Исследование технологий предупреждения гидратообразований на линейной части магистральных газопроводов

Красуцкий, Сергей Петрович Отделение нефтегазового дела (ОНД)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В процессе исследования был произведен анализ различных условий образований газовых гидратов в газопроводах, их характеристик, и методов борьбы в зависимости от климатических условий и режима эксплуатации газопровода. В результате исследования был произведен расчет образования кристалогидратов на внутренних стенках газопровода с помощью программы, написанной на языке ФОРТРАН

Обзор литературы………………………………………………………………………………………… 17
Введение ……………………………………………………………………………………………………… 18
1. Механизм появления гидратообразований в системах транспорта газа ……… 20
1.1 Структура гидратов, условия их образования ………………………………………. 20
1.2 Механизм и скорость образования газовых гидратов, типы их
кристаллизации ………………………………………………………………………………………… 24
2 Расчетная часть …………………………………………………………………………………………. 30
2.1 Расчет необходимого расхода ингибитора для предотвращения
гидратообразования при различных условиях движения газа по газопроводу30
2.2 Расчет длины возможной гидратной пробки в случае сбоя подачи
ингибитора гидратообразования в газопровод …………………………………………… 35
2.3 Расчет потерь напора на трение в газопроводе в результате
загидрачивания внутренней поверхности трубопровода ……………………………. 37
3. Подготовка газа к транспорту по магистральному газопроводу ………………… 50
3.1 Очистка газа от механических примесей ……………………………………………… 50
3.2 Осушка газа…………………………………………………………………………………………. 55
3.2.1 Осушка газа твердыми поглотителями …………………………………………… 61
3.2.2 Осушка газа жидкими поглотителями ……………………………………………. 63
3.2.3 Низкотемпературная сепарация……………………………………………………… 66
4 Борьба с гидратообразованием и закупоркой газопроводов ……………………….. 68
4.2 Предупреждение образования гидратных пробок…………………………………. 70
4.2.1 Подогрев газа ………………………………………………………………………………… 72
4.2.2 Методы снижения давления …………………………………………………………… 73
4.2.3 Ингибиторы газовых гидратов……………………………………………………….. 75
4.2.4 Очистка внутренней поверхности магистрального газопровода ……… 89
5. Моделирование образования гидратов на внутренней поверхности трубы … 98
Исследование технологий предупреждения
гидратообразования на линейной части магистральных
Изм Лист Ф.И.О. Под. Дата газопроводов газопроводов
Разраб. Красуцкий С.П Литера Лист Листов
Цимбалюк
Руковод. А.Ф. 15 163
Консульт. Оглавление
Рук-ль
НИ ТПУ гр.2БМ6А
ООП Бурков П.В.
5.1 Постановка задачи об образовании гидратов на внутренней поверхности
трубы ……………………………………………………………………………………………………….. 98
5.2 Программный комплекс gidrat_1D_01 ………………………………………………… 102
6 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение….. 108
6.1 Оценка готовности проекта к коммерциализации……………………………….. 108
6.2. Календарный план проекта ……………………………………………………………….. 111
6.3. SWOT-анализ……………………………………………………………………………………. 113
6.4 Расчет затрат для предотвращения гидратообразования……………………… 114
6.5 График финансирования ……………………………………………………………………. 119
6.6 Экономическая эффективность обеспечения отдаленных районов
метанолом для предотвращения гидратообразования. ……………………………… 120
7. Социальная ответственность ……………………………………………………………… 125
7.1 Производственная безопасность. ……………………………………………………….. 126
7.1.1 Анализ опасных производственных факторов. ……………………………… 127
7.2 Экологическая безопасность………………………………………………………………. 136
7.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………… 138
7.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …….. 139
Заключение ……………………………………………………………………………………………….. 142
Список литературы ……………………………………………………………………………………. 144
Приложение 1 ……………………………………………………………………………………………. 148

Изм Лист № докум Подп. Дата
Обзор литературы

Одной из наиважнейших составляющих экономики нашего государства
сегодня является добыча, транспортировка и продажа голубого топлива – газа. В
связи с тем, что активно осваиваются месторождения Сибири и Крайнего Севера,
где низкие температура пласта и суровый климат создают благоприятные
условия для формирования гидратов, вопросы по борьбе и предотвращении
гидратообразования стоят наиболее остро. [11]
Основным способом предотвращения образования гидратных пробок в
газопроводе является осушка транспортируемого газа. [8] Кроме того для
предупреждения формирования и удаления гидратов применяется подогрев газа,
введение ингибиторов и снижения давления. [4]
В связи с обширностью вопроса гидратообразования на эту тему в разные
годы написано большое количество публикаций, и вопрос не теряет своей
актуальности.
Исследования о формировании гидратов, их структуре и их особенностях
рассмотрены следующими авторами: Макогон Ю.Ф., Аксютин О.Е., Пономарев
Г.В., Трофимук А.А.
Вопросы борьбы с гидратами и способы устранения гидратных пробок
описаны в работах таких авторов как: Истомин В.А., Котляр И.Я., Тогашева А.Р.,
Жданова Н.В., Гриценко А.И., Коротаев Ю.П.
Кроме того, следует отметить что компания ОАО «Газпром» составляет
внутренние нормативные документы по вопросам борьбы с гидратными
отложениями в газопроводах и оборудовании что в очередной раз подтверждает
важность рассматриваемого вопроса.
Исследование технологий предупреждения
гидратообразования на линейной части магистральных
Изм Лист Ф.И.О. Под. Дата газопроводов газопроводов
Разраб. Красуцкий С.П Литера Лист Листов
Цимбалюк
Руковод. А.Ф. 17 163
Консульт. Обзор литературы
Рук-ль
НИ ТПУ гр.2БМ6А
ООП Бурков П.В.

Образование газовых гидратов возможно, как в системе добычи газа, а
именно в призабойной зоне, в стволе скважин, во внутрипромысловых
коллекторах и шлейфах, в системе промысловой и заводской подготовки газа,
так и непосредственно в самой системе магистральных газопроводов. Процесс
образования гидратов отрицательно влияет на работу вышеозначенных систем.
По причине гидратообразования затрудняется транспортировка газа по
газопроводам большой протяженности, в частности на участках где скорость
потока среды высокая. Также гидраты способны закупоривать полностью или
частично сечение трубы, а это, в свою очередь, снижает пропускную способность
газопровода и способствует возникновению зон высокого давления.
Вследствие продавливания гидратных пробок возможно возникновение
на газораспределительных станциях газодинамических ударов ведущих к
повреждению трубопроводов.
В связи с тем, что гидратообразование приводит к значительным
осложнениям в ходе эксплуатации магистральных газопроводов и газовых
месторождений, а также возникновению крупных аварий, вопросы
предотвращения данных осложнений при относительно небольших затратах в
настоящее время являются одним из актуальных научно-технических и
производственных вопросов.
Согласно поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
• исследовать структуру и причины появления гидратообразований на
основе учебных пособий и периодических изданий научной литературы;
• рассмотреть современные технологии подготовки природного газа
Исследование технологий предупреждения
гидратообразования на линейной части магистральных
Изм Лист Ф.И.О. Под. Дата газопроводов газопроводов
Разраб. Красуцкий С.П Литера Лист Листов
Цимбалюк
Руковод. А.Ф. 18 163
Консульт. Рук-ль
НИ ТПУ гр.2БМ6А
ООП Бурков П.В.
• для обеспечения безгидратной эксплуатации МГ;
• рассмотреть технологии удаления гидратных пробок в процессе
эксплуатации МГ;
• произвести расчет необходимого расхода ингибитора для
предотвращения гидратообразования при различных условиях движения газа по
газопроводу, расчет длины возможной гидратной пробки в случае сбоя подачи
ингибитора гидратообразования в газопровод, расчет потерь напора на трение в
газопроводе в результате загидрачивания внутренней поверхности
трубопровода.

При выполнении выпускной квалификационной работы был рассмотрен
и изучен процесс формирования гидратов в системах добычи, подготовки и
транспорта газа. Также были освещены вопросы по технологии подготовки
природного газа позволяющие обеспечить безгидратную эксплуатацию
магистральных газопроводов. Рассмотрен вопрос удаления гидратных пробок.
К способам предупреждения образования гидратов отнесены следующие:
-сохранение температуры газа в трубопроводе выше температуры
гидратообразования при помощи подогрева, применения теплоизоляции трубы,
выбора эксплуатационного режима с обеспечением максимальной температуры
газового потока.
-снижение температуры возникновения точки росы газа
-снижением давления при транспорте газа;
-нейтрализацией воды, выпадающей в жидком виде;
-осушка газа – очисткой газа от паров воды (адсорбция, абсорбция).
Из способов борьбы с гидратообразованием рассмотрены следующие:
использование ингибиторов:
-понижение давления, что приводит к разложению гидрата;
-подогрев газа и подогрев в месте образования гидратных пробок;
-очистка полости от твердых и жидких примесей.
В расчетной части произведен расчет необходимого количества
ингибитора для предотвращения гидратообразования при различных условиях
движения газа по газопроводу, расчет длины возможной гидратной пробки в
случае сбоя подачи ингибитора гидратообразования в газопровод, расчет потерь
Исследование технологий предупреждения
гидратообразования на линейной части магистральных
Изм Лист Ф.И.О. Под. Дата газопроводов газопроводов
Разраб. Красуцкий С.П Литера Лист Листов
Цимбалюк
Руковод. А.Ф. 142 163
Консульт. Заключение
Рук-ль
НИ ТПУ гр.2БМ6А
ООП Бурков П.В.
напора на трение в газопроводе в результате загидрачивания внутренней
поверхности трубопровода.

Лист
Заключение
Изм Лист № докум Подп. Дата

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы
    user1250010 Омский государственный университет, 2010, преподаватель,...
    4 (15 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Катерина М. кандидат наук, доцент
    4.9 (522 отзыва)
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    #Кандидатские #Магистерские
    836 Выполненных работ
    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ
    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 Выполненных работ
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Повышение надежности эксплуатации резервуаров путем внедрения новых конструктивных решений
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)