Результат интеллектуальной деятельности: Способ предотвращения поступления в магистральный трубопровод нефти, не соответствующей нормируемым показателям качества

Изобретение относится к области магистрального трубопроводного транспорта нефти и может быть использовано при выполнении операций по приему нефти в магистральный нефтепровод.

В настоящее время прием нефти в магистральный нефтепровод осуществляется на специальных пунктах, оснащенных техническими средствами и устройствами, обеспечивающим определение количества и показателей качества нефти. Актуальность проблемы, связанной с последствиями поступления в магистральный трубопровод нефти, не соответствующей нормируемым показателям качества, обостряется объемом и характером технических, эксплуатационных и экономических рисков и неоправданных издержек для всех субъектов транспортировки нефти по магистральным трубопроводам и ее переработки в пунктах назначения.

При рассмотрении технической литературы, наиболее близко относящейся к способу предотвращения поступления в магистральный трубопровод нефти, не соответствующей нормируемым показателям качества, выявлен следующий ряд технических решений.

Известен способ измерений показателей качества нефтепродуктов, состоящий в том, что выбирают несколько образцов нефтепродуктов с эталонными значениями определяемого показателя качества, калибруют средства измерений путем осуществления соответствующих косвенных измерений электрофизических параметров в выбранных образцах нефтепродукта, осуществляют такие же косвенные измерения совокупности электрофизических параметров контролируемого нефтепродукта и определяют искомый показатель качества контролируемого нефтепродукта по результатам этих косвенных измерений с использованием калибровочной модели процесса измерения путем сопоставления эталонных значений определяемого показателя качества в выбранных образцах нефтепродукта с отсчетами совокупности косвенных измеряемых электрофизических параметров (патент на изобретение RU 2227320, кл. G06F 17/12, G01N 33/22, опубл. 20.04.2004 г., бюл. №11).

Известна стационарная система измерения количества и показателей качества нефти, содержащая соединенные с магистральным трубопроводом входной и выходной коллекторы, задвижки, блок измерительных линий, включающий рабочие и, по меньшей мере, одну контрольно-резервную измерительные линии с установленными на них счетчиками расхода жидкости, дополнительный коллектор для подключения к установке поверки счетчиков расхода, пробозаборное устройство, размещенный в отапливаемом помещении блок контроля параметров качества нефти с устройством для отбора пробы вручную, насосами и анализатором, дренажную систему с дренажными коллекторами учтенной и неучтенной нефти, систему сбора, обработки информации и управления, насосы, оборудованные частотно-регулируемыми приводами, фильтры на входах измерительных линий и блоков контроля параметров качества нефти, регуляторы с электроприводом на выходах измерительных линий (патент на полезную модель RU 142735, кл. G01F 1/00, опубл. 27.06.2014 г., бюл. №18).

Общим недостатком указанных технических решений является отсутствие в них технологических и конструктивных возможностей по недопущению поступления в магистральный трубопровод некондиционной нефти после ее прохождения через технические средства и устройства, обеспечивающие определение ее количественных и качественных показателей.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ последовательной перекачки нефти различного качества, заключающийся в том, что выполняют подачу в трубопровод основного потока нефти одного качества и перекачку его прямым контактированием с партией нефти другого качества, измеряют параметры нефти в пункте приема путем отбора нефти из зон в начале и конце партии из смеси нефти основного потока и нефти партии с промежуточным содержанием серы, отдельно от нефти в средней зоне партии с другим содержанием серы (патент на изобретение RU 2277201, кл. F17D 3/03, опубл. 27.05.2006 г., бюл. №15).

Недостатками указанного способа являются:

сложность достижения однородности показателей качества смеси, из различных партий нефти в ограниченном пространстве трубопровода, в который принимаются эти партии нефти;

сложность обеспечения минимально допустимых показателей качества смеси нефтей при их перекачке по магистральному трубопроводу, удовлетворяющих запросам потребителей;

высокая вероятность поступления в магистральный трубопровод некондиционной нефти, что может привести к отказам в процессе ее перекачки, большим затратам на опорожнение, зачистку и повторное заполнение трубопровода, нанесению экономического ущерба всем субъектам транспортировки нефти по магистральным трубопроводам и ее переработки в пунктах назначения.

Задача, решаемая в изобретении, заключается в устранении указанных недостатков путем применения способа, предотвращающего прием в магистральный трубопровод нефти, не соответствующей нормируемым показателям качества, и снижающего технологические, технические и экономические риски от перекачки некондиционной нефти.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности процессов обеспечения требуемого уровня качества нефти при ее приеме в магистральный трубопровод.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается в результате того, что способ предотвращения поступления в магистральный трубопровод нефти, не соответствующей нормируемым показателям качества, заключается в том, что:

- участок подключаемого трубопровода, присоединенный к блоку измерения качества нефти, и участок подводящего трубопровода между блоком измерения качества нефти и магистральным трубопроводом соединяют между собой обводным трубопроводом, оснащенным пусковой камерой с присоединенным к ней компрессором;

- подключаемый и подводящий трубопроводы снабжают соответственно подключаемой и подводящей задвижками, а в начале и конце обводного трубопровода устанавливают соответственно начальную и конечную обводные задвижки;

- для обеспечения беспрепятственного поступления в магистральный трубопровод нефти, соответствующей нормируемым показателям качества, начальную и конечную обводные задвижки приводят в закрытое положение, а подключаемую и подводящую задвижки - в открытое положение;

- при автоматическом обнаружении блоком измерения качества нефти факта прохождения через него нефти, не соответствующей нормируемым показателям качества, соответствующий сигнал в автоматическом режиме поочередно направляют на насосную установку подключаемого трубопровода, на подключаемую, подводящую, начальную и конечную обводные задвижки;

- поочередно в автоматическом режиме выполняют следующие действия: отключают насосную установку подключаемого трубопровода, закрывают подводящую и подключаемую задвижки, открывают начальную и конечную обводные задвижки;

- закрывают начальную обводную задвижку, запасовывают механический разделитель в пусковую камеру, включают компрессор, подают сжатый воздух из него в обводной трубопровод;

- выполняют вытеснение из подключаемого трубопровода нефти, не соответствующей нормируемым показателям качества, в емкость для некондиционной нефти, предварительно установленную на объекте, осуществляющем подготовку нефти к транспорту, для последующей ее доподготовки или утилизации;

- производят очистку внутренней полости подключаемого трубопровода;

- закрывают конечную и начальную обводные задвижки, открывают подключаемую и подводящую задвижки, заполняют подключаемый трубопровод нефтью, обеспечивая ее последующую подачу в магистральный трубопровод.

Изобретение поясняется фиг. 1-3.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема стадии приема в магистральный трубопровод нефти, соответствующей нормируемым показателям качества (позиция I).

На фиг. 2 изображена принципиальная схема промежуточной стадии предотвращения приема в магистральный трубопровод нефти, не соответствующей нормируемым показателям качества (позиция II).

На фиг. 3 изображена принципиальная схема рабочей стадии предотвращения приема в магистральный трубопровод нефти, не соответствующей нормируемым показателям качества (позиция III).

На фиг. 1-3 применены следующие обозначения:

1 - магистральный трубопровод;

2 - подключаемый трубопровод;

3 - подводящий трубопровод;

4 - обводной трубопровод;

5 - блок измерения качества нефти;

6 - пусковая камера;

7 - компрессор;

8 - подключаемая задвижка;

9 - подводящая задвижка;

10 - начальная обводная задвижка;

11 - конечная обводная задвижка;

12 - механический разделитель.

Способ предотвращения поступления в магистральный трубопровод нефти, не соответствующей нормируемым показателям качества, реализуются следующим образом.

На участке подключаемого трубопровода 2, перед местом его соединения с блоком измерения качества нефти 5, устанавливают подключаемую задвижку 8, снабженную электроприводом, а на участке подводящего трубопровода 3 между блоком измерения качества нефти 5 и магистральным трубопроводом 1 устанавливают подводящую задвижку 9, также снабженную электроприводом.

К участку подключаемого трубопровода 2, перед местом установки подключаемой задвижки 8 (по основному направлению перекачки), и к участку подводящего трубопровода 3, перед местом установки подводящей задвижки 9 (по основному направлению перекачки) присоединяют обводной трубопровод 4.

На участке обводного трубопровода 4, перед местом его присоединения к участку подводящего трубопровода 3, устанавливают начальную обводную задвижку 10, а на участке обводного трубопровода 4, перед местом его присоединения к участку подключаемого трубопровода 2, устанавливают конечную обводную задвижку 11. За начальной обводной задвижкой 10 устанавливают пусковую камеру 6, присоединяют к ее торцевой части компрессор 7.

При нормальном режиме подачи нефти в магистральный трубопровод 1 открывают подключаемую 8 и подводящую 9 задвижки и закрывают начальную 10 и конечную 11 обводные задвижки.

В режиме предотвращения поступления в магистральный трубопровод 1 нефти, не соответствующей нормируемым показателям качества, соответствующий автоматический сигнал от блока измерения качества нефти 5 в автоматическом режиме поочередно направляют на насосную установку (не показана) подключаемого трубопровода 2, на подключаемую 8, подводящую 9, начальную 10 и конечную 11 обводные задвижки, отключают насосную установку (не показана) подключаемого трубопровода 2, закрывают подводящую 9 и подключаемую 8 задвижки, открывают начальную 10 и конечную 11 обводные задвижки. В результате этого отключают подводящий трубопровод 3, а некондиционную нефть под остаточным давлением в подключаемом трубопроводе 2 подают в обводной трубопровод 4.

Закрывают начальную обводную задвижку 10, запасовывают механический разделитель 12 в пусковую камеру 6, включают компрессор 7 и подают сжатый воздух в обводной трубопровод 4, под воздействием которого перемещают разделитель 12 и вытесняют из обводной трубопровода 4 и подключаемого трубопровода 2 нефти, не соответствующей нормируемым показателям качества, в емкость (не показана) для некондиционной нефти, предварительно установленную на объекте, осуществляющем подготовку нефти к транспорту (не показан), для последующей ее доподготовки или утилизации.

После очистки внутренней полости подключаемого трубопровода 2 закрывают конечную 11 и начальную 10 обводные задвижки, открывают подключаемую 8 и подводящую 9 задвижки, заполняют подключаемый трубопровод 2 нефтью, переводят его в нормальный режим подачи нефти в магистральный трубопровод 1

Таким образом, в результате реализации предложенного технического решения обеспечивается предотвращение поступления в магистральный трубопровод нефти, не соответствующей нормируемым показателям качества и повышение эффективности процессов обеспечения требуемого уровня качества нефти при ее приеме в магистральный трубопровод.