Методические указания утверждаю директор игнд тпу а. К. Мазуров Основы нефтегазопромыслового дела Методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов направления 130500 специальностей (стр. 3 из 10)
Отчетность: конспект, включающий:
1) классификацию труб по назначению, материалам и исполнению труб, основные основные размеры (диаметр, толщина стенок, длина), группы прочности, область применения, маркировка;
2) маркировку и схему трубы с муфтой для завода изготовителя согласно варианта (табл. 2.1.);
3) схему и размеры труб (соединений), указанных в таблице 2.1.;
4) ответы на контрольные вопросы темы.
Порядок работы:
2.1. Преподаватель кратко знакомит студентов с видами труб, применяемых в нефтегазодобыче: обсадные, насосно-компрессорные, бурильные, для нефтепромысловых коммуникаций. На схемах комплексной автоматизации нефтепромыслового предприятия (КАН) – вертикальной и горизонтальной - демонстрируются нефтепромысловые трубопроводы, классифицируемые по разным признакам (назначению, величине напора, по типу укладки и т.д.)
2.2. Демонстрируются и замеряются штангенциркулем, мерной лентой фрагменты труб:
1) обсадные – 2 фрагмента;
2) НКТ – 3 фрагмента (обычные стальные), 5 фрагментов (гибкие непрерывные трубы );
3) бурильные трубы – 2 фрагмента (стальные, ЛБТ);
4) трубы для нефтегазопромысловых коммуникаций – 4 фрагмента (стальные и сварные горячекатанные).
Таблица 2.1.
Варианты заданий к лабораторной работе № 2 “Нефтепромысловые трубопроводы”
| Варианты | |||||||||||||
| Показатели | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
| 1) Маркировка и схема трубы обсадной завод диаметр, мм | СевТЗ 219 | СевТЗ 245 | ЧПТЗ 114 | ЧПТЗ 127 | НДТЗ 299 | НДТЗ 324 | ТМЗ 146 | ТМЗ 168 | ВМЗ 168 | ВМЗ 245 | СевТЗ 245 | НДТЗ 299 | ТМЗ 146 |
| 2) Схема и размеры труб (соединений) - фиберглассовых -термоизолированных -ОТТГ/НКМ - бурильных | + + | + + | + + | + + | + + | + + | + + | + + | + + | + + | + + | + + | + + |
Примечание. “+” обозначены показатели, для которых необходимо привести характеристику в конспекте.
2.3. Изучение теоретического материала по каталогу XI “Трубы” (Нефтегазопромысловое оборудование. Комплект каталогов. Ред. Крец В.Г., Лукьянов В.Г., 1999г.).
2.4. Отчет по работе согласно требованиям к отчетности
Контрольные вопросы:
1. Приведите возможные материалы для изготовления нефтегазопромысловых трубопроводов.
2. Прочностные характеристики обсадных труб.
3. Укажите назначение и конструктивные особенности гибких непрерывных труб.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3. РАСЧЕТ ТРУБ И ЕМКОСТЕЙ
Цель: ознакомление с методикой и расчет на прочность емкостного нефтегазового оборудования: газосепараторов, трубопроводов и резервуаров.
Отчетность: отчет по лабораторной работе, включающий титульный лист оформленный в соответствии с требованиями (приложение 16), цель работы, обоснование и расчеты, эскизы оборудования, вывод.
Порядок работы:
Варианты исходных параметров приведены в табл. 3.1.
Таблица 3.1.
Расчет труб и емкостей
| Показатели | Варианты | |||||||||||||
| ] | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | |
| Газосепаратор | ||||||||||||||
| диаметр (внутр), м | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,2 | 2,4 | 2,6 | 2,8 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,1 | 4,2 | 4,3 | 4,4 |
| рабочее | ||||||||||||||
| давление, МПа | 4,0 | 1,6 | 4,0 | 1,6 | 0,6 | 1,6 | 1,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 |
| Трубопровод | ||||||||||||||
| диаметр, мм | 150 | 175 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 | 450 | 820 | 1020 | 350 | 300 | 250 | 200 |
| рабочее | ||||||||||||||
| давление, МПа | 18,0 | 16,0 | 14,0 | 10,0 | 3,0 | 2,0 | 1,5 | 1,0 | 0,5 | 0,5 | 1,5 | 2,0 | 8,0 | 10 |
| Резервуар | ||||||||||||||
| стальной | ||||||||||||||
| диаметр, м | 6 | 10 | 12 | 16 | 18 | 20 | 24 | 26 | 28 | 30 | 10 | 12 | 16 | 18 |
| высота, м | 8 | 10 | 12 | 14 | 14 | 16 | 18 | 20 | 20 | 20 | 12 | 14 | 18 | 18 |
1. Расчет трубопроводов на механическую прочность
Расчет трубопроводов на механическую прочность сводится к определению толщины стенки, которая была бы минимальной, но в тоже время не допускала разрушения труб при эксплуатации.
Минимальная толщина трубы рассчитывается по формуле:
,где Pu – давление, при котором производится опрессовка труб;
Dвн. – номинальный внутренний диаметр трубы;
- допускаемое напряжение, принимаемое равным 0,9· 
( 
- нормативное напряжение растяжения материала трубы, принимаемое минимальному значению предела текучести); 
- коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние труб, принимается 0,75÷0,9 (также его можно определить по формуле).Толщину труб следует принимать не менее 1/140 величины наружного диаметра труб и не менее 4 мм. Расчетная толщина стенки округляется в большую сторону до ближайшей в сортаменте труб.
2. Расчет газосепаратора на прочность
Дегазация нефти осуществляется с целью отделения газа от нефти.
Аппарат, в котором это происходит называется сепаратором, а сам процесс разделения – сепарацией.
Сепараторы бывают вертикальные, горизонтальные и гидроциклонные.
Вертикальный сепаратор представляет собой вертикально установленный цилиндрический корпус с полусферическими днищами, снабженный патрубками для ввода газожидкостной смеси и вывода жидкой и газовой фаз, предохранительной и регулирующей арматурой, а также специальными устройствами, обеспечивающими разделение жидкости и газа.
Достоинства вертикальных сепараторов: относительная простота регулирования уровня жидкости и очистки от отложений парафина и механических примесей; занимают относительно небольшую площадь.
Недостатки: меньшая производительность, по сравнению с горизонтальными при одном и том же диаметре аппарата; меньшая эффективность сепарации.
Толщина стенки газосепаратора определяется по формуле:
,где P – давление в газосепараторе;