Файл: Гофман-Захаров П.М. Проектирование и сооружение подземных резервуаров - нефтегазохранилищ.pdf

Коррозию стальных труб в разноскоростных потоках рассола изучают на специальных установках. Опытные данные, получае­ мые на одной из таких установок, приведены ниже.

На рис. 63 показана зависимость скорости коррозии стальных образцов от скорости обтекания их рассолом.

м/сек

Как видно из графиков, интенсивность коррозии образцов зна­ чительно возрастает при увеличении скорости их движения в рас­ сольной среде.

При скорости движения образцов 1,6—1,8 м/сек скорость кор­ розии становится постоянной, видимо, за счет того, что диффу­ зия кислорода к поверхности образцов также становится по­ стоянной.

Скорость коррозии образцов при аэрации рассола растет быстрее, чем без аэрации.

Однако при скорости движения образцов 1,8 м/сек скорости коррозии при аэрации рассола и без нее становятся одинаковыми, видимо, из-за того, что диффузия кислорода к образцам в этом случае становится также одинаковой. •

Скорость коррозии при увеличении скорости движения рассола по трубам в производственных условиях будет уменьшаться, так как доступ кислорода воздуха к трубам, находящимся на боль­ шой глубине, будет затруднен. График движения аэрированного рассола характеризует скорость коррозии трубы в производ­ ственных условиях. Для защиты труб использовали цинковые протекторы небольшого сечения (120 мм2), имеющие форму стержней, и проволочку сечением 50 мм2. Несмотря на склонность цинка к поляризации в рассоле, он достаточно эффективен.

Были проведены исследования по защите протекторами вну­ тренней поверхности труб от коррозии.

На образцах проводили измерения разности потенциалов «труба — электролит» в восьми точках. В одном образце изме­ ряли ток в цепи «протектор — образец трубы». Измерения прово­ дили один раз в неделю.

Значения разности потенциалов «труба — электролит» приве­ дены на рис. 64.

Как видно из этих графиков, протекторы обеспечивают пол­ ную защиту внутренних стенок.

За 10 месяцев, в течение которых проводили испытания, зна­ чительного снижения отрицательного потенциала во времени не наблюдалось, что свидетельствует о стабильной работе протек-

Рис. 64. График разности потенциалов «труба — элек­ тролит» при протекторной защите:

1 — 8 — точки измерения.

торов и об отсутствии заметной их поляризации. Последнее под­

протектора стабилизировалась и мало изменялась в течение по­ следних пяти месяцев.

Движение рассола отражается на величине защитного потен­

зуемых в процессе действия протекторной защиты, можно с уве­ ренностью утверждать, что снижение защитного потенциала при движении рассола по трубам практически не должно отразиться на сохранности труб.

§ 10. Проектирование основных эксплуатационных

узлов подземного хранилища

Сооружение базы подземного хранилища жидких углеводоро­ дов в соляных формациях осуществляется в следующем порядке:

а) подготовительные работы; б) монтаж бурильного оборудования и бурение скважины;

в) создание наземного комплекса для обеспечения технологии подземного выщелачивания;

г) размыв (выщелачивание) подземной емкости; д) строительство зданий и сооружений, обеспечивающих нор­

мальную эксплуатацию базы подземного хранения.

Для сокращения сроков строительства целесообразно совме­ щение (по времени) этапов б и в, а также г и д.

В общем случае при проектировании базы подземного хране­ ния следует иметь в виду две основные группы зданий и соору­ жений:

1. Здания и сооружения, необходимые для размыва подземной емкости (насосная воды, рассола и нерастворителя; резервуары нерастворителя и рассола; вспомогательные службы — механи­ ческая мастерская, склад, отопительная котельная и т. п.).

2. Здания и сооружения службы эксплуатации базы подзем­ ного хранения жидких углеводородов.

Так как в процессе подземного выщелачивания получается

ции или сбросе (см. § 7 данной главы).

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА БАЗЫ ПОДЗЕМНОГО ХРАНЕНИЯ СУ2

На рис. 66 приведена принципиальная технологическая схема базы подземного хранения жидких углеводородов в наиболее распространенном варианте, когда рабочим агентом для вытес­ нения жидкого газа является рассол.

Схема включает специальную группу насосов / для слива жидких углеводородов из прибывающих железнодорожных ци­ стерн, а также предусматривает возможность установки назем­ ной буферной емкости 6.

При некоторых эксплуатационных условиях может возникнуть необходимость осуществления периодического приема продукта

В этих случаях может быть рекомендовано применение обычного типа заглубленной или наземной буферной емкости. При этом

2

Соя»

* *

Вариант!* • , доухшажинная вмкраь

і г -

Вараанті односкважинная еукост

Рис. 66. Принципиальная технологическая схема базы подземного хранения сжиженных углеводородных газов;

сливо-наливная эстакада; 10 — отпускной трубопровод.

продукт сливается в буферную емкость с помощью относительно низконапорных насосов большой производительности /, а затем в течение более длительного периода перекачивается в подзем­ ное хранилище. Последняя операция осуществляется высокона­ порными насосами малой производительности 2. Данная схема позволяет избежать кратковременного высокого расхода мощно­ сти, что имеет большое значение для объектов с ограниченной энергообеспеченностью.

Емкость буферного резервуара определяется как разность объемов железнодорожного маршрута и количества жидкого продукта, закачиваемого в подземную емкость за время слива маршрута. В тех случаях, когда источником получения продукта является продуктопровод, описанный элемент схемы может быть исключен.

Вотдельных конкретных условиях решения генерального пла­ на рассолохранилище может располагаться на значительном удалении от подземной емкости. При этом возникает необходи­ мость в установке насосов и для перекачки вытесненного рассола от устья скважины до рассолохранилища.

Взависимости от глубины скважины для закачки сжиженных газов может понадобиться установка двух последовательно сое­ диненных насосов.

На технологических схемах обвязкой насосов для закачки нефтепродукта в емкость 3 предусматривается возможность ра­ боты как каждого насоса в отдельности, так и их последователь­ ного включения. При этом предусмотрена установка резервных насосов на случай аварии или ремонта основных. Таким образом, в отделении для закачки продукта в подземную емкость устанав­ ливается минимум два насоса. При необходимости закачки про­ дукта двумя последовательно соединенными насосами преду­ сматривается третий резервный агрегат.

На схеме показана возможность подключения потребляющего и питающего продуктопроводов 7, 10. Гидростатический под­ пор, определяемый разностью удельных весов рассола и храни­ мого нефтепродукта, находят из выражения

Таким образом, в трубопроводе потребителя всегда обеспечи­ вается высокий напор, пропорциональный глубине хранилища.

Для эксплуатации подземных хранилищ жидких углеводоро­ дов в соляных пластах и куполах большое значение приобретает вопрос выбора основных конструктивных соотношений обустрой­ ства скважины в сочетании с наземным насосным оборудованием, обеспечивающим осуществление сливо-наливных операций.

Главные моменты наиболее общеупотребительной схемы экс­ плуатации подземных.хранилищ следующие.

При подаче в хранилище рассола происходит вытеснение про­ дукта на поверхность. Поступление продукта в подземное храни­ лище предусматривается по межтрубному пространству между наружной колонной и висячей колонной для рассола. Ввиду боль­ шой протяженности рассольного и продуктового трактов (глу­ бина залегания подземной емкости 200—1000 м) потери напора на преодоление сопротивления трению оказываются настолько значительными, что весьма существенно влияют на выбор назем­ ного насосного оборудования.

На рис. 67 показаны графики изменения потребной мощности насосов для закачки жидкого газа в подземную емкость в'зави-