Материал: Транспорт углеводородов с морских месторождений

Преимущества:

•        большая рабочая глубина;

•        обычно требуется меньшее натяжение из-за большего угла схода, чем при использовании S-метода в глубоких водах (провисающий участок вместо участка перегиба),

•        меньшие напряжения из-за отсутствия перегиба (не используется длинный стингер и конструкция оборудования, приводящая к чрезмерному изгибу трубопровода, но при жесткой вертикальной рампе нужно устанавливать под ней короткий вертикальный стингер с раструбом для ограничения изгибающего момента, действующего на трубопровод);

•        для позиционирования ТУС требуется меньшее усилие;

•        меньшая чувствительность трубы, проходящей через поверхность воды, к воздействию волн;

•        меньшая зависимость от погоды, чем у буксиров или лебедочных барж, используемых для буксировки или протаскивания;

•        более легкий спуск, укладка, временный спуск трубопровода на дно и последующий подъем,

•        меньшее число пролетов на дне и меньшая длина пролетов, благодаря меньшим остаточным растягивающим напряжениям;

•        дает возможность укладывать трубопровод по сложной трассе, для того, чтобы обойти препятствие или для выполнения требований, связанных с эксплуатационной системой;

•        использование многотрубных плетей, изготовленных на суше, обеспечивает прекрасный контроль качества, так как большая часть кольцевых швов выполняется на берегу в контролируемых условиях окружающей среды.

При вертикальном положении труб J-метод имеет н некоторые другие преимущества:

ü  намного меньшая чувствительность к погодным условиям, поскольку судно может поворачиваться по ветру;

ü  меньшие затраты на мобилизацию для судов с небольшими или жестко закрепленными грузовыми стрелами.

Недостатки:

•        ограниченное число судов, работающих по J-методу;

•        существующие суда, работающие по J-методу, рассчитаны на недостаточно большой диаметр труб, что ведет к увеличению затрат на мобилизацию н демобилизацию при необходимости модернизации баржи для работы с трубами большого диаметра;

•        невысокая производительность по сравнению с судами, работающими по S- методу;

•        ТУС стоит дороже, чем буксир или лебедочная баржа.

В. Разматывание с барабана

Принцип максимизации времени работ на берегу для минимизации дорогостоящего времени работ в морских условиях, характерный для всех процессов строительства и эксплуатации подводных объектов, также применим к G-методу, при котором длинную плеть сваренного, изолированного и прошедшего гидравлические испытания трубопровода изготавливают на берегу и наматывают на барабан большого диаметра.

При укладке трубопровод, который был пластически деформирован в процессе намотки, раскатывают с помощью спрямляющего приспособления для "расправления" кривизны, после чего он ложится на дно по мере продвижения судна вперёд.

Преимуществом данного метода является более быстрая укладка в морских условиях, чем это может быть достигнуто при использовании обычных трубоукладочных судов. Кроме того, возможно также намотать на барабан одновременно несколько трубопровода и таким образом смонтировать сразу несколько линий меньшего диаметра до того, как судно с барабаном вернётся в порт для повторной загрузки [3].

При сматывании трубопровода с горизонтально или вертикально расположенного на палубе барабана используют следующую технологию:

·        на береговой базе трубы сваривают в трубопровод по традиционной технологии;

·        по мере наращивания трубопровод навивают на барабан со скоростью до 1,0 км/ч. Навивка осуществляется через изгибающий механизм, придающий трубопроводу предварительную кривизну. Возникающие при этом напряжении не превышают напряжения в трубопроводе при укладке;

·        съёмный барабан с трубопроводом устанавливают на палубе трубоукладочного судна. Если барабан на судне установлен стационарно, то навивка трубопровода осуществляется на судне, пришвартованном у береговой базы, где наращивают трубопровод;

·        трубоукладочное судно идёт в район трубоукладки;

·        конец трубопровода крепят к стояку (райзеру) платформы или сваривают с концом уже проложенного участка трубопровода;

·        трубоукладочное судно перемещается по трассе и укладывает трубопровод.

Сматываясь с барабана, трубопровод проходит через выпрямляющее устройство и по роликовой дорожке спускается через наклонный скат в кормовой оконечности судна в воду.

Растягивающее усилие, необходимое при укладке, создаётся совместной работой судового натяжителя и механизма привода барабана. Иногда на судне устанавливается тормозное устройство, препятствующее самопроизвольному разматыванию трубопровода с барабана.

Укладка с барабана позволяет опускать трубопровод в воду под углом, близким к прямому, что позволяет обходиться без стингеров [3, 6].

В основное технологическое оборудование трубоукладочных судов барабанного типа входят натяжитель, выпрямляющее устройство и барабан с трубопроводом.

При использовании этого метода часто наблюдается овальность и пластическая деформация труб, что исключает возможность их обетонирования и ограничивает диаметр. Трубы должны иметь достаточную массу, обеспечивающую их погружение и устойчивость на дне. Обычно диаметр укладываемых с судов с барабанов по условию обеспечения необходимой отрицательной плавучести без пригрузов ограничен 400 мм.

Рис. 13. Барабанный метод: 1. Судно. 2. Трубопровод. 3. Барабан. 4. Специальное спусковое устроство.

В настоящее время "барабанный" метод укладки трубопроводов широко используется при монтаже трубопроводов из эластичных материалов. Известно, что трубопроводы, сооружённые из эластичных (гибких) труб, проще, дешевле, надёжнее стальных трубопроводов. Обычно гибкие трубопроводы используются в промысловых трубопроводных системах, поскольку по ним транспортируются коррозионно-агрессивная пластовая продукция, или в качестве райзеров [3, 6].

Гибкая труба со стальной армировкой - составная конструкция из располагаемых слоями материалов, ограничивающая напорный канал. Такая конструкция трубы допускает большие деформации изгиба без значительного увеличения изгибных напряжений. Ещё одним достоинством подводных трубопроводов из эластичных материалов является то, что он может быть легко демонтирован.

Гибкие трубы усиливают в аксиальном и радиальном направлениях с помощью стальных жил, плоских арматурных элементов, спиралей, а также цилиндрических каркасов.

Заключение

В процессе проведенной работы были рассмотрены основные средства хранения и транспортировки углеводородов с морских месторождений, были выявлены и разобраны их технические особенности и характеристики. В целом особое внимание уделялось к особенностям хранения и транспортировки в арктических условиях. Исходя из этого наиболее подробно был разобран трудопроводный транспорт углеводородов, так как этот способ является наиболее возможным в данных условиях района.

Средства хранения и системы погрузки нефти и газового конденсата в танкера в настоящий момент весьма разнообразна: по конструктивным особенностям, применению и по назначению. Существующие технические средства имеют свои преимущества и недостатки. В зависимости от условий проведения работ они подразделяются для замерзающих и для не замерзающих морей. Основными критериями выбора того или иного варианта технического решения служат:

·        Более низкие капитальные затраты;

·        Более короткие сроки установки;

·        Более раннее начало добычи/реализации выручки от продукции;

·        Пригодность для использования на отдаленных месторождениях, где нет инфраструктуры;

·        Большой объем хранения и подготовки продуктов;

·        Экономическая выгодность от места расположения.

При выборе способа транспортировки добываемой продукции к береговым сооружениям всякий раз встаёт вопрос о том, какой из них наилучшим образом отвечает инвестиционным и экологическим требованиям обустройства морских месторождений, также в условиях арктических замерзающих морей. Круглогодичные танкерные перевозки нефти и газового конденсата от перевалочных до береговых терминалов невозможны ввиду наличия льдов, которые также определяют экологическую опасность использования танкерного флота. С учётом этого, зачастую единственно возможным способом транспортировки является транспортировка продукции по морским трубопроводам. Как показал опыт канадских и американских нефтегазодобывающих компаний, именно отсутствие морских трубопроводов стало одним из определяющих факторов, сдерживающих дальнейшее развитие добычи углеводородов в районах Северо-Американской Арктики.

Использованная литература

1.      Суворова И.А. Транспорт углеводородов с морских месторождений: учеб. пособие. Ч. 1; РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина ; Каф. освоения морских нефтегазовых месторождений. - М., 2002. - 110 с.

2.      Суворова И.А. Транспорт углеводородов с морских месторождений: учеб. пособие. Ч. 2; РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина; Каф. освоения морских нефтегазовых месторождений. - У. - М., 2003. - 104 с.

3.      Учебные материалы по дисциплине "Технические средства для хранения и транспортировки жидких углеводородов в морских условиях" 3 семестр. 2014 г.

4.      Д.А. Мирзоев Основы морского нефтегазового дела - В 2 т. - Том 1 Обустройство и эксплуатация морских нефтегазовых месторождений. - М.: Изд-во ООО "День Серебра", 2009 - 288 с.

5.      Грудницкий Г.В., Грудницкий С.Г., Егоров С.И., Мамутов Р., Морские нефтегазовые точечные причалы. - М.: Издательство "Энерджи Пресс", 2011. - 368 с.

6.      Мовсум-заде Э.М., Мастобаев Б., Мастобаев Ю. Мовсум-заде Б., М.Э. Морская нефть. Трубопроводный транспорт и переработка продукции скважин; Под ред. А.М. Шаммазова. - СПб.: Недра, 2006. - 192 с.

7.      Керимов М.З. Трубопроводы нефти и газа.- М.: Наука, 2002. - 256 с.

8.      Крыштын Л.К. Тимченко О.И. Техническая эксплуатация танкера. М.: Транспорт, 1980. - 208 с.

9.      Горяинов Ю.А., Федоров А.С., Васильев Г.Г. и др. Морские трубопроводы - М.: Недра-Бизнесцентр, 2001. - 131 с.