Киричок А.С.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОКЛАДКЕ ПОДЗЕМНОГО НЕФТЕПРОВОДА, ТРАНСПОРТИРУЮЩЕГО ВЫСОКОВЯЗКУЮ И ВЫСОКОЗАСТЫВАЮЩУЮ НЕФТЬ *
Аннотация:
при движении высокозастывающей (с низкой температурой застывания) продукции по трубопроводам имеет место высокий уровень гидравлических потерь, а в результате снижения температуры возможно даже прекращение его транспорта. Следовательно, для улучшения реологических характеристик и транспортабельных свойств высокозастывающей продукции скважин необходимо применять специальные методы.
Ключевые слова:
нефтепровод, высокозастывающая нефть, подземный трубопровод, метод прокладки, траншея, строительство
Транспортирование высоковязкой и высокозастывающей нефти при пониженных температурах сопровождается значительными гидравлическими потерями из-за повышенного внутреннего трения. При дальнейшем охлаждении возможно достижение критической вязкости, когда движение в трубопроводе прекращается. Для сохранения транспортабельности требуется применение специальных технологий, обеспечивающих оптимальный температурный режим.Включение теплоизоляционных систем или защитных конструкций повышает капитальные затраты, но в ряде случаев является единственным решением. При этом срок их окупаемости сокращается за счёт снижения энергопотребления насосных агрегатов и повышения надёжности трубопроводного транспорта.В условиях аномального климата фактические теплопотери могут превышать расчётные, особенно на участках с высоким увлажнением грунта, где суточные колебания температуры усиливают теплообмен в системе «трубопровод – грунт – атмосфера».С целью нивелирования негативного влияния указанных факторов и обеспечения стабильных параметров транспортного процесса рационально применять подземный способ прокладки трубопроводов для перекачки высоковязких и высокозастывающих нефтей, что позволяет снизить тепловые потери и повысить устойчивость температурного профиля перекачиваемой среды.Подземная прокладка трубопроводных магистралей обладает рядом эксплуатационных и строительных преимуществ. К ключевым из них относятся снижение капитальных затрат на возведение линейной части, уменьшение объема ремонтно-восстановительных мероприятий, а также дополнительная фиксация трубопровода в траншейном основании за счёт засыпки грунтом. Грунтовая среда в сочетании с защитным ковром из синтетических материалов выполняет функцию естественной и искусственной теплоизоляции, уменьшая тепловые потери перекачиваемой среды. Формируемый при засыпке наружный грунтовый вал снижает степень влияния неизотермических процессов в трубопроводном коллекторе, способствует выравниванию температурного профиля потока и стабилизации распределения скоростей нефти.Предлагаемая технологическая схема монтажа включает последовательную укладку трубопровода в подготовленную траншею, размещение по боковым поверхностям и вдоль бордюров гибких защитных ковров с формированием боковых карманов и их заполнением, а также устройство верхнего покрытия над трубой. После выполнения этих операций осуществляется полная обратная засыпка с формированием внешнего валика.Перед монтажом трубопровода на дно траншеи укладывается нижний эластичный мат, ширина которого соответствует внутреннему поперечному периметру выемки. Торцевые части вспомогательного ковра снабжены проушинами, фиксируемыми металлическими петлями, которые соединяются между собой и могут взаимодействовать с крюками подъёмных механизмов при выполнении корректировочных работ. После заполнения нижнего слоя ковра концевые элементы верхнего покрытия соединяются при помощи легкоразъёмных фиксаторов, что обеспечивает удобство при последующем демонтаже.Поперечное сечение траншеи с уложенным трубопроводом и защитным ковром приведено на рисунке 1. Конструкция после полной обратной засыпки показана на рисунке 2. На рисунке 3 представлена засыпанная траншея с установленными соединительными элементами, фиксирующими защитные покрытия.Рис. 1. Поперечное сечение траншеи.Метод монтажа трубопроводной линии (позиция 1 на рисунке 1) предусматривает, что после разработки траншейного основания (позиция 2 на рисунке 1) перед непосредственной укладкой трубопровода на его дно размещают нижний защитный ковер (позиция 3 на рисунке 1). При этом ширина указанного покрытия выбирается с превышением длины монтируемой секции трубы (позиция 1 на рисунке 1) для обеспечения корректного формирования теплоизоляционного слоя и устойчивого позиционирования трубопровода в проектном положении.Рис. 2. Засыпка трубопровода.Рис. 3. Засыпка трубопровода.На последующих этапах монтажа боковые и нижние поверхности трубопроводной секции (позиция 1 на рисунке 2), а также бровка траншеи (позиция 4 на рисунке 1) закрываются верхними гибкими теплоизоляционными матами (позиция 5 на рисунке 2). При этом формируются боковые полости, которые заполняются грунтом (позиция 6 на рисунке 1) через верхнюю часть пазовой зоны трубопровода. Далее грунтовая засыпка (позиция 6 на рисунке 2) перекрывается тем же ковром (позиция 5 на рисунке 2) и полностью засыпается, образуя наружный защитный вал (позиция 7 на рисунке 2).Торцевые участки вспомогательного ковра (позиция 3 на рисунке 2) снабжаются монтажными отверстиями (позиция 8 на рисунке 2) для установки фиксирующих клиньев (позиция 9 на рисунке 2), которые обеспечивают надёжное закрепление покрытия в зоне бермы (позиция 4 на рисунке 2). После выполнения обратной засыпки (позиция 6 на рисунке 2) концевые части верхнего ковра (позиция 5 на рисунке 2) соединяются с помощью быстроразъёмных фиксаторов (позиция 12 на рисунке 3).Применение вспомогательного ковра (позиция 3 на рисунке 2) в сочетании с верхним ковром (позиция 5 на рисунке 2) и наличием монтажных проушин с металлическими петлями (позиция 10 и 11 на рисунке 2) упрощает процесс извлечения трубопровода (позиция 1 на рисунке 2) из грунта (позиция 6 и 7 на рисунке 2) при необходимости ремонтных или профилактических работ. Для захвата и подъёма ковров (позиция 3 и 5 на рисунке 2) используются металлические навесные элементы (позиция 10 и 11 на рисунке 3).Отверстия (позиция 8 на рисунке 2) на торцах вспомогательного ковра (позиция 3 на рисунке 2) обеспечивают жёсткое крепление в зоне бермы (позиция 4 на рисунке 2) посредством клиньев (позиция 9 на рисунке 2). Соединение навесных элементов (позиция 11 на рисунке 3) верхнего ковра (позиция 5 на рисунке 3) через легкоразъёмное устройство (позиция 12 на рисунке 2) не только уменьшает его рабочую ширину, но и совместно с вспомогательным ковром (позиция 3 на рисунке 2) повышает общую устойчивость трубопровода, исключая его боковое смещение.
Номер журнала Вестник науки №9 (90) том 2
Ссылка для цитирования:
Киричок А.С. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОКЛАДКЕ ПОДЗЕМНОГО НЕФТЕПРОВОДА, ТРАНСПОРТИРУЮЩЕГО ВЫСОКОВЯЗКУЮ И ВЫСОКОЗАСТЫВАЮЩУЮ НЕФТЬ // Вестник науки №9 (90) том 2. С. 394 - 400. 2025 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/25598 (дата обращения: 07.02.2026 г.)
Вестник науки © 2025. 16+