Роль гидравлики в нефтегазодобывающей промышленности
статья

Яхина Диана Назифовна

Преподаватель

ГАПОУ «Альметьевский политехнический техникум»

г. Альметьевск, Республика Татарстан

Роль гидравлики в нефтегазодобывающей промышленности

Аннотация: в статье говорится о роли гидравлики в нефтегазодобыче, о необходимости точного знания данной дисциплины, гидравлических законов и их применении в нефтяной промышленности.

Ключевые слова: гидравлика, гидропривод, нефтяная и газовая промышленность, трубопровод, гидравлический расчет.

Гидравлика – наука, изучающая законы равновесия и механического движения жидкости и разрабатывающая методы применения этих законов для решения различных прикладных задач.[1]

В наше время, в современной промышленности, нет области, где не применялись бы расчеты гидравлических процессов, устройств и механизмов. Крупнейшие гидростанции и оросительные каналы, тормозные устройства автомобилей и искусственное сердце, промышленные роботы и гидропривод машин и механизмов, автоматизированные системы управления производством и гидрооборудование металлообрабатывающих станков – это всего лишь малая часть примеров.

Особое место гидравлика занимает в нефтяной и газовой промышленности, так как все ее процессы, начиная от бурения разведочных скважин и заканчивая транспортировкой готовой продукции потребителю, связаны с перемещением и хранением жидкости.

• Разработка месторождений: изучение физических свойств пластовых флюидов, основы движения грунтовых вод и другие;
• Бурение: исследование реологических свойств неньютоновских жидкостей, в частности буровых растворов; режим течения вязко-пластичной жидкости по трубам; гидравлические характеристики бурильных труб и другие;
• Добыча: основные понятия о гидравлических сопротивлениях, расчет напора, расхода жидкости, режимов течения жидкости, внедрение и применение гидравлического привода ШГН.

В нефтегазодобывающих предприятиях ПАО «Татнефть» в 2012 году проведено промышленное внедрение гидравлического привода штангового насоса «ТМС POWERMAN». К отличительным особенностям данного оборудования можно отнести:

• низкие энергозатраты - использование системы рекуперации (пневмогидроаккумулятора) позволяет снизить энергозатраты, что в итоге отражается на снижении суммарных эксплуатационных затрат;
• малую массу – быстрый монтаж без привлечения дорогостоящей спецтехники;
• отсутствие фундамента – возможность монтажа на болотистых, необустроенных участках;
• электронную систему управления, возможность плавно бесступенчато регулировать параметры работы (частоту качаний, длину хода);
• возможность организации «интеллектуального» куста – использование одного аппаратурного блока для работы нескольких гидроприводов на одной кустовой площадке, полная автоматизация процесса добычи, включая дистанционное управление оборудованием и видеоконтроль за работой установки, что значительно снижает потребность в человеческих трудозатратах, а как следствие позволяет свести к минимуму человеческий фактор. Дистанционное управление реализуется посредством мобильного телефона и не требует вмешательства сервисного персонала. Затраты на видеонаблюдение и связь предполагают наличие устойчивой сотовой связи 3G;
• возможность использования при одновременнораздельной эксплуатации.

Общий фонд скважин с гидравлическим приводом штангового насоса «ТМС POWERMAN» составляет 83 скважины;

• Сбор и подготовка: система промыслового сбора и транспортирования нефти, газа и воды – это разветвленная сеть трубопроводов, хранилищ и резервуаров, которая требует точных гидравлических расчетов.

Сложный комплекс сооружений и служб должен соответствовать современному уровню развития техники, технологии добычи, сбора и подготовки пластовых флюидов к транспортированию их потребителю и обеспечивать бесперебойную работу нефтегазодобывающего управления для выполнения суточных, месячных и годовых планов добычи нефти и газа[3].

Гидравлика очень важна и в экологии. Деятельность современных предприятий оказывает негативное влияние на окружающую среду. К сожалению, нефтегазовая промышленность не исключение, и также нередко нарушает экологическое равновесие.

В бурении неверное определение требуемой плотности промывочной жидкости может привести к аварийным выбросам при вскрытии нефтегазоносных пластов с последующим фонтанированием углеводородов в атмосферу. Перечислим некоторые примеры, причиной которых часто бывают неквалифицированные гидравлические расчеты.

При эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, подземных хранилищ газа возможны аварийные разливы нефти и химических реагентов из-за некорректно рассчитанных резервуаров. Присутствие ошибок в гидравлических расчетах при закачке газа в газохранилища или при гидроразрыве продуктивных пластов могут послужить причиной разрушения целостности скважин с последующим перетоком газа и нефти в водоносные горизонты или на дневную поверхность, причем иногда вдали от места аварии.

При эксплуатации газонефтепродуктопроводов неучет возможности возникновения гидравлического удара или ошибок в определении возможного повышения при этом давления могут привести к разрыву труб. В конечном итоге трубопровод разрушается, и большие количества углеводородов вытекают через образовавшиеся разрывы и трещины.

Таким образом, гидравлика имеет огромное значение в нефтяной и газовой промышленности. Она является теоретической основой для разработки нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений. Умение правильно производить гидравлические расчеты имеет как и производственное значение, так и природоохранительное.

Список литературы

1. Штеренлихт Д.В. Гидравлика: учебник для вузов.- М.: Энергоавтоиздат, 1984. – 640 с., ил.
2. https://rogtecmagazine.com/wp-content/uploads/2014/09/10_Lukoil_Geyser_Hydraulic_Rod_Pump.pdf
3. Лутошкин Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды: Учебник для вузов. – 3-е изд., стереотипное. Перепечатка со второго издания 1979 г. – М.: ООО ТИД «Альянс», 2005. – 319 с. ISBN 5-98535-013-4
4. Мительман Б.И. Гидравлика в бурении: Сборник подготовлен лабораторией забойной гидравлики ВНИИБТ. – М.: «Недра», 1965. – 160 с.