книги / Транспортировка нефти, нефтепродуктов и газа

Ю. А. ЗАКОЖУРНИКОВ

ТРАНСПОРТИРОВКА НЕФТИ, НЕФТЕПРОДУКТОВ И ГАЗА

Рекомендовано учебно-методическим объединением при Совете директоров средних специальныхучебных заведений

Южного Федерального округа в качестве учебного пособия для студентов колледжей

по специальностям нефтяного профиля

ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ДОМ

«ИН-ФОЛИО»

2010

От автора

Настоящее учебное пособие — продолжение учебника «Под­ готовка нефти и газа к транспортировке». Транспорт и хранение нефти, нефтепродуктов и газа являются связующими звеньями технологической цепи на пути движения нефти от скважины до потребителя. Вто же время это самостоятельная отрасль нефтяной и газовой промышленности, имеющая свою специфику работы.

Другая отличительная особенность этой отрасли состоит в том, что она связана с непосредственными потребителями про­ дукции нефтяной и газовой промышленности, то есть представ­ ляет на рынке лицо нефтяных компаний, создает ее имидж. Это очень важная работа и специалисты этой отрасли могут быть востребованы практически во всех структурах вертикально ин­ тегрированных нефтяных компаний.

В учебнике приведено описание новых технологий, дости­ жений современной науки и техники, научных открытий ученых нашей страны. Материал изложен мною в максимально удобной форме, приемлемой для восприятия студентов средних специаль­ ных учебных заведений и рабочего звена различных предприятий нефтяного профиля, апробирован мною входе учебного процесса на аудиторных и практических занятиях.

Выражаю свою благодарность моим учителям и коллегам — Алиеву Р. А., Зарембо К. С., Пектимирову Г. А., Ржавскому Е. Л., МацкинуЛ. А., Арутюнову С. А., Давлетьярову Ф. А. и другим, чьи опыт и знания помогли мне при написании настоящего учеб­ ника.

3

Раздел 1 ВИДЫ ТРАНСПОРТА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ НЕФТИ, НЕФТЕПРОДУКТОВ

ИГАЗА

1.1.Общие вопросы транспортировки нефти, нефтепродуктов и газа

1.1.1.Значение и место транспорта нефти, нефтепродуктов и газа в нефтяной промышленности

Восвоении нефтяных и газовых месторождений связующим звеном общего процесса, начиная отдобычи и переработки нефти

игаза до потребления их продуктов, является транспортировка нефти и газа. В настоящее время трудно найти такую отрасль промышленности и сельского хозяйства, которая не использова­ ла бы газообразное и жидкое топливо, смазки или другие про­ дукты переработки нефти и газа. Поэтому без высокоразвитого транспорта немыслимо создание материально-технической базы нефтяной и газовой промышленности и ее развитие.

Для надежного обеспечения потребителей нефтью, не­ фтепродуктами и газом необходимо, чтобы средства их транс­ портировки и хранения соответствовали уровню добычи, пере­ работки и потребления. От своевременной доставки нефтяного сырья с промысла на нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ) зависит бесперебойная работа нефтеперегонных установок, которые работают, как правило, по непрерывному процессу. Пе­ ребои в поставке сырья приведут не только к браку выпускае­ мой продукции, но и к длительным непроизводительным про­ стоям установок, так как для повторного пуска установок и выво­ да их на требуемый технологический режим требуется длитель­ ное время.

Целесообразность строительства нефтеперерабатывающих заводов в центрах потребляющих районов определяется в зна­ чительной мере требованием экономии транспортных расходов. Транспортировка от промыслов до районов потребления одно­

5

родного продукта нефти обойдется дешевле, чем доставка на то же расстояние множества разнообразных нефтепродуктов.

Транспортные расходы играют существенную роль и при вы­ боре мест под строительство нефтебаз, занимающихся перевалкой и поставкой потребителям нефти и нефтепродуктов. Перебои в поставке готовой продукции НПЗ — нефтепродуктов и сырья для химической промышленности, соответственно приведет к непро­ изводительным простоям предприятий других отраслей промыш­ ленности и сельского хозяйства, транспортных предприятий, к нарушению работы всего топливно-энергетического комплекса страны. По этим причинам система транспорта нефти и газа всегда входила в единый комплекс нефтяной и газовой промыш­ ленности России. Всегда параллельно с развитием добычи и пере­ работки нефти и газа развивалась транспортная сеть стра­ ны по их перевозке, совершенствовались транспортные средства. Здесь следует учитывать расходы не только на доставку нефтепро­ дуктов с завода, но и перевозку нефтепродуктов к потребителям. Транспортировка нефтяных грузов должна быть бесперебойной, дешевой, с минимальными потерями.

В транспортировке нефти, газа и нефтепродуктов практи­ чески на всем этапе развития нефтяной и газовой промышлен­ ности применялись и применяются все известные виды транс­ порта — гужевой, водный, железнодорожный, автомобильный и авиационный.

1.1.2.Схемы транспортировки нефти, нефтепродуктов

игаза

Транспортные схемы движения нефти на пути от сква­ жины до НПЗ и нефтепродуктов с НПЗ до потребителей за­ висят от наличия транспортных сетей и степени технико-эко­ номического развития регионов, где они находятся.

Ниже приводятся примерные схемы транспортировки неф­ ти, газа и продуктов их переработки. Обычно они определяются проектными институтами при проектировании разработки ме­ сторождений и предприятий по переработке нефти и газа.

Схема транспортировки нефти от скважины до НПЗ

На рис. 1.1 приведена транспортная схема движения нефти от скважин до нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) и до по­ требителей.

Транспортировка нефти от скважин 1до резервуаров налив­ ного пункта 2 на современных нефтепромыслах осуществляется

6

Рис. 1.1. Схема движения нефти от скважины до потребителя нефтяной компании:

1 — нефтяные скважины; 2 — резервуарный парк нефтепромысла; 3 — управление «Нефтесбыта» НК с системой нефтебаз; 4 — магистральный трубопровод с НПС и резервуарными парками; 5 — НПЗ с резервуарными парками (сырьевым и готовой продукции); 6 — управление Нефтепродук­ тообеспечения НК (НПО) с системой нефтебаз и автозаправочных станций; 7— потребители нефтепродуктов; 8—управление экспортных отгрузок НК.

----------► — Трубопроводы местного и регионального значения.

— Магистральные трубопроводы.

по трубопроводам. Дальнейшую отгрузку нефти с нефтепромыс­ лов осуществляет Управление по сбыту нефтяной компании (в схеме «Нефтесбыт») 3, которое осуществляет оперативное руко­ водство отгрузками с нефтепромыслов. С нефтепромыслов нефть может отгружаться по магистральным трубопроводам или водным или железнодорожным транспортом на нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ) 5 или на перевалочные нефтебазы «Нефтесбыта», для отгрузки на экспорт 8.

Перекачка нефти по магистральному трубопроводу осущест­ вляется нефтеперекачивающими станциями (НПС). В соста­ ве магистрального трубопровода имеются головная, промежу­ точные и конечная НПС с резервуарными парками.

Из магистральных трубопроводов или других транспортных средств на нефтеперерабатывающие заводы НПЗ нефть прини­ мается в сырьевые резервуарные парки. Объем сырьевых парков рассчитывается, как правило, на недельный срок работы завода. Из сырьевых парков НПЗ нефть поступает на переработку.

После переработки нефти полученные нефтепродукты поступает в резервуары для готовой продукции. Затем нефте­ продукты отгружаются на нефтебазы Управления компании по обеспечению нефтепродуктами (НПО) били непосредственно по­ требителям 7, или на экспорт 8. Отгрузка может осуществляться всеми видами транспорта — по магистральным продуктопрово­

7

дам, железнодорожным и водным транспортом, в зависимости от наличия в регионе транспортной сети, связанной с НПЗ.

НПО отгружает нефтепродукты непосредственно потребите­ лям 7, на АЗС и на экспорт. Отгрузка может осуществляться все­ ми видами транспорта — по магистральным продуктопроводам, железнодорожным, водным, автомобильным.

Схема транспортировки газа от скважины до потребителя

Транспортировка природного газа, как правило, осуществ­ ляется по газопроводам. Железнодорожным, водным и автомо­ бильным транспортом осуществляется перевозка сжиженных газов.

Природный газ добывают на газовых промыслах, которые со­ стоят из эксплуатационных скважин, промысловых газосборных сетей и сооружений подготовки газа к дальнейшей транспорти­ ровке. Сюда входят установки по очистке, осушке и одоризации газа. Газораспределительные станции ГРС и газораспределитель­ ные пункты ГРП могут располагаться или на пункте подготовки газа к транспорту на нефтепромысле, или на головной станции магистрального трубопровода.

Подача газа с промысла до мест его потребления произво­ дится по магистральным газопроводам. Магистральный газо­ провод представляет собой сложное сооружение, состоящее из газопроводов, компрессорных и газораспределительных станций и других сооружений.

На рис. 1.2 показана схема транспорта газа от газовых скважин до городских потребителей.

Газ из скважин 1 поступает по промысловым газопрово­ дам 2 в сепараторы 3, в которых отделяются жидкие и механиче­ ские примеси. Далее по газопромысловым трубопроводам 2 газ поступает в коллекторы и в промысловые газораспределительные станции (ГРС) 4. Здесь газ снова очищается в масляных сепарато­ рах от пыли, ржавчины и других механических примесей. После такой подготовки газ направляется в магистральный газопро­ вод 5. Для преодоления сил сопротивления при перекачке по тру­ бопроводу и поддержания давления в газопроводе по трассе соору­ жаются перекачивающие компрессорные станции 6, 7. Количество компрессорных станций зависит от длины трубопровода, обычно расстояние между компрессорными станциями принимается в среднем 150—200 км.

На подходе к городу (району потребления газа) сооружают газораспределительные станции (ГРС) 8, на которой проводится замер газа, распределение его по различным газопроводам опреде­ ленного назначения со снижением давления обычно с высокого на

8

Рис. 1.2. Схема транспортировки газа от скважины до потребителя:

1 — газовые скважины; 2 — внутрипромысловые газопроводы; 3 — сепара­ торы; 4 — газораспределительная станция; 5 — магистральный газопровод; 6, 7 — компрессорные станции; 8 — газораспределительная станция в ко­ нечном пункте магистрального газопровода; 9 — буферное предприятие; 10—газорегулировочный пункт; 11— потребители газа; 12—газохранилище

среднее. Далее по разветвленным газопроводам газ подается через газорегулировочные пункты (ГРП) 10и враспределительные сети города 11. Газораспределительные станции являются конечными пунктами магистрального газопровода.

Режим работы магистрального газопровода предусматривает равномерную подачу газа от газовых промыслов до потребителей газа. Однако потребность в газовом топливе для многих потре­ бителей неравномерна, летом потребность в газе уменьшается, а зимой — возрастает. Для выравнивания сезонной неравномер­ ности потребления газа строят разного типа хранилища газа 12 или подключают к газопроводу потребителей, которым в летнее время можно подавать излишки газа, например электростанции. Таких потребителей называют буферными 9. Буферную роль вы­ полняют и тепловые котельные, которые обычно работают на двух видах топлива и которые в любой момент можно отключить от сети газопровода.

Впрактике широко применяется хранение газа под землей в полостях скальной, известковой или сланцевой пород, а также в соляных подземных линзах. Об устройстве подземных хранилищ будет сказано в разделе 16 учебника.

Вусловиях работы газоперерабатывающих заводов (ГПЗ) хранение газа в основном осуществляется в сжиженном виде в

9

Сеть АЗС и Потребители - автотранспорт

Автомобильныйтранспорт

□ □ □ □

Склады ГСМ предприятий

Рис. 1.3. Транспортная схема поставки нефтепродуктов потребителям и виды применяемого транспорта

специальных емкостях повышенного давления со сферическими крышами и днищами или шарообразной формы.

Газ, который на ГПЗ идет на технологические нужды, обыч­ но накапливается в резервуарах с газоуравнительной системой, которые компенсируют неравномерность между выработкой и потреблением газа. Своеобразным компенсирующим средством является подача газа на свечи и его сжигание.

Схема транспортировки нефтепродуктов в системе

НЕФТЕПРОДУКТООБЕСПЕЧЕНИЯ (НПО) ОТ НПЗ ДО ПОТРЕБИТЕЛЯ

Поставку нефтепродуктов потребителям в настоящее время в России регулирует Министерство топливно-энергетической промышленности (Минтопэнерго РФ), в нефтяных компаниях — управления по нефтепродуктообеспечению (НПО).

Транспортная схема поставки нефтепродуктов потребителям представлена на рис. 1.3.

Нефтепродукты, полученные после переработки нефти на НПЗ, отгружаются на перевалочные нефтебазы НПО, которые производят их отгрузку на распределительные нефтебазы или не­ посредственно на склады ГСМ крупных потребителей. Отгрузка нефтепродуктов с НПЗ, как правило, осуществляется водным, железнодорожным и трубопроводным транспортом. Распреде­ лительные нефтебазы производят завоз нефтепродуктов авто­ транспортом на автозаправочные станции и реализацию непо­ средственно потребителям.

Впоследнее время роль распределительных нефтебаз в регио­ нах с большим количеством перевалочных нефтебаз падает, так

10

как они являются нерентабельным звеном нефтяных компаний, и завоз нефтепродуктов на АЗС и склады ГСМ производится не­ посредственно с перевалочных нефтебаз.

Контрольные вопросы для закрепления знаний

1.Подразделения в нефтяных компаниях по транспортировке нефти и газа.

2.Место транспорта нефти и газа вобщей схеме движения нефти

игаза до потребителя.

3.Основные элементы схемы движения нефти от скважины до

НПЗ.

4.Основные элементы схемы движения нефтепродуктов от НПЗ до потребителя.

5.Основные элементы схемы движения газа от скважины до потребителя.

1.2. Перевозка нефти и нефтепродуктов гужевым и авиационным транспортом

Гужевой и авиационныйтранспорт — это виды транспорта про­ шлого и будущего времени. Первый вытеснен техническим про­ грессом, второй — новое детище технического прогресса.

Гужевой транспорт — это вид транспорта с применением мускульной силы животных. Для перевозки нефтегрузов и пере­ движения транспортных средств на этом виде транспорта ши­ роко применялись лошади, верблюды, ослы и другие животные. Гужевой транспорт нефти и нефтепродуктов в России широко применялся с начала развития нефтедобычи во второй половине XIX столетия вплоть до 60-х годов XX столетия.

Нефть перевозилась с нефтепромыслов до нефтеперегонных установок на вьючных животных в бурдюках и на подводах в де­ ревянных и металлических бочках емкостью 200—500 литров. С нефтебаз до складов потребителей в основном перевозились горюче-смазочные материалы (ГСМ) на подводах в бочках. В конце 60-х годов XX столетия гужевой транспорт в основном применялся для перевозки ГСМ от складов совхозов и колхозов до полевых станов для заправки сельскохозяйственной техники.

В настоящее время гужевой транспорт, практически, не при­ меняется, за исключением труднодоступных мест, где не возможно использовать автомобильный транспорт.

Авиационныйтранспорт в России в основном применяется для доставки горюче-смазочных материалов в районы Крайнего Ce­

ll