубопроводов, изготовленных по различающимся стандартам. ООО «Инженерный Союз» с успехом ведёт производство как стандартных фланцев по мировым стандартам, так и изготовление нестандартных фланцев по чертежам заказчика.

Крепеж стальной резьбовый для фланцев и других деталей трубопроводов и оборудования нефтяных промыслов

Фланцы соединяются между собой резьбовыми крепёжными изделиями: шпильками, болтами, гайками, — к которым часто предъявляются высочайшие требования по выдерживанию статических и динамических нагрузок, устойчивости в химически агрессивных средах и экстремальных температурных режимах. Крепёж от ООО «Инженерный Союз» с успехом применяется в соединениях фланцев и других машиностроительных деталей на ответственных объектах энергетики, химической промышленности и нефтегазового комплекса не только России, но и стран ближнего зарубежья.

Технологические возможности ООО «Инженерный Союз» дают возможность изготавливать детали вращения с диаметром до 3000 мм и массой до 7000 кг: фланцы и заготовки, фланцевые заглушки, переходы, прокладки, обечайки, втулки, шестерни, звездочки, зубчатые венцы - а также толстостенные бесшовные тройники; осуществляется контроль качества изделий и другие исследования.

Заключение

Для транспортировки на переработку нефть обязательно должна пройти подготовку на промысле, но успешная подготовка нефти возможна только с применением качественных надёжных фланцев и их крепежа.

Получив доступ к данной странице, Вы автоматически принимаете Пользовательское соглашение.