Спосіб розробки і експлуатації системи газопостачання “газовий промисел – газопровід – споживач газу”

1 Спосіб розробки і експлуатації системи га зопоста чання "газо ви й п ромисе л - газопро ві д споживач газу" що включає розробку г експлуа та цію газово го промислу шля хом буріння добувни х свердловин і їх подальше дослідження, прокладку газозбірних і газотранспортни х комунікацій у ви г ляді газопроводів з установною арматурою, вклю чаючи ЛІНІЙНІ крани, .спорудження компресорних станцій, переробк у з добуто го газ у з по даль шою його доставкою по магістральних або розподіль них газопровода х, створення резервни х схо ви щ газу, прокладку газорозподільних газопроводів і спорудження газорозподільних пунктів для поста чання газу його споживачам, а також використання засобі в упра вління цими об'єк тами, який ві дріз няється тим, що в процесі розробки і експлуатацГі промислу здійснюють ІЗОЛЯЦІ Ю припливу пласто ви х вод, стабіліз уючи при цьому пласто вий тиск, періодично ви даляють рідин у, що ск упчи лася, із забою добувних свердловин, після чого проводять виміри дебі ту і ти ск у н а гир ла х свер дло вин , а в процесі транспортування газу по розподільних га зопроводах з компресорними станціями проводять періодичне очищення внутрішньої поверхні газоп роводів від забруднень, причому ІЗОЛЯЦІЮ припли ву пластових вод над водопроявляючим пропластком проводять послідовним закачуванням повітря для сталого режиму фільтрації і тампонуючого ск ладу в потоці повітря в режимі утворення аерозо лю до водопроявляючого пропластку через насос но-компресорну тр убу, видалення рідини, що скуп чилася, із забою добувних свердловин проводять газом, що добувається, при вимірах дебіту і тиску на гирла х свердло вин виді ляють гр упи свердло вин, що близькі за продуктивністю, і у кожній групі свердло вин періодично аналіз ують змін у залеж ності дебіту газу від тиску на гирлі свердловин або вщ тиск у на вході до головної компресорної стан ції, і при зниженні гирлового тиску свердловини до значення, при якому дебіт газу не залежить від гирлового тиску або тиску на вході до головної компресорної станції, припиняють подальше зниження тиску на вході до головної компресорної станції і збільшення КІЛЬКОСТІ рівнів компримування газу з одночасним підключенням частини груп свердловин безпосередньо на вхід до магістрального газопроводу або на прийом проміжного рівня компримування головної компресорної станції з більш високим вхідним тиском, а періодичне очищення внутрішньої поверхні газопроводів від забруднень проводять за рахунок створення імпульсного режиму робочого потоку шля хом перекриття ЛІНІЙНОГО крана працюючого газопроводу при неповному його завантаженні і подачі до внутрішньої порожнини газопроводу, що очи щується, потоку високократної дрібнодисперсно* піни, яка переноситься по газопроводу газовим потоком 2 Спосіб розробки і експлуатаци системи газопоста чання за п 1, який відрізняється тим, що при очищенні внутрішньої поверхні газопроводу з компресорними станціями при перекритті ЛІНІЙНОГО крана працюючого газопроводу перепад тиску здійснюється до величини, що визначається з відповідної умови де ДРКС г - перепад тиску в комунікаціях компресорної станцп КС = 2, розташованої за лінійним краном по ходу потоку газу, МПа, L - довжина ділянки газопроводу, що очищується, і яка розташована від ЛІНІЙНОГО крана до місця виведення відкладень перед розташованою за ЛІНІЙНИМ краном по ходу потоку газу компресорною станцією м D - діаметр газопроводу на ДІЛЯНЦІ , ЩО очищується, м, Е - коефіцієнт пдравлічної ефективносп газопроводу, Руд - питоме зниження тиску на ДІЛЯНЦІ ДОВЖИНОЮ 1 м із діаметром 1 м при коефіцієн ті пдравлі чної ефективності, рівному 1, час перекриття газопроводу визначають за формулою CM О со ю со C\l со < 5Г 32653 де Vr - геометричний об'єм газопроводу від крана до компресорної станції" КС=2, м, Ро - тиск газу при нормальних умовах, МПа, - продуктивність компресорної станції КС = 2 , кс м3/с, Eqn - величина відбору газу споживачами на ділянці газопроводу/мережі від крана до компресорної станції' КС=2, м 3/с, а тиск перед закритим краном підтримують не більше величини, що визначається з нижченаведеного співвідношення де РмаксРвб - максимальний припустимий тиск у газопроводі, МПа, Р' иач - фактичний тиск газу на виході з компресорної станції КС = 1 перед закриттям крана, МПа, Р'кр - тиск газу на крані перед його закриттям, МПа, ДРкс-1 - величина резерву тиску для убереження компресорів у КС=1, що дорівнює 0,12 МПа, після чого кран відкривають до величини, що перевищує половину площі його прохідного перерізу, створюючи на ділянці, що очищується, за краном по ходу поток у газ у газовий потік без випуску газу в атмосферу, і виводять відкладення на ділянці, що очищується, а подачу до внутрішньої порожнини на початку ділянки газопроводу, що очищується, потоку високократної дрібнодисперсної піни, яка переноситься по газопроводу газовим потоком, здійснюють протягом визначеного часу, після чого здійснюють однократне перекриття газопроводу при його неповному завантаженні і без припинення подачі піни, при цьому величину перепаду Винахід відноситься до галузі моделювання на базі системного підходу способу експлуатації системи газопостачання "газовий промисел - газопровід - споживач газу", включаючи видобування і транспорт газу, і може бути використаний як при освоєнні і експлуатації газових свердловин, так і при транспорті здобутого газу, а також для управління вищезгаданими процесами Однак вказана модель недостатньо повно і адекватно відображає як процес представлення самої системи газопостачання "газовий промисел газопровід - споживач газу", так і її функціонування (експлуатацію). Як прототип вибрана модель системи газопостачання "газовий промисел - газопровід - споживач газу", у вигляді сукупності розосереджених на великій відсгані, але пов'язаних технологічно, об'єктів видобутку газу, його транспорту, переробки, розподілу і резервування (газових промислів, магістральних газопроводів, газорозподільних станцій (ГРС), станцій підземного зберігання газу) і засобів управління цими об'єктами. Однак і таке модельне представлення системи газопостачання за прототипом також недостатньо повно відображає як процес функціонування (експлуатації1) системи газопостачання "газовий промисел - газопровід - споживач газу", так і шля тиску ДРф, що входить у відповідну умову, визначають з урахуванням коригування величини питомого зниження тиску РУд шляхом множення Руд на величину завантаження газопроводу а, а величину часу перекриття газопроводу т. коригують шля хом вирахування з величини геометричного об'єму ділянки газопроводу, що очи щується, і яка входить до відповідної формули, величини об'єму забруднень порожнини газопроводу на цій же ділянці, що складається із сум величин об'ємів твердих забруднень у порожнині газопроводу, низьков'язких скупчень газоконденсату і води, і високов'язких смолянистих ск упчень на внутрі шній поверхні газопроводу, після чого відкривають лінійний кран і одночасно припиняють подачу піни, роблять імпульсним потоком доочищення внутрішньої порожнини газопроводу із залишками забруднень і піни, яку потім руйнують і видаляють разом із відкладеннями наприкінці ділянки, що очищується. 3. Спосіб розробки і експлуатації системи газопостачання за п. 1, який відрізняється тим, що величина припустимого завантаження газопроводу а лежить у межах 0,5 < а^0,8 , реальний час відкривання лінійного крана в 1,4-1,5 рази перевищує штатний час його відкривання, а час перекриття лінійного крана збільшується на величину різниці реального і штатного часу відкривання, кратність утво р юван о го по ток у п іни Кп лежи ть у м ежа х 250 < Кп < 400, дисперсність піни dn лежить у межах 200 мкм < dn < 500 мкм, причому піну подають як до, так і після відкриття лінійного крана і без його повного перекриття при наявності швидкості газового потоку до 4-5 м/с. хи зниження матеріальних і енергетичних витрат при експлуатації системи, включаючи видобування, переробку і транспортування газу. В основу винаходу поставлена задача моделювання на базі системного підходу системи газопостачання "газовий промисел - газопровід - споживач газу" за допомогою особливостей експлуатації елементів системи газопостачання, а саме використання режимів експлуатації, що призводять до зниження матеріальних і енергетичних витрат при експлуатації системи газопостачання, включаючи видобування і транспорт газу. Поставлена задача вирішується тим, що в способі експлуатації системи газопостачання "газовий промисел - газопровід - споживач газу", що включає розробку і експлуатацію газового промислу шля хом буріння добувних свердловин і їх подальше дослідження, прокладку газозбірних і газотранспортних комунікацій у вигляді газопроводів/мереж з настановною арматурою, включаючи лінійні крани, спорудження компресорних станцій, переробку здобутого газу з подальшою його доставкою по магістральних і/або розподільних газопроводах/мережах, створення резервних сховищ газу, прокладку газорозподільних газопроводів/мереж і спорудження газорозподільних пунктів для постачання газу його споживачам, а також 32653 засоби управління цими об'єктами, новим є те, що в процесі розробки і експлуатації промислу здійснюють ізоляцію припливу пластови х вод, стабілізуючи при цьому пластовий тиск, періодично видаляють рідину, що скупчилася із забою добувних свердловин, після чого проводять виміри дебіту і тиску на гирлах свердловин, а в процесі транспорту газу по розподільних газопроводах/мережах з компресорними станціями проводять періодичне очищення внутрішньої поверхні газопроводів/мереж від забруднень, причому ізоляцію припливу пластових вод проводять, наприклад, шляхом установки пакеру над водопроявляючим пропластком, послідовної закачки повітря для сталого режиму фільтрації і тампонуючого складу в потоці повітря в режимі утворення аерозолю до водопроявляючого пропластку через насосно-компресорну трубу, видалення рідини, що скупчилася, із забою добувних свердловин проводять, наприклад, добуваємим газом, при замірах дебіту і тиску на гирлах свердловин виділяють гр упи свердловин, близькі за продуктивністю, і в кожній групі свердловин періодично аналізують зміну залежності дебіту газу від тиску на гирлі свердловин або від тиск у на вході до головної компресорної станції, за результатами яких або ухвалюють рішення про недоцільність подальшої експлуатації' у разі зниження гирлового тиску свердловини нижче певного значення, або, у разі продовження експлуатації свердловини і незалежності величини дебіту газу від гирлового тиску, ухвалюють рішення про припинення подальшого зниження тиску на вході в головну компресорну станцію і про збільшення кількості рівнів компримування газу у разі розширення компресорної- станції з одночасним підключенням груп свердловин безпосередньо на вхід до магістрального газопроводу/мережі або на прийом проміжного рівня компримування головної компресорної станції, а періодичне очищення внутрішньої поверхні газопроводів/мереж від забруднень проводять, наприклад, за рахунок створення імпульсного режиму робочого потоку шля хом перекриття лінійного крана працюючого газопроводу/мережі при неповному його завантаженні і подачі у внутрішню порожнину газопроводу/мережі, що очищається, потоку високократно» дрібнодисперсної піни, яка переноситься по газопроводу/мережі газовим потоком. Особливістю способу експлуатації системи газопостачання є те, що при очищенні внутрішньої поверхні газопроводу/мережі з компресорними станціями при перекритті лінійного крану працюючого газопроводу/мережі перепад тиску здійснюється до величини, визначаємої з відповідної умови: Д Р_ < ,(МПа) D*E де ДРкс-2 - перепад тиску в комунікаціях компресорної станції КС = 2, розта шованої за лінійним краном по ходу потоку газу, МПа; L - довжина ділянки газопроводу, що очищується, і яка розташована від лінійного крана до місця виведення відкладень перед розташованою за лінійним краном по ходу потоку газу компресорною станцією, м; D - діаметр газопроводу/мережі на ділянці, що очищується, м; Е - коефіцієнт гідравлічної ефективності газопроводу; Руд - питоме зниження тиску на ділянці довжиною 1 м із діаметром 1 м при коефіцієнті гідравлічної ефективності, рівному 1, час перекриття газопроводу/мережі визначають за формулою" Т = де Vr - геометричний об'єм газопроводу/мережі від крана до компресорної станції КС=2, м: Ро - тиск газу при нормальних умовах, МПа; Якс-2 - продуктивність компресорної станції КС = 2, м 3/с; Iqn - величина відбору газу споживачами на ділянці газопроводу/мережі від крану до компресорної' станції КС=2, м 3/с, ' а тиск перед закритим краном підтримують не більш величини, що визначається з нижченаведеного співвідношення де Рмаксрас - максимальний припустимий тиск у газопроводі, МПа; Р'нач - фактичний тиск газу на виході з компресорної станції КС = 1 перед закриттям крану, МПа; Р'кр - тиск газу на крані перед його закриттям, МПа; ЛРкс-і - величина резерву тиску для убереження компресорів у КС = 1, що дорівнює 0,12 МПа, після чого кран відкривають до величини, що перевищує половину площі його прохідного перерізу, створюючи на ділянці, що очищується, за краном по ходу потоку газ у газовий потік без випуску газу в атмосфер у, і виводять відкладення на ділянці, що очищується, а подачу до внутрішньої порожнини на початку ділянки газопроводу, що очищується, потоку високократної дрібнодисперсної піни, яка переноситься по газопроводу/мережі газовим потоком, здійснюють протягом визначеного часу, після чого здійснюють однократне перекриття га'зопроводу/мережі при його неповному завантаженні ібез припинення подачі піни, при цьому величину перепаду тиску АРср, що входить у відповідну умову, визначають з урахуванням коригування вепичини питомого зниження тиску Руд шляхом множення РУд на величину завантаження газопроводу/мережі а, а величину часу перекриття газопроводу/мережі і коригують шляхом вирахування з величини геометричного об'єму ділянки газопроводу, що очи щується, і яка входить до відповідної формули, величини об'єму забруднень порожнини газопроводу/мережі на цій же ділянці, що складається із сум величин об'ємів твердих забр уднень у порожнині Газопроводу, низьков'язких скупчень газоконденсату і води, і високов'язких смолистих скупчень на внутрішній поверхні газопроводу, після чого відкривають лінійний кран і одночасно припиняють подачу піни, роблять імпульсним потоком доочистку вн утрішньої порожнини газо 32653 проводу/мережі із залишками забруднень і піни, яку потім руйн ують і видаляють разом із відкладеннями наприкінці ділянки, що очи щується Спосіб експлуатації системи газопостачання також відрізняється тим, що величина припустимого завантаження газопроводу/мережі а лежить у межах 0,5 ^ а й 0,8, реальний час відкривання ЛІНІЙНОГО крану в 1,4-1,5 разу перевищує штатний час його відчинення, а час перекриття ЛІНІЙНОГО крану збільшується на величину різниці реального і штатного часу відкривання, кратність утворюваного потоку піни Кп лежить у межах 250 < Кп ^ 400, дисперсність піни dn лежить у межах 200 мкм