Развитие технологий проектирования, строительства и эксплуатации морских газонефтепроводов
Установлены предпосылки возникновения новых технологий и технических средств, используемых при строительстве и эксплуатации трубопроводов от морских месторождений, а также выделены области их применения с учетом специфических условий расположения (климат, глубина моря, наличие льдов и.т.д.). Так же как и во всем мире, предпочтение отдается трубопроводному транспорту, но, с учетом того, что… Читать ещё >
Содержание
- 1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОРСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ
- 1. 1. Обзор норм и правил проектирования морских трубопроводов
- 1. 2. Нормативные методы расчета несущей способности морских трубопроводов
- 1. 3. Проблемы проектирования морских трубопроводов
- 2. СООРУЖЕНИЕ МОРСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ
- 2. 1. Укладка трубопроводов на морское дно с поверхности
- 2. 2. Укладка трубопроводов с помощью буксировки
- 2. 3. Методы пересечения береговой линии
- 2. 3. 1. Укладка трубопровода в предварительно подготовленную траншею в прибрежной зоне и на участке пересечения береговой линии
- 2. 3. 2. Метод наклонно-направленного бурения
- 2. 3. 3. Метод туннелирования
- 3. 1. Трубоукладочные суда для прокладки трубопроводов в мелководных районах шельфа
- 3. 2. Трубоукладочные суда для прокладки трубопроводов в глубоководных районах шельфа
- 3. 3. Трубоукладочные суда для прокладки гибких морских трубопроводов
- 3. 4. Строительство морских трубопроводов в ледовых условиях
- 4. 1. Угрозы целостности морских трубопроводов
- 4. 2. Инспектирование морских трубопроводов
- 4. 2. 1. Инспектирование стационарных морских трубопроводов
- 4. 2. 2. Инспектирование гибких морских трубопроводов
- 4. 3. Применение химических реагентов в трубопроводном транспорте нефти и газа
Развитие технологий проектирования, строительства и эксплуатации морских газонефтепроводов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Актуальность темы
Более чем столетний опыт показал, что промышленная добыча нефти в море является высокоэффективной. Кроме континентального шельфа, перспективна на нефть и природный газ вся зона континентального склона, занимающая значительную территорию.
С ростом объемов разработки нефтяных и газовых месторождений на морских акваториях расширяются работы по обустройству нефтегазовых промыслов и строительству подводных трубопроводов, обеспечивающих доставку продукции скважин на береговые сооружения.
Эффективность транспортирования нефти и газа по подводным трубопроводам, по сравнению с используемыми для этих целей танкерами, достигается за счет отсутствия влияния на их эксплуатацию погодных условий, возможности дистанционного управления, малой вероятности загрязнения окружающей среды, возможности непрерывного транспортирования нефти и газа, а также использования трубопроводов для хранения перекачиваемой про. дукции скважин.
Значительный опыт в проектировании и строительстве подводных трубопроводов накоплен за рубежом.
В России добыча углеводородов на шельфе получает развитие к началу XXI в., и одним из важнейших вопросов освоения морских месторождений становится транспортировка продукции скважин на берег.
Так же как и во всем мире, предпочтение отдается трубопроводному транспорту, но, с учетом того, что практически все нефтегазоносные морские месторождения находятся в замерзающих морях, необходимо формирование нового направления в проектировании и строительстве трубопроводов.
Настоящая работа посвящена комплексному анализу проблем, связанных с проектированием, строительством и эксплуатацией морских трубопроводов.
Цель работы. Исследование вопросов становления и развития трубопроводного транспорта продукции скважин морских месторождений.
Проведение анализа эволюционного развития технологий и технических средств для строительства и эксплуатации морских трубопроводов.
Исследование возможности применения зарубежного опыта и достижений в области трубопроводного транспорта в условиях обустройства морских месторождений России.
Научная новизна. Впервые проведен комплексный анализ научных и технических материалов по становлению и развитию трубопроводного транспорта продукции скважин морских месторождений* на этапах проектирования, строительства и эксплуатации.
В историческом плане рассмотрено развитие технологий и технических средств на всех этапах существования' морских трубопроводов и влияние на них специфических условий, регионов, где они располагаются. ч i.
Практическая ценность. Основные положения работы использованы в Уфимском* государственном нефтяном техническом университете при подготовке студентов по направлению «Нефтегазовое дело».
Материалы работы могут быть использованы при разработке проектов обустройства морских месторождений акваторий северных морей России.
Рассмотренные в работе вопросы развития и становления трубопроводного транспорта продукции скважин морских месторождений могут быть использованы для создания обобщающих историко-технических трудов, посвященныхразвитию нефтегазового дела в России.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на:
• Международной учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт нефти». Уфа-2005;
• VI Международной конференции «Современные проблемы истории естествознания в области химии, химической технологии и нефтяного дела». Уфа— 2005.
Публикации и личный вклад автора. По теме диссертационной работы опубликовано 7 печатных работ, в том числе 5 статей и 2 доклада.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, содержит 148 страниц машинописного текста, в том числе 6 таблиц, 123 рисунка, библиографический список использованной литературы из 126 наименований.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
1 На основании собранного и исследованного материала впервые проведено комплексное историко-техническое исследование по становлению и развитию трубопроводного транспорта продукции скважин морских месторождений на этапах проектирования, строительства, эксплуатации.
2 Установлены предпосылки возникновения новых технологий и технических средств, используемых при строительстве и эксплуатации трубопроводов от морских месторождений, а также выделены области их применения с учетом специфических условий расположения (климат, глубина моря, наличие льдов и.т.д.).
3 Анализ развития морской трубопроводной отрасли зарубежных стран показал на возможность эффективного сотрудничества этих стран и России как в области проведения совместных работ, так и в использовании передовых технологий и технических средств для внедрения при освоении новых морских месторождений.
4 На основе проведенного анализа используемых технических средств для строительства морских трубопроводов обоснована необходимость совершенствования конструкций трубоукладочных судов в связи с изменением условий прокладки (мелководные районы шельфа, глубоководные районы, прокладка гибких морских трубопроводов).
5 Проведен комплексный анализ основных проблем эксплуатации морских трубопроводов, а также методов и технологий уменьшения их негативного воздействия на трубопроводы.
Список литературы
- Абрамзон А.А., Зайченко Л. П., Файнгольд С. И. «Поверхностно-активные вещества. Синтез, анализ, свойства, применение»: Учебное пособие для ВУЗов. Под ред. Абрамзона А. А. Л.: Химия, 1988. — 200 с.
- Астафьев В.Н. «Проектирование подводных трубопроводов в условиях арктических морей (на примере шельфа Северного Сахалина)»: Учебное пособие. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2000. — 76 с.
- Астафьев С.В., Калинин Э. Н., Поломошнов A.M., Сурков Г. А. «Проблемы выбора трассы подводного трубопровода в условиях шельфа о. Сахалин».
- Бадиков Ф.И. «Разработка системы мониторинга трубопроводов шельфовых месторождений, эксплуатируемых в осложненных условиях (на примере месторождений СРВ)». Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, 1999.
- Бородавкин П.П. «Морские нефтегазовые сооружения». 4.1. Конструирование. Недра-Бизнесцентр- 2006- 555 с.
- Бородавкин П.П. «Морские нефтегазовые сооружения». 4.2. Технология строительства. Недра-Бизнесцентр- 2007- 408 с.
- Бородавкин П.П., Березин В. Л., Шадрин О. Б. «Подводные трубопроводы». М.: Недра, 1979.
- ВН 39−1.9−005−98. Нормы проектирования и строительства морского газопровода. М.: ИРЦ Газпром, 1998. — 32 с.
- ВСН 51−9-86. Проектирование морских подводных нефтегазопроводов. Ведомственные строительные нормы. / Мингазпром. М.: ВНИИЭ Газпром, 1987. -39 с.
- Ю.Вяхирев Р. И., Никитин Б. А., Мирзоев Д. А. «Обустройство и освоение морских нефтегазовых месторождений». М.: Издательство Академии горных наук, 2001.-459 с.
- П.Гареев М. М., Несын Г. В., Манжай В. Н. «Результаты ввода в поток нефти присадки для снижения гидравлического сопротивления» // Нефтяное хозяйство. 1992. — № 10.- С. 30−33.
- Горяинов Ю.А. «Управление проектами строительства морских газонефтепроводов». Автореферат на соискание ученой степени доктора технических наук. Москва, 2005.
- Горяинов Ю.А., Федоров А. С., Васильев Г. Г. и др. «Морские трубопроводы». М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2001. — 131 с.
- И.Капустин К. Я., Камышев М. А. «Строительство морских трубопроводов». М.: Недра, 1982. 207 с.
- Кулиев И.П. «Основные вопросы строительство нефтяных скважин в море». Азнефтеиздат, Баку, 1958. 374 с.
- Кулиев И.П., Сафаров Ю. А. «Строительство нефтяных скважин в море». Азнефтеиздат, Баку, 1956. 332 с.
- Мазур И.И., Шапиро В. Д. «Нефтегазовое строительство»: Учеб. пос. М.: 2005.
- Мовсум-заде Э.М., Мастобаев Б. Н., Мастобаев Ю. Б., Мовсум-заде М.Э. «Морская нефть. Трубопроводный транспорт и переработка продукции скважин». Под редакцией Шаммазова A.M. СПб.: Недра, 2006. — 192 с.
- Нефтегазовая вертикаль, № 8, 2007.
- Нефтегазовые технологии № 3, 1990. 21. Нефтегазовые технологии № 3, 1998.
- Нефтегазовые технологии № 3, 2001.
- Нефтегазовые технологии № 4, 1995.
- Нефтегазовые технологии № 6, 1995.
- Нефтегазовые технологии № 7, 1994.
- Нефть и капитал, № 6, 2007.
- Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 1, 1980.
- Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 1, 1987.
- Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 10, 1982.
- Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 11, 1982. 31. Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 11, 1989. 32. Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 11, 1990.
- Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 11, 1992.
- Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 12, 1981.
- Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 12, 1982.
- Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 12, 1990.
- Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 3, 1984.
- Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 3, 1986.
- Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 3, 1987.
- Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 3, 1990.
- Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 4, 1981.
- Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 5, 1990. 43. Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 6, 1979.
- Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 6, 1985.
- Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 7, 1982.
- Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 7, 1984.
- Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 8, 1986.
- Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 8, 1989.
- Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 8, 1991.
- Нефть, газ и нефтехимия за рубежом № 9, 1991.
- Николаев А.Ф., Охрименко Г. И. «Водорастворимые полимеры». Л.: Химия, 1979.- 144 с. 52,Оруджев С. А. «Глубоководное крупноблочное основание морских буровых». М., 1962.
- Патент США, кл. 61−72.3 (ВбЗв, 1/100), № 3 512 367.
- Патент ФРГ, кл. 47fl 1/100 (F 061), № 1 210 275.
- Предварительный вариант материалов по оценке воздействия на окружающую среду российской секции морского газопровода Nord Stream. Октябрь, 2007.
- Пуринтон Р.Дж., Митчел С. «Химические реагенты» // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом. 1987. — № 3. — С. 66−68.
- РД 412−81. Рекомендации по проектированию и строительству морских подводных нефтегазопроводов М.: ВНИИСТ, 1981. — 108 с.
- Савицкая М.Н., Холодова Ю. Д. «Полиакриламид». Киев: Техника, 1969. -188 с.
- Смолл С.Р. «Полимеры» // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом. 1986. — № 7. — С. 60−63.
- СНиП 2.05.06−85*. Магистральные трубопроводы. / Минстрой России. М.: ГУПЦПП, 1997.-60 с.
- СНиП 2.06.01−86. Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987. — 32 с.
- СНиП 2.06.04−82*. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов). / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. — 40 с.
- Состояние и дальнейшее развитие подводного нефтепроводного транспорта за рубежом М.: ВНИИОЭНГ, 1973.
- Трубопроводный транспорт № 4, 2006.
- Экономика и ТЭК сегодня, № 3, 2007.
- Acergy Falcon specifications. Acergy, May, 2006.
- Allseas Group press release, 28 March, 2007.
- Allseas Group press release, 31 January, 2007.
- API RP 1111. «Design, construction, operation, and maintenance of offshore hydrocarbon pipelines (Limit State Design)», (3rd ed.). July, 1999.
- API RP 164. «Recommended practice for design, selection, operation, operation and maintenance of marine drilling riser systems», American Petroleum Inst., Wash, D.C., 1993.
- API RP 2RD. «Recommended practice for design of risers for floating production systems (FPSs) and Tension Leg Platfonns (TLPs)», (1st" ed.). June, 1998.
- Beattie, S., Michael, P., Steven, R. «Nansen/Boomvang field development construction and installation». Proceedings of 2002 International Offshore Technology Conference, OTC Paper 14 090, Houston, Texas. 6−9 May, 2002.
- Beattie, S.M., Pyles, S.R., McCandless, C.R., Kuuri, J. «Nansen/Boomvang field development construction and installation», Offshore Technology Conference, Paper # 14 092, Houston, Texas, May 2002.
- Britton, J. «External corrosion control and inspection of deepwater pipelines», Deepwater Pipeline Tech. Conf., organized by Pipes and Pipelines Int., New Orleans, Louisiana, 1999.
- Broussard, D.E., Barry, D.W., Kinzbach, R.B., Kerschner, S.G. «Pipe laying barge with adjustable pipe discharge ramp». U.S. Patent no. 3,438,213, 1969.
- Bryndum, M.B. et all. «Hydrodynamic forces from wave and current loads on marine pipelines», Off: Tech. Conf., Paper 4454, Houston, Texas, 1983.
- Campbell, M. «Complexities of fatigue analysis of deepwater risers», Deepwater Pipeline Technology Conference, March, 1999.
- Chaudhury, G., Kennefick, J. «Design, testing and installation of steel catenary risers», Proceedings of the Offshore Technology Conference, OTC 10 980, Houston, Texas, May 3−6, 1999.
- Code of Federal Regulations, Title 30, Part 250, Subpart J. «Part 250 oil and gas and sulphur operations in the outer continental shelf, subpart J — pipelines and pipeline rights-of-way». 7−01−02 Ed., U.S. Gov. Printing Office, Washington, D.C., 2002.
- Code of Federal Regulations, Title 43, Part 2880, Subpart 2883 (2003). «Part 2880 Public Lands: Interior». 1−10−03 Ed., U.S. Gov. Printing Office, Washington, D.C.
- Code of Federal Regulations, Title 49, Part 192, Subpart A. «Part 192 transportation of natural and other gas by pipeline: minimum federal safety standards, subpart A — General». 10−01−02 Ed., U.S. Gov. Printing Office, Washington, D.C., 2002.
- Code of Federal Regulations, Title 49, Part 195, Subpart A. «Part 195 transportation of hazardous liquids by pipeline, subpart A — General». 10−01−02 Ed., U.S. Gov. Printing Office, Washington, D.C., 2002.
- Code of practice for Pipelines. Part 3. Subsea pipelines: design, construction and installation. British Standard Institution BS 8010: Part 3, 1993, 78 p.
- Comeau, B.D., Marden, C.J. «Unexpected field corrosion leads to new monitoring with revised predictive model», Oil and Gas Journal, June 1, 1987.
- Corrosion prevent and control1. 1969, № 5, 16.
- Cozens, K.O., Kovach, P.J. «Seawater corrosion fatigue of 2 ¼ Cr-1 Mo and 4130 steels for marine riser application», OTC 5208, 1984.
- Dalidowicz, S.J. «Forming a Corrosion Protection Film on Pipe Walls». Can. Patent No. 957,910.
- Design, Construction, Operation, and Maintenance of Offshore Hydrocarbon Pipelines. API Recommended Practice 1111.- American Petroleum Institute, 1999, 581. P91 .DNV-OS-F201. «Dynamic Risers», 2001.
- Eklund, T. et all. «Ormen Lange pipeline installation and seabed preparation». OTC 18 967, OTC conference, Houston 2007.93.Eni fact book, 2006.
- Gas Transmission and Distribution Piping Systems ASME B31.8−2007 American Society of Mechanical Engineers, 2007, 202 p.
- Gulfstream overview. March, 25, 2004.
- Investigation of Shell Pipe Line Corporation. Pipeline Leak South Pass Block 65, December 30, 1986. OCS Report MMS 87−0114.
- Jaggard, W., Scales, A. «Gel'Like Composition for Use as a Pig in a Pipeline». U.S. Patent No. 4,0003,93.
- Lanan, G.A., Ennis, J.O.S., Egger, P. S., Yockey, K.E. «Northstar offshore Arctic pipeline design and construction», Off. Tech. Conf., Paper 13 133, Houston, Texas, 2001.
- Lanan, G.A., Nogueira, A. C, McShane, B.M., Ennis, J.O. «Northstar development project pipeline description and environmental loadings», ASME, Znt. Pipeline Conf., Calgary, Canada, 2000.
- Murphy, C.E., Langner, C.G. «Ultimate pipe strength under bending, collapse and fatigue», 1985.
- Nogueira, A.C., Lanan, G.A., Even, T. M, Fowler, J.R., Hormberg, B.A. «Northstar development: Limit state design and experimental program», Int. Pipeline Conf., Calgary, Canada, 2000.
- NTNE Research Programme. «Handbook of hydrodynamic coefficients of flexible risers», FPS 2000 / Flexible Risers and Pipes, Report 2.1−16.
- Oil and Gas Eurasia, June, 2007.
- Oil and Gas Eurasia, May, 2006.
- Oil and Gas Journal. December, 2007 pp. 50−51.
- Oil and Gas Journal. January 20, 2003 pp. 54−58.
- Progress of a different nature. Norsk Hydro ASA, 2007.
- Purinton Jr., R.J. «Cleaning Pipeline Interior with Gel led Pig», U.S. Patent No. 4,473,408.
- Purinton Jr., R.J. «Aqueous Crosslinked Gelled Pigs for Cleaning Pipelines», U.S. Patent No. 4,543,131.
- Purinton Jr., R.J. «Method for Drying Pipelines». U.S. Patent No. 4,254,559.
- Rotjer, T. «The OrmenLange LangeledDevelopment». OTC 18 961, OTC conference, Houston 2007.
- Rules for Submarine Pipeline Systems. Det Norske Veritas, 1981, 88 p.
- Rules for Submarine Pipeline Systems. Det Norske Veritas, 1996, 128 p.
- Scott subsea overview Nexen Petroleum U.K. Limited — 2007.
- Scott, P.R. «Removing Particulate Debris from a Pipeline». U.S. Patent No. 4,216,026.
- Specification for Line Pipe. API Specification 5L. Forty-second edition, January 1, 2000. American Petroleum Institute, 2000, 168 p.
- Sperling, E.E., Craighead, M., Dunbar, D., Adams, G. «Vertiline a new pipeline inspection service», Canadian Western Regional NACE, Vancouver, Feb. 1989.
- Submarine Pipeline Systems. Offshore Standard OS-FIOI. Det Norske Veritas. 2000. 204 p.
- Tarn, C., Raven, P., Robinson, R., Stensgaard, Т., Al-Sharif, A.M., Preston, R. «Oman India pipeline: development of design methods for hydrostatic collapse in deep water», Off. Pipeline Tech. Conf., Amsterdam, 1996.
- Technip Public Relations Department — August, 2006.
- Technip Public Relations Department — March, 2007.
- Technip Public Relations Department — October, 2006.
- Thomas, M. «Subsea-to-Shore technology meets the Arctic Challenge». Eurasia Offshore. February, 2007.
- Vandiver, J.K. «Research challenges in the vortex-induced vibration prediction of marine risers». Proceedings of the Offshore Technology Conference, OTC 8698, Houston, TX, pp. 155−159, 1998.
- Venkataraman, G. «Reeled risers: deepwater and dynamic considerations», OTC 13 016, May, 2001.
- Wicks, M., Frazer, J. «Entrainment of water in flowing oil», materials performance. NACE, Houston, May 1975.