Разработка конструкции и технологии производства металлополимерных труб для сооружения нефтепромысловых трубопроводов Калачев, Иван Федорович

Введение к работе

Актуальпость работы. Ежегодно по нефтепромысловым трубопроводам расли перекачиваются сотіш миллионов кубометров нефти и технологических вдкостсй, содержащих в больших количествах коррозионно-активные імпонентьі, такие как сероводород, двуокись углерода, ионы хлора и т.д. Из-за ісокой агрессивности транспортируемых сред сроки службы трубопроводов в 4 раза ниже нормативных и составляют 2-6 лет. Нефтедобывающая юмышленность терпит значительные убытки, поскольку за более чем 50-тний период разработки нефтяных месторождений производилась югократная замена трубопроводов, выполнены тысячи капитальных ремонтов, держится большое количество ремонтно-восстановительных бригад по ддержанию объектов добычи нефти в работоспособном состояшги. Изливы фтепродуктов и нефтепромысловых сточных вод наносят непоправимый іерб окружающей среде, снижают темны разработки нефтяных сторождений.

На нефтяных месторождениях с высокой обводненностью продукции, гда защитные свойства нефти уже не сказываются, потери на ликвидацию рывов, нреждевремешгую замену трубопроводов и других объектов числяются сотнями миллиардов рублей.

Таким образом, надежность и долговечность нефтепромысловых ^бопроводных систем и объектов нефтегазодобычи во мнопгх регионах стали жными проблемами, без скорейшего решения которых невозможна успешная ;гагуатация нефтяных месторождений.

Проблемами обеспечения работоспособного состояния магистральных /бопроводов и повьгаїеіше их эксплуатационной надежности и безопасности имелись ведущие ученые ВНИИСПТнефти (г. Уфа): д.т.и. , проф. А.Г. иеров, д.т.н. Р.С. Зайнуллин, к.т.н. К.Р. Низамов, к.т.н. Р.С. Гумеров, к.т.н.

4 M.X. Султанов и др. Ими были рассмотрены методы расчета прочности долговечности трубопроводов, оценка эффективности сварных усилительны элементов, проблемы переаттестации трубопроводов.

Цель работы. Исследования, разработка конструкции и технолога производства и строительства нефтепромысловых трубопроводов і металлополимерных труб, обеспечивающих высокую долговечность.

Основные задачи исследований.

1. Анализ осложнений и их причин, возникающих при эксплуатащ нефтепромысловых трубопроводов.

2. Разработка требований к надежности и долговечное! нефтепромысловых трубопроводов.

3. Создание методики исследований конструктивных, технологических эксплуатационных характеристик металлопластмассовых, гибких труб и і соединений.

4. Исследование, разработка и выбор оптимальных параметре конструкций труб, соединений и технологии их производства.

5. Разработка технологии и технических средств строитсльсп нефтепромысловых объектов с использованием металлопластмассовых и гиби труб.

Методы решении поставленных задач.

6. Лабораторные, стендовые и промысловые иселедоваїшя труб нове конструкции и трубопроводов из них.

7. Метод математической статистики.

3. Физическое и математическое моделирование.
Осповныс защищаемые положения.

1. Методические основы оценки и выбора конструктивных параметре эксплуатационной надежности нефтепромысловых трубопроводов.

2. Исследования и оптимизация технолопгческих параметров производства труб и соединений новой конструкции.

3. Исследования и оптимизация технологических параметров строительства и эксплуатации металлополимерных нефтепромысловых трубопроводов.

Научная новизна.

1. Разработана методика анализа осложнений, технологичности, конструктивной преемственности труб и соединений, обеспечившая оптимальную оценку и выбор параметров надежности и долговечности нефтепромысловых трубопроводах на всех стадиях производства и эксплуатации.

2. Создана научно-обоснованная технология производства металлопластмассовых труб. Исследованы и выбраны основные конструктивные, геометрические и технологические параметры футерования, герметизации, протекторной защиты, наружной изоляции, обеспечивающие заданный срок эксплуатации нефтепромысловых трубопроводов.

3. Разработана научно-обоснованная технология строительства, ремонта и эксплуатации нефтепромысловых трубопроводов из металлополимерных труб, включающая: разработку транспортных средств, оптимгаациго режимов сварки полевого соединения, режимов эксплуатации обеспечивающих требуемую долговечность.

Практическая реализация.

1. По разработанной технологій! производства металлополимерных труб (МПТ) построено 14 цехов для изготовления металлопластмассовых плетей с общей проговодительностью 2500 км в год. Общая протяженность эксплуатируемых новых магистралей составляет 8200 км.

2. По разработанной технологии производства коррозионностойких гибких труб (КГТ) построен цех производительностью до 300 км в год.

3. Автором, под его руководством и при непосредственном участии созданы и внедрены в производство проекты и технология производства труб, технология строительства МПТ, КГТ и соответствующее оборудование.

4. Разработана нормативно-техническая документация производства и эксплуатации новых трубопроводов.

5. Экономический эффект от внедрения металлополимерных труб за 1986-1997 г.г. составил более 1.4 триллиона рублей (в ценах 1997 г.). Из них доля автора составляет 10 %.

6. Результаты научных исследований и их практическая реализация позволяют рекомендовать увеличение масштабов и расширение области применения труб новой конструкции в различных отраслях народного хозяйства.

Апробация работы.

Основное содержание работы докладывалось на отраслевых совещаниях по проблемам разработки и эксплуатации нефтяных месторождений (г. Москва, г. Альметьевск), на ученых советах ТатНИПИнефть и НПО "ЗНОК и ППД", на технических советах АО "Татнефть", а также на международных, всероссиііских и республиканских научно-технических конференциях.

Результаты исследований легли в основу РД "Технология футерования стальных труб полиэтиленом" и "Восстановление трубопроводов полиэтиленовыми трубами".

Публикации. По результатам представленных в работе исследований лично автором, а также в соавторстве с другими исследователями опубликовано 35 работ, в том числе: статей - 2, тезисов докладов - 1, авторских свидетельств и патентов - 22, руководящих документов, ТУ, инструкций -10.

7 Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит го введения, 4 глав и выводов, содержит б страїшц машішописного текста, 24 рисунка, 15 таблиц, 93 блиографические ссылки, 3 приложения.