Способ очистки полости газопровода и устройство для его осуществления

 

Использование; очистка полости трубопровода в нефтяной и газовой промышленности , например, при очистке магистральных и промысловых трубопроводов от Жидкостных и Механических скоплений . Сущность изобретения: в способе очистки полости трубопровода шаровыми разделителями, до ввода разделителя в полость газопровода с помощью специального устройства самопроизвольно вводится пенообразователь ТЭАСМ в количестве 0,5. -; 5,0% от веса выносимЬй воды. Для очистки полости трубопровода при помощи разделителей используют аэрированный водный раствор ПАВ, разрыхляющий за счет ячеистой структуры механические скопления и предотвращающий сухое трение при движении разделителя, повышая кратность его использования, 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s В 08 В 9/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ю

К ПАТЕНТУ (21) 4914790/12 (22) 28.02.91 (46) 30.01,93 Бюл. %4 (71) Государственный научно-исследовательский проектный институт по освоению морских месторождений нефти и газа "Гипроморнефтегаз" (72) А.Б.Сулейманов. Н,А.Аббасов, В,И.Алиев, P.Ê.Tàèðîâ, Ф.M,Àñèàáè и М М.Мирчевский (73) ГосНИПИ "Гипроморнефтегаз" (56) Силаш A.Ï. Добыча и транспорт нефти и газа, ч. 11. M;". Недра; 1980, с. 33 Алиев P.À, и др. Трубопроводный транспорт нефти и газа, M,: Недра, 1988, с. 322. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОЛОСТИ ГАЗОПРОВОДА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к способам очистки полости трубопроводов, и может быть использовано при очистке магистральных и внутрипромысловых газопроводов от жидкостных (вода. нефть, газовый конденсат) и механических скоплений.

Известен способ газожидкостной очистки газопроводов, заключающийся в прокачке пены посредством газа, подаваемого под давлением в газопровод.

При данном способе (из указанных аналогов) пенистая среда за счет постоянного контакта со "сквозным" потоком газа значительно повышает свою кратность, при этом разрушается ее структура и снижается эффективность проводимого мероприятия.

„„ЯХ„„1792349 АЗ (57) Использование; очистка полости трубопровода в нефтяной и газовой промышленности, например, при очистке магистральных и промысловых трубопроводов от жидкостных и механических скоплений. Сущность изобретения: в способе очистки полости трубопровода шаровыми разделителями, до ввода разделителя в полость газопровода с помощью специального устройства самопроизвольно вводится пенообразователь ТЗАСМ в количестве 0,5-;

5,0% от веса выносимЬй воды. Для очистки полости трубопровода при помощи разделителей используют азрированный водный раствор ПАВ, разрыхляющий за счет ячеистой структуры механические скопления и предотвращающий "сухое" трение при движении разделителя,.повышая кратность его использования, 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Известен также способ промывки участка трубопровода пенистой жидкостью, заключающийся в том, что подлежащая О очистке труба с головной стор 6ны закр ыва - ) ется пробкой, которая при закачке воздуха (1 увеличивается в поперечном сечении и д плотно прилегает к внутренней Стенке трубы, Однако указанные способы не могут обеспечить высокую эффективность очистки полости газопроводов от механических и 44 жидкостных скоплений.

При очистке полости трубопровода согласно второго аналога процесса движения пробки, расположенной перед пачкой пенистой жидкости, сопровождается сухим трением, что также отрицательно влияет на

1792349 ап=п(ав+Оп), и

Gn= — Ов

1 — n

О в=а в""+Ge эффективность и надежность проводимого мероприятия. Недостатком данного способа является также значительная величина вероятного гидравлического удара в конце газопровода при приеме очистного средст- 5 ва.

Наряду с отмеченными недостатками аналогов, указанные способы не позволяют также производить очистку полости трубопроводов от механических скоплений в виде 10 отвердевшего песка, продуктов коррозии, строительного мусора и.других балластных включений с более или менее значительными прочностными и весовыми характеристиками. 15

Наиболее близким по технической сущности (прототипом) к предлагаемому способу является изобретение. согласно которому в полость газопровода вводятся шаровые разделители, перемещающиеся 20 вдоль трубопровода за счет перепада давления и поршневым эффектом удаляющие жидкостные и механические скопления, Однако известный способ имеет недостэткй, основным из которых является сухое 25 трение шарового разделителя в контакте с внутренней поверхностью трубопровода.

Данное обстоятельство обусловливает различные осложнения при производстве работ: значительные сопротивления 30 движению разделителя и, в связи с этим резкое снижение производительности газопровода-в период очистки, пульсации и гидравлические удары на концевых участках трубопровода. Низка при этом и эффектив- 35 ность выноса механических скоплений.

Жидкостные скопления (вода, газовый конденсат, нефть), перемещающиеся впереди шаровых разделителей, при их физико-химических свойствах (вязкость, 40 . ..:плотность) также оказывают отрицательное влияние на гидравлический режим газопро-: . вода в период очисток, увеличивая по мере продвижения разделителя в газопроводе гидродинамические и гидростатические со- 45 протйвления потоку. Кроме того, при данном способе резко снижается кратность использования разделителей, ввиду их скорой порчи (утраты) из-за "сухого" трения.

Известно устройство для очистки поло- 50 сти газопроводов, состоящее из камеры запуска, линии для выдавливания давления в камере и газопроводе. патрубка с краном для стравливания газа в атмосферу.

Недостатком устройства является то, 55 что при его эксплуатации невозможна реализация процесса очистки с применением химических реагентов (в частности, пенообразователя) и, тем самым, повышение эффекивности проводимого мероприятия.

Поставленная цель достигается тем; что в способе, заключающемся во вводе в полость газопровода шарового разделителя, до ввода разделителя в полость газопровода самопроизвольно вводится пенообразователь ТЭАСМ в количестве 0,5-5,0% от веса выносимой воды, а устройство для осуществления способа, включающее камеру запуска шаровых разделителей с полнопроходной задвижкой, дополнительно снабжено реагентной емкостью, соединенной расходным патрубком с заправочным участком, образованным между полнопроходной задвижкой камеры запуска и установленной пол ноп роходной задвижкой, причем заправочный участок соединен линией высокого давления с реагентной емкостью в ее верхней части, имеет положительный уклон в направлении потока газа и расчетную длину, равную

4 и л0 и Q e(l KpP ()) п--0,005 - 0,05, Сущность изобретения заключается в том, что вследствие самопроизвольного заполнения заправочного участка пенообразователем ТЭАСМ в количестве 0,5-5,0% от веса выносимой воды, последующего ввода шарового разделителя в полость газопровода в период очистки, предотвращается "сухое" трение разделителя, снижаются гидравлические сопротивления выносимых скоплений, а ячеистая структура пены обеспечивает демпфирующий эффект при гидравлическом ударе на узле при"-,ìà скоплений и шарового разделителя.

Для реализации предлагаемого способа очистки полости трубопровода определяются основные технологические характеристики устройства в зависимости от условий эксплуатации газопровода ав Gr0% Ю2) Лт .

4, и Рв 1 . 2 1 Ge(1 +

1792349 /о=к Оп, вочный участок 4 после предыдущего прогде бп, бл — весовые показатели вводимого цесса очистки самопроизвольно заполнен пенообраэователя и выносимой из трубоп- . реагентом 4, камера запуска 9 заправлена ровода воды за 1 цикл очистки соответст- шаровыми разделителями 8, венно, т; 5 По истечении межочистного периода 1 к пл

Ол, GB — весовые показатели скопле- газопровода 1 через наблюдательный патнийсконденсированнойипластовой(уноси- рубок открытием крана 2 регистрируется мой из сепараторов) воды в газопроводе в полное заполнение заправочного участка 3 межочистной период соответственно, т; реагентом 4. Кран 2 закрывается. Затем поn — концентрация пенообразователя в 10 следовательно открываются кран 5 и полнообраэовавшемся в трубопроводе водном проходные секущие- задвижки 6,7. Для растворе (пене), в весовых долях; обеспечения перемещения шарового раздеОг — производительность газопровода, лителя 8 из камеры запуска 9 и заправочноз млн м /сут; ro объема реагента 4 в полость газопровода

q — удельное содержание жидкости 15 1 — задвижка 10 перекрывается на 3/4 пол(воды вместе с газовым конденсатом), уно- ного хода. После регистрации ввода шаросимой газовым потоком из сепараторов, вого разделителя 8 в полость газопровода 1 з. . г/м; — задвижка 10 открывается полностью, а р и — плотность пенообразователя, ТЭ- задвижки 6,7 и кран 5 последовательно пез.

ACM„т/м; 20 рекрываются. Одновременно после перед — обводненность уносимой жидко- крытия задвижек 6,7 за счет сти, в весовых долях; гидростатического давления реагента 4 в

Wq, М2 — влагосодержание газопотока в емкости 11, давление в которой равно давначале и конце газопровода соответствен- лению в заправочном участке 3 — обеспечино, г/мз, 25 вается самопроизвольное заполнение

Ьт — межочистной период гаэопрово- последнего реагентом 4. Реагентная емда, сут; кость 11 оборудована заправочным краном

L>, D — длина и диаметр заправочного для реагента 12, GAvlBHblM патрубком с обучастка установки соответственно, м; ратным клапаном 13, линией и краном высоРн — давление в начале газопровода, 30 кого давления 14. Для очередной заправки

МПа; камеры запуска 9 шаровыми разделителями

Кр — коэффициентрастворимостиугле- 8 предварительно открывается продувочводозоодного газа в пенообразователе, ный кран 15, тем самым избыточное давле- м /м МПа; ние стравливается в атмосферу (сброс газа

z — коэффициент сжимаемости газа; 35 на свечу). После заправки шаровых раздели " -"

Vp-объем реагентнойемкостисучетом телей 8 в камеру запуска 9 — продувочный кратности (к) запаса пенообразователя, мз, кран 15 перекрывается.

На чертеже представлены основные уз- Оптимальная концентрация пенообралы и элементы устройства запуска шаровых зователя ТЭАСМ (триэтаноламйновые соли разделителей для реализации предлагаемо- 40 алкилсульфатов, полученные сульфироваго способа очистки полости газопровода: 1 нием первичных жирных спиртов фракции

: — газопровод, наблюдательный патрубок с С1-С12 хлорсульфоновой кислотой) в количекраном 2, заправопный участок 3, реагент- сФве 0,5-5,0/ от веса выносимой из трубоппенообразователь (ТЭАСМ) 4, кран для на- ровода воды (смеси пластовой воды и правления потока газа в камеру запуска 5, 45 конденсированных водяных паров) опредеполнопроходные секущие задвижки 6,7, ша- лена по результатам лабораторных исследоровые разделители 8, камера запуска 9, за- ваний. движка 10, реагентная емкость 11, Для конкретныхусловийодного из газооборованная заправочным краном для реа- проводов ПО "Каспморнефтегаз", на котогента 12 расходным патрубком с обратным 50 ром планируется реализация клапаном 13, линией и краном высокого предлагаемого с особа очистки, ниже при-, давления 14, продувочный кран 15, водятся расчетные технико-технологиче-, Предлагаемоетехническое решениере-;ские параметры: D=0,5 м, Qm 2,5 млн ализуется следующим образом. м /сут., Рн- 5,0 МПа, Рк=4,2 МПа, Т =ЗО С

Нормальное положение запорно-регул- 55 Тк=18 С, W>=0,8 г/м, 6/2=0,48 г/м, з рующей арматуры на установке в межочист- п=0,05, цж-0.5 г/м, д =0,3, Ьr =30 сут, к=12 ной период эксплуатации газопровода 1; циклов,Кп=2м /м МПа,рп=1;2т/ z=0,95.

3 3 полнопроходные 6,7, краны 2,5 и 15- закры- Расчетные показатели: ты, кран 14 и задвижка 10- открыты. Запра1792349 провода от механических и жидкостных скоплений, перед вводом шарового разделителя вводят самопроизвольно в газопровод пенообразователь вводят

5 самопроизвольно в газопровод пенообразователь ТЭАСМ в количестве 0;5-5.0 j от веса удаляемых жидкостных скоплений.

2. Устройство для очистки полости газопровода, содержащее камеру запуска шаровых разделителей с задвижкой, о т л и ч а ющ е е с я тем, что оно дополнительно снабжено установленным эа задвижкой камеры заправочным участком с задвижкой; реагентной емкостью, связанной посредством расходного патрубка с заправочным участком, соединенным посредством линии высокого давления с реагентной емкостью в ее верхней части, прйчем заправочный участок имеет положительный уклон в направлении потока газа и расчетную длину — г Ов(1+ Кр Ро).

4 и о "Р где 0 — диаметр заправочного участка, м; п — концентрация пенообраэователя в образовавшемся в газопроводе водном растворе (пене) в весовых долях; и —. плотность пенообразователя ТЭАСМ ./мэ, Go — весовой показатель вводимой из трубопровода жидкости за 1 цикл очистки, т.; кр — коэффициент растворимости угпеводородного газа в пенообразователе;

Ро — давление в реагентной емкости, МПа.

Ов "=2,5 30 0,3 0,5=-11,25 т, Ов =2 5 30 (0,82-0,48)=25,5 т, Ое=11,25+25,5=36,75 т

Длина заправочного участка установки (расстояние между полнопроходными задвижками 2,3 см фиг.) определяется

4 . 1,93 0,103

1- g, ô--02 12 (1+2,М.О 000. 00 )

=9,97 м.

Объем реагентной емкости на 1 год рас- 15 хода ТЭАСМ

1,93 0,103

Vo=12 -1 2 (1+2,0 0,0 000,011 1

=23,5 мэ. 20

Технико-экономическая эффективность реализации предлагаемого техйического решения обсловливается повышением производительности действующих газопрово- 25 . дов за счет снижения гидравлических сопротивлений движению продукции, вследствие выноса механических и жикост-. ных скоплений из полости трубопровода.

Формула изобретения

1. Способ очистки газопровода путем ввода в газопровод шарового разделителя, отличающийся тем, что, с целью 35 повышения эффективности очистки газоzo

Составитель А.Сулейманов

Техред М.Моргентал Корректор С.Лисина

Редактор 1В.Хоракова

Заказ 166 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101