ОБЪЕДИНЕННЫЙ. 5. бурение и эксплуатация скважин способы бурения скважин

• Название: 5. бурение и эксплуатация скважин способы бурения скважин
• Дата: 22.11.2022
• Размер: 436.06 Kb.
• Имя файла: ОБЪЕДИНЕННЫЙ.docx
• Тип: Документы; #804801
• страница: 6 из 6

ПРЕДИСЛОВИЕ

В настоящее время трудно представить жизнь людей без нефти и газа. Использование этих углеводородов позволяет удовлетворить большую часть потребности в энергии, каучуке, пластмассах, синтетических волокнах, моющих средствах, медицинских препаратах и многом другом.

Несмотря на то, что нефть и газ были известны человечеству еще в древности, широко пользоваться ими люди научились относительно недавно.

В течение столетий нефть населением нефтеносных районов мира использовалась как лечебное средство, применялась в качестве осветительного средства и в строительстве. При сооружении Вавилонской башни нефтяные битумы добавлялись в цемент. При строительстве Великой Китайской стены применялся асфальт. Использовалась нефть и в военных целях. Знаменитый “греческий огонь” представляет собой нефть, в которую добавлена сера и селитра. Нефть извлекалась в то время из неглубоких колодцев ручным способом.

Развитие промышленной эксплуатации нефтяных месторождений началось, когда человечество научилось фракционировать добытую нефть и добывать из земных недр посредством буровых скважин. В 1856 году в Северной Америке установили, что путем простой перегонки из нефти можно получить легкий осветительный продукт - керосин. Спустя три года была пробурена первая скважина глубиной 20 м. С этого момента начался так называемый осветительный, или керосиновый, период истории американской, а с ней и мировой нефтяной промышленности. В 1936 году в мире было добыто 226,7 млн.т нефти, в том числе в США - 135 млн.т, в СССР - 25,1 млн.т.

Развитие двигателей внутреннего сгорания и их широкое внедрение в промышленность и в автомобильный транспорт предопределило дальнейшее бурное развитие нефтяной промышленности. Нефть завоевала себе прочные позиции на суше, на воде и в воздухе.

В связи с трудностями добычи и транспорта газа газовая промышленность начала развиваться с середины Х1Х века. В 1820 году в США была пробурена первая газовая скважина. Только после изобретения немецким физиком и химиком Р.Бунзеном в 1855 году газовой горелки природный газ стал использоваться в качестве топлива для бытовых целей, а затем и в промышленности.

К началу ХХ века основная часть газа добывалась в США. Широкое применение в промышленных масштабах природный газ получил лишь в 20-30 годах нынешнего столетия. Так, в 1950 году в СССР было добыто всего 5.8 млрд. метров кубических газа.

Сегодня нефтяная и газовая промышленности представляют собой высокотехнологичные отрасли, базирующиеся на современных достижениях науки и техники. Развитие и эффективность работы отраслей обеспечиваются работниками многих специальностей.

Первыми на территорию будущего месторождения приходят геодезисты и геологи. Результатом проводимых ими поисковых и разведочных работ является открытие новых месторождений и оценка запасов нефти и газа в них.

На заключительном этапе разведочных работ и при разработке месторождения ведущая роль принадлежит специалистам по бурению скважин. Пробуренные ими скважины позволяют поднять нефть и газ на поверхность Земли.

Непосредственно процессом извлечения нефти и газа управляют специалисты по разработке месторождений.

Поступающая на поверхность продукция скважин собирается и транспортируется внутри промысла до пунктов подготовки, где производится ее очистка и доведение до кондиции.

До потребителей и перерабатывающих предприятий нефть и газ транспортируются в основном по магистральным нефте- и газопроводам.

Высокий технологический уровень, надежность и эффективность работы оборудования нефтяных и газовых предприятий во многом обеспечиваются специалистами по электрификации, автоматизации и управлению.

Сооружение и обслуживание всех объектов нефтяной и газовой промышленностей невозможно без услуг автотранспортных предприятий.

Для плодотворной работы специалисту полезно знать особенности предприятия, на котором он работает, и место предприятия во всей отрасли.

В данном учебном пособии приведены физические основы и краткая характеристика основных технологических процессов, конструкция и принцип работы установок, знание которых поможет успешному освоению специальных дисциплин, связанных с нефтяной и газовой промышленностью.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ НЕФТЯНОЙ

И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
1.1. Нефть и газ в топливном балансе мира
Интенсивный рост мировой добычи и потребления топливно-энергетических ресурсов во второй половине текущего столетия происходит в основном за счет нефти и газа, как наиболее эффективных и дешевых энергоносителей. Открытие в начале 60-х годов крупных месторождений нефти и газа с низкой себестоимостью добычи привело к изменению соотношения цен на различные энергоресурсы. Так, по отношению к ценам на уголь они стали составлять 55-65%. В результате в мировой структуре потребления топливно-энергетических ресурсов доля нефти и газа увеличилась с 46% в 1960 г. до 65% в 1980 г.

С конца 80-х годов доля нефти и газа начала снижаться. В 1988 г. она составляла уже 58%. С другой стороны, наметилась тенденция перераспределения баланса в сторону роста доли газа. Считается, что к 2030 г. доля газа составит 60% в суммарном потреблении углеводородного сырья.

В СССР в 1980 г. доля нефти и газа в топливно-энергетическом балансе составляла, соответственно, 37,8 и 20,9 % против 35,9 и 19,5 % в 1970 г. Тенденция роста доли нефти и газа прослеживается до конца 80-х годов.
Таблица 1.1

Мировой баланс энергии, %
Годы Твердое Жидкое Газ ГЭС

топливо АЭС
1960 52.0 32.0 14.0 2.0

1970 35.2 42.7 19.9 2.2

1980 31.2 43.4 21.9 3.5

2000 28.7 29.4 16.2 22
Приведенный в табл. 1.1 прогноз на 2000 г. был сформулирован в начале 80-х годов. Однако в дальнейшем прогноз на развитие атомной энергетики не подтвердился, как не подтвердился и прогноз по снижению роли нефти и газа. В 2000 г. доля нефти снизилась менее чем на 3%. Суммируя вышесказанное, можно предположить, что до 2030 г. роль нефти и газа в балансе энергии мира существенно не изменится.


1.2. Добыча нефти и газа в мире

Разведанные запасы нефти и газа в недрах Земли оцениваются в 130 млрд. тонн нефти и 111 трлн. кубических метров газа.

К настоящему времени добыто порядка 105 млрд. тонн нефти и 50 трлн. метров кубических газа, что составляет 40% запасов углеводородного сырья.

Запасы нефти и газа распределены по регионам Земли неравномерно (табл. 1.2). Больше половины запасов нефти сосредоточено на Среднем Востоке. Здесь же залегает третья часть запасов газа. Более трети мировых запасов газа приходится на долю России.
Таблица 1.2

Разведанные запасы нефти и газа, %
Регион Нефть Газ
1. Средний Восток 63 32

2. Северная Америка 9 9

3.Южная Америка 8 4

4. Россия 7 38

5. Африка 6 5

6. Дальний Восток, Океания 5 7

7. Западная Европа 2 5
В последние годы в мире ежегодно добывается порядка 3,2 млрд. т нефти и 22 трлн. м газа. При этом объем добычи редко соответствует объему запасов нефти и газа (табл. 1.3).

Легко заметить, что доля добычи нефти и газа высокоразвитыми странами превышает (+) их долю в запасах. Так, в странах Северной Америки добыча в два раза превышает запасы нефти, а по газу это соотношение еще больше. С другой стороны, доля разведанных запасов на Среднем Востоке превышает более чем в два раза для нефти и более чем в шесть раз для газа соответствующую долю в добыче.

В России видим двойное превышение добычи нефти над запасами и точное соответствие добычи и запасов газа.
Таблица 1.3

Добыча нефти и газа в мире, %

Регион Нефть Газ
1. Средний Восток, 28(-) 5(-)

в том числе Саудовская Аравия 10

Иран 4

Кувейт 3

2. Северная Америка, 18(+) 32(+)

в том числе США 12 27

Мексика 4

Канада 2

3. Южная Америка, 12(+) 5(-)

в том числе Венесуэла 4

4. Дальний Восток, Океания, 12(+) 8(+)

в том числе Индонезия 3

Австралия 1

5. Россия 14(+) 38

6. Африка, 10(+) 3(-)

в том числе Нигерия 3

Ливия 2

7 . Западная Европа, 6(+) 12(+)

в том числе Великобритания 5

1.3. Добыча нефти и газа в России
Россия занимает ведущее место в мире по запасам и добыче нефти и газа (табл. 1.2 и 1.3). Динамика развития нефтяной и газовой промышленности в СССР представлена в табл. 1.4.

Таблица 1.4

Добыча нефти и газа в СССР

Годы 1950 1960 1970 1980 1985 1997
Нефть, млн. т 37.9 147.9 353.0 603.0 595.0 533 ¹

Газ, млрд м 5.8 47.2 199.6 435.0 643.0 305 ¹
1 - Добыча нефти и газа в России.

Необходимо иметь в виду, что большая часть нефти и особенно газа добывалась на территории современной России.

Добыча нефти возрастала вплоть до 1983 г., в котором достигла 616 млн. т. Далее до 1990 г. изменялась в пределах 624-585 млн. т в год. С 1991г. началось обвальное снижение добычи. В 1995 году в России было добыто всего 307 млн. т нефти.

Добыча газа таких колебаний не претерпевала. Максимальная годовая добыча газа в России составляла в 1992 г. 647 млрд. м . Далее происходит снижение объема добываемого газа и в 1995 г. он составил 595 млрд. м .

В 2010 году добыча нефти составила 493 млн. тонн, газа 575 млрд метров кубических.

В настоящее время более 60 % нефти и более 90 % газа России добывается в Тюменской области. В 1995 г. здесь было добыто 170 млн т нефти и конденсата и 540 млрд м газа.

Первым из углеводородных месторождений на территории Тюменской области в 1953 г. было открыто Березовское газовое месторождение.

Основные месторождения газа расположены на территории Ямало-Ненецкого округа. В настоящее время большая часть газа добывается на Уренгойском и Ямбургском месторождениях газа. Дальнейшая перспектива добычи газа связана с полуостровом Ямал и в первую очередь с Бованенковским месторождением.

Первое месторождение нефти было открыто в1960 г. в Шаимском районе.

Нефть в основном добывается в Ханты-Мансийском национальном округе в районе Среднего Приобья. Крупнейшими месторождениями этого региона являются: Самотлорское, Сургутское, Федоровское, Мамонтовское, Варьеганское и другие. Перспективным считается Красно-Ленинское месторождение.

Понемногу начинается добыча нефти на юге Тюменской области. Прогнозные запасы составляют здесь 1.5 млрд. т, что может обеспечить годовую добычу порядка 15-20 млн. т.

Помимо Тюменской области нефть и газ добываются в России в республиках Татарстан и Башкортостан, в республике Коми, в Томской, Пермской и Куйбышевской областях и на о. Сахалине.

К настоящему времени извлечен 41 % нефти, содержащийся в недрах страны и 26,8 % запасов Западной Сибири.

На будущее достаточно перспективными считаются Восточная Сибирь и Северные морские акватории России.
4. УСЛОВИЯ ЗАЛЕГАНИЯ НЕФТИ И ГАЗА

4.1. Геология земной коры
Предполагается, что Земля состоит из нескольких оболочек: литосферы (до глубин 5-70км), мантии (2850-2900км) и ядра (6378км).

Литосферу Земли называют земной корой. Это наиболее изученная часть Земли, играющая определяющую роль в жизни людей.

Земная кора сложена горными породами, состоящими из минералов.

Минералы - природные вещества, приблизительно однородные по химическому составу и физическим свойствам. В земной коре содержится: до 25% силикатов, до 12% окислов, до 13% фосфатов, порядка 18% солей ортомышьяковой кислоты и ванадатов и другие минералы.

Горные породы - агрегаты минералов более или менее постоянного состава, образующие самостоятельные геологические тела.

По происхождению горные породы бывают: изверженные (магматические), осадочные и метаморфические (видоизмененные).

Нефтяные и газовые месторождения всегда связаны с осадочными породами, которые, в свою очередь, подразделяются на четыре группы:

- обломочные породы (галечник, гравий, песок, песчаник, глина и другие);

- породы химического происхождения (соли, выпадающие из растворов - туфы, железняки, гипс и другие);

- породы органического происхождения (известняки, мел);

- породы смешанного происхождения.

Характерным признаком залегания осадочных пород является их слоистость. В толще осадочных пород каждый слой (пласт) отделен от другого поверхностью напластования. Верхняя поверхность пласта называется кровлей, нижняя - подошвой.


Рис 4.1. Схема складки
Первоначально горизонтально залегающие пласты затем подвергаются деформациям в результате движения земной коры. Движения земной коры могут быть колебательными, складчатыми и разрывными.

В результате колебательного движения образуются очень пологие прогибы (синеклизы) и вздутия (антиклизы).

Складчатое движение приводит к образованию складок (рис. 4.1).

При образовании складок пласты часто не выдерживают напряжений и разрываются, при этом пласты сдвигаются относительно друг друга (рис. 4.2).

С изменением расстояния от поверхности Земли возрастают давление и температура в пласте.

взброс

сброс






Рис. 4.2. Схема разрывного движения пласта

Давление возрастает на 0.1 МПа при заглублении на 8-12 метров, в среднем на 10 м.

Приращение давления на 10 метров глубины называется гидростатическим градиентом (Г).

Используя гидростатический градиент, можно оценить давление в пласте

Р_пл= , (4.1)
где Р_пл - давление в пласте, МПа;

H - глубина залегания пласта, м;

Г = 0.08-0.12 - гидростатический градиент, МПа.

Температура в земной коре возрастает на 1 градус при заглублении на 11-120 м, в среднем на 33 м.

Приращение температуры на 1м глубины называют геотермическим градиентом.

До глубины h=10-40м расположен слой с постоянной годовой температурой - нейтральный слой. Температура грунта в нейтральном слое на 1-2 градуса выше среднегодовой температуры воздуха. В таком случае температура на любой глубине определиться зависимостью

t_пл= t_н+ (H-h) , (4.2)

где t_пл - температура в пласте, ⁰С;

t_н - температура нейтрального слоя;

H - глубина залегания пласта, м;

h - глубина нейтрального слоя, м.
4.2. Характеристика нефтяных и газовых месторождений
Месторождением называется совокупность залежей, приуроченная к единой геологической структуре.

Залежь - единичное скопление нефти и газа в горных породах.

Пористые и трещиноватые горные породы, проницаемые для воды, нефти и газа и способные быть их вместилищами, называются коллекторами (пески, песчаники, известняки и другие).

Подавляющее большинство коллекторов заполнено водой. Нефть и газ мигрируют по коллектору до так называемых ловушек. Ловушки могут быть сводовыми или экранированными.

Сводовая ловушка образуется в антиклинали складки при наличии в кровле и в подошве пласта плохо проницаемых пород (рис. 4.3).



газ


нефть


вода



Рис. 4.3. Сводовая ловушка
Экранированные ловушки могут быть стратиграфически экранированными (рис. 4.4а), тектонически экранированными (рис. 4.4б) и литологически экранированными (рис.4.4в).

а ) б) в)

вода
вода

Рис. 4.4. Экранированные ловушки
а) стратиграфически экранированные;

б) тектонически экранированные;

в) литологически экранированные.

Коллекторские свойства пород характеризуются их пористостью и проницаемостью.

Пористость горных пород характеризуется коэффициентом пористости

к_п= 100(V_п / V) , (4.3)
где к_п - коэффициент пористости, %;

V_п - суммарный объем порового пространства;

V - объем породы

Коэффициент пористости зависит от формы зерен породы, их взаимного расположения и наличия цементирующих веществ. Наибольшая теоретически возможная величина к_п=47.6 %. Минимальная теоретическая величина, без учета цементирующих веществ, к_п=25.8 %. Количество жидкости или газа, извлекаемое из пород, зависит от объема взаимосвязанных пор. Суммарный объем взаимосвязанных пор называется эффективной пористостью. Поры могут быть заполнены любыми веществами, кроме воды, нефти и газа. Степень насыщения горных пород водой, нефтью и газом характеризуется коэффициентом насыщения
к_н= 100(V_п’/V) , (4.4)
где V_п’ - объем пустот, занятый водой, нефтью и газом.

Возможность перемещения воды, нефти и газа по коллектору характеризуется проницаемостью горных пород. Согласно закону Дарси
, (4.5)
где V - скорость фильтрации, м/с;

Q - расход жидкости или газа, м³/с;

F - площадь поперечного сечения образца породы, м²;

- динамическая вязкость, Па с;

- перепад давления в образце породы, Па;

L - длина образца породы, м.

к - коэффициент проницаемости породы, м².

Видим, что при прочих равных условиях приток нефти или газа будет определяться коэффициентом проницаемости пород пласта.

4.3. Поиск и разведка месторождений
Комплекс поисково-разведочных работ включает в себя полевые геологические, геофизические и геохимические работы с последующим бурением скважин.

Поисково-разведочные работы производятся в три этапа.

1. Общая геологическая съемка.

Производятся небольшие расчистки местности для обнажения коренных пород, что дает возможность получить представление о геологическом строении современных отложений.

2. Детальная структурно-геологическая съемка.

Бурят картировочные и структурные скважины глубиной 20-400м для определения мощности наносных и современных отложений, а также для установления формы залегания слоев, сложенных коренными породами.

Далее производится разведка геофизическими и геохимическими методами.

Наиболее распространенными из геофизических методов являются сейсмическая разведка и электрическая разведка.

При сейсмической разведке по времени прихода отраженных волн судят об условиях залегания пород. Сейсмические волны создают путем взрывов в мелких скважинах. В настоящее время широко используется не взрывное создание сейсмических волн. В этих целях применяют источники импульсной вибрации и электродинамические токи.

Электрическая разведка базируется на способности пород пропускать электрический ток. Известно, что граниты, известняки, песчаники, насыщенные водой, хорошо проводят электрический ток, а эти же породы, насыщенные нефтью, практически не обладают электропроводностью. Зная величину сопротивления различных горных пород, можно по характеру распределения электрического поля определить последовательность и условия их залегания.

Электрические методы изучения недр Земли нашли широкое применение при исследовании разрезов пробуренных скважин при так называемой электрометрии скважин. В скважину на специальном кабеле спускают электроды. Включают электрический ток и специальными приборами измеряют разность потенциалов по всему стволу скважины. Путем сравнения показаний устанавливается глубина залегания и мощность пород, насыщенных нефтью.

Применение геофизических методов позволяет выявлять структуры, благоприятные для образования ловушек нефти и газа. Выделить из них наиболее перспективные, без осуществления бурения скважин, помогают геохимические методы исследования.

Оценка перспективности ловушек на нефть и газ производится геохимическими методами разведки: газовой и бактериологической съемкой.

Газовая съемка основана на диффузии углеводородов. Геохимики определяют на исследуемой площади содержание углеводородов в воздухе. Повышенное содержание углеводородов указывает на перспективность данной площади.

Биологическая съемка основана на поиске бактерий, пищей для которых являются углеводороды. Анализ почв позволяет обнаружить места скопления этих бактерий, а, следовательно, и перспективных на содержание нефти и газа ловушек.

Таким образом, результаты газовой и бактериологической съемки взаимно дополняют друг друга, что обеспечивает реальность планирования буровых работ на исследуемой площади.

3. Глубинное бурение скважин.

На перспективной площади производится бурение поисковых скважин. Получением из поисковых скважин притока нефти или газа заканчиваются поисковые работы, и начинается детальная разведка открытого месторождения.

На площади одновременно бурят оконтуривающие, оценочные и контрольно - исследовательские скважины для установления границ залежи и контроля за ходом разработки месторождения.

При наличии необходимого для разведки месторождения числа скважин заканчивается период поисково-разведочных работ и начинается период бурения эксплуатационных скважин, через которые будет осуществляться добыча нефти или газа из недр Земли.

12. ХРАНЕНИЕ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ
12.1 Общая характеристика нефтебаз
Комплекс сооружений и установок для приема, хранения и отпуска нефти и нефтепродуктов получил название - нефтебаза.

В зависимости от объема резервуарного парка они делятся на три категории:

1 категория - более 100 000 м³;

2 категория - 20 000 - 100 000 м³;

3 категория - менее 20 000 м³.

По функциональным признакам различают перевалочные и распределительные нефтебазы.

Распределительные нефтебазы бывают водные, железнодорожные, водно-железнодорожные и автодорожные.

Кроме того, существует особый вид хранилищ - сырьевые и товарные парки добывающих, транспортирующих и перерабатывающих предприятий.

Нефтебаза в своем составе имеет набор следующих объектов:

1) пункты приема нефти и нефтепродуктов (причалы, пирсы, эстакады, стояки);

2) резервуарные парки;

3) пункты отпуска больших партий нефти и нефтепродукта (причалы, пирсы, эстакады, стояки);

4) пункты отпуска нефтепродуктов в автоцистерны (установки автоматизированного налива, стояки);

5) разливочные (затаривание бочек, канистр, бидонов, банок);

6) автозаправочные станции;

7) насосные станции.
Основу нефтебазы составляет резервуарный парк. Для хранения нефти и нефтепродуктов используются металлические, железобетонные и резинотканевые резервуары.

Наиболее употребляемыми являются металлические резервуары. По форме они бывают вертикальными цилиндрическими, горизонтальными цилиндрическими и сферическими.

В зависимости от давления резервуары бывают:

- низкого давления (вертикальные резервуары, рассчитанные на давление 1-2 КПа и вакуум 0,25-0,5 КПа);

- повышенного давления (горизонтальные и сферические резервуары, рассчитанные на давление до 70 КПа).


Рис 12.1. Схема установки горизонтального резервуара
1- раздаточный патрубок, 2 – приемный клапан, 3 – вентиляционная труба, 4- дыхательный клапан, 5- огневой предохранитель

.
Вертикальные резервуары сооружаются со стационарной и плавающей крышей. Стационарные крыши выполняются плоскими, коническими и сферическими.

Вертикальные резервуары имеют емкость от 100 до 100000 м³. Горизонтальные резервуары выпускают емкостью от 3 до 200 м³ с плоскими, коническими и сферическими днищами. Устанавливаются они надземно и используются в основном для хранения темных нефтепродуктов. На АЗС в горизонтальных резервуарах хранят и светлые нефтепродукты, в этом случае они устанавливаются подземно (рис. 12.1).

Для обеспечения условий всасывания насосов, выкачивающих нефтепродукт из резервуара, раздаточный патрубок 1 должен быть заполнен жидкостью. С этой целью раздаточный патрубок оборудуется приемным клапаном 2, исключающим обратный слив нефтепродукта. Сообщение с атмосферой происходит через вентиляционную трубу 3 и регулируется дыхательным клапаном 4. Для исключения попадания в резервуар открытого огня перед дыхательным клапаном устанавливается огневой предохранитель 5.

Основная часть нефти и нефтепродуктов хранится в вертикальных резервуарах (рис. 12.2).

Заполнение и опорожнение производится через приемораздаточный патрубок 1. Для исключения самопроизвольного опорожнения резервуара на конце патрубка установлена хлопушка 2. Открывается хлопушка при помощи управления хлопушкой 3. При заполнении и опорожнении резервуара в нем меняется давление. Для предупреждения разрушения на крыше установлены дыхательный и предохранительный клапаны 4.


Рис 12.2. Оборудование вертикального резервуара
1- приемораздаточный патрубок, 2 – хлопушка, 3 – управление хлопушкой, 4 – дыхательный клапан, 5- замерный люк, 6- сифонный кран, 7- люк-лаз, 8- световой люк, 9- вентиляционный люк

Уровень жидкости в резервуаре измеряется уровнемером, установленным в замерном люке 5. Для освещения и вентиляции резервуара при ремонте на крыше установлены световой 8 и вентиляционный 9 люки. Слив подтоварной воды производится через сифонный кран 6. Для проникновения рабочих в резервуар предусмотрен люк-лаз 7.
12.2. Автозаправочные станции (АЗС)
Ведущая роль в обеспечении автотранспорта нефтепродуктами принадлежит АЗС, расположение и пропускная способность которых зависят от интенсивности движения автотранспорта (табл. 12.1).

Основным оборудованием АЗС являются резервуары и топливозаправочные колонки.

Для хранение бензинов и дизельного топлива используются горизонтальные резервуары емкостью 25 м³, число которых зависит от количества сортов нефтепродуктов и пропускной способности АЗС и обычно не превышает 8-10 штук.

Таблица 12.1

Пропускная способность и расположение АЗС




Интенсивность Пропускная способность Расположение

движения, АЗС, заправок/сут АЗС, км

а втом/сут
1. 1000 - 7000 250 80 - 30

2. 7000 - 15000 500 50 - 30

3 . 15000 - 25000 750 40 - 30

4. Более 25000 1000 30
Масла на АЗС хранят в резервуарах емкостью 5 м³.

Количество топливозаправочных колонок определяется также пропускной способностью АЗС и количеством отпускаемых нефтепродуктов. При расчете их количества принимается, что одной колонкой заправляется 15 автомобилей в час.

Основными элементами топливозаправочной колонки являются насос, счетчик жидкости и задающее устройство. Счетчик жидкости указывает объем отпущенного нефтепродукта, относительная погрешность счетчика не должна превышать 0,5%. Задающим устройством устанавливается надлежащий отпуску объем нефтепродукта. Управление задающим устройством производится с пульта оператора АЗС.

Нефтепродукты доставляют на АЗС автоцистернами.

Для заправки автотранспорта в местах стоянки или на автодорогах используются передвижные АЗС (ПАЗС) на базе автомобиля ЗИЛ-130 с емкостью цистерны 4,5 м³.

13. ХРАНЕНИЕ ГАЗА
13.1. Способы хранения
В общем случае газ хранят в сжиженном и в газообразном состоянии.

Различают сжиженный углеводородный (СУГ) и сжиженный природный газ (СПГ).

СУГ принято называть смесь пропана, бутана, пропилена и небольших количеств метана, этана и этилена. Получают СУГ на нефтеперерабатывающих и газоперерабатывающих заводах.

СУГ и СПГ при атмосферных условиях находятся в газообразном состоянии. Газы, составляющие СУГ, при относительно небольших давлениях переходят в сжиженное состояние. Основной компонент СПГ- метан - имеет критическую температуру, равную - 82,1⁰ С и поэтому при обычных температурах в сжиженное состояние не переходит. СУГ может быть получен при атмосферном давлении и температуре ниже - 42⁰ С.

Газ можно перевести в сжиженное состояние повышением давления выше давления насыщения либо снижением температуры, ниже температуры кипения. Отсюда два метода хранения сжиженного газа: под повышенным давлением и низкотемпературное.

СУГ в основном хранится под повышенным давлением в горизонтальных резервуарах емкостью от 10 до 200 м³ и в сферических резервуарах емкостью 600 м³. В частности, этот метод хранения используется в автомобильных автозаправочных станциях.

СПГ хранится при низких температурах. В этом случае используются теплоизолированные вертикальные цилиндрические резервуары. Для поддержания температуры в резервуарах используются холодильные машины.

В основном природный газ хранится в газообразном состоянии под повышенным давлением. Наибольшее распространение получило подземное хранение в выработанных нефтяных и газовых месторождениях и в водоносных горизонтах.

Достаточно широко используется хранение газа в газгольдерах высокого давления - толстостенных горизонтальных резервуарах и в болонах. Хранение компримированного природного газа (КПГ) применяется на автомобильных заправочных станциях.
13.2. Автомобильные газонаполнительные станции.
Снижение добычи нефти, а также экономическая целесообразность повышения доли газа в топливном балансе страны определяют возрастание использования газа в качестве моторного топлива. При этом используется как СУГ, так и КПГ. Широкое внедрение газа в качестве моторного топлива предполагает развитие сети автомобильных газонаполнительных станций.

СУГ на АГНС хранится в подземных горизонтальных резервуарах емкостью 25 м³. К газораздаточным колонкам газ подается самовсасывающим вихревым насосом. Газораздаточные колонки оборудуют помимо счетчика дегазатором, регулятором давления и скоростным клапаном, исключающим самопроизвольное истечение газа.

Помимо стационарных станций широко используются передвижные заправщики на базе автомобилей ЗИЛ и КрАЗ с емкостью цистерны 12 и 40 м³.

Транспортные автоцистерны оборудуют следующими устройствами:

- запорная арматура (красный вентиль - слив-налив СУГ, темно-коричневый - выпуск паровой фазы);

- предохранительные клапаны (не менее двух);

- вентиль максимального наполнения с контрольной трубкой (85% объема);

- скоростной клапан;

- измеритель уровня;

- углекислотно - бромэтиловый огнетушитель (не менее двух);

- заземляющий трос с штырем-струбциной и цепочкой;

- съемный искрогаситель.

Для ускорения процесса заправки автомобильная передвижная станция оборудуется вихревыми насосами. Для учета объема выданного газа станции оснащены расходомерами.

Для заправки автомобилей КПГ также используются стационарные и передвижные автомобильные газонаполнительные станции.

Стационарные крупногабаритные автомобильные газонаполнительные компрессорные станции (АГНКС) размещают за городом, вдали от городских автохозяйств. Основу системы газоснабжения автомобилей КПГ составляют АГНКС-500 на 500 заправок в сутки. Основной задачей АГНКС является повышение давления природного газа с 0,6-1,2 МПа до 20-32 МПа. Для создания запаса газа и выравнивания работы поршневого компрессора станция оборудуется аккумулятором - резервуаром емкостью 9 м³ и массой 27,5 т. Резервуар устанавливается, как правило, подземно. Компримированный газ осушается в адсорберах до точки росы -70⁰ С

Для заправки автомашин на предприятиях, на площадках около городских дорог и междугородних трасс могут использоваться передвижные автозаправщики (ПАГЗ). С этой целью на шасси автомобиля монтируются газовые баллоны, рассчитанные на давление 32 МПа. Объем одного баллона составляет 0,13-1,2 м³ и суммарная емкость баллонов 5,6-17,3 м³. Баллоны заполняются газом на АГНКС. При выдаче газа давление в баллонах снижается до 20-15 МПа, что позволяет заправить до 30 автомобилей.

Заправка автомобилей КПГ возможна малогабаритными гаражными станциями АГНКС-МГ. Основное их назначение - медленная заправка автомобилей в ночное время. При необходимости может быть осуществлена быстрая заправка одного-двух автомобилей из аккумулятора станции. Автозаправщик оборудуется 5-10 постами и заправляет до 75 автомобилей в сутки.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Губкин И.М. Учение о нефти. - М.:Недра,1975.

2. Гаврилов В.П. Черное золото планеты. - М.:Недра,1990.

3. Воронцов В.В., Люфанов Л.Е. В сокровищнице земных недр. - Л.: Наука,1966.

4. Бобрицкий Н.Б., Юфин В.А. Основы нефтяной и газовой промышленности. - М.:Недра,1988.

5. Акульшин А.И. и др. Технология и техника добычи, хранения и транспорта нефти и газа. - Львов: Свет,1991.

6. Элияшевский А.И. Технология добычи нефти и газа.-М.:Недра,1976.

7. Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин.-М.:Недра,1978.

8. Лутошкин Г.С. Сбор и подготовка нефти и газа.-М.:Недра,1983.

9. Алиев Р.А. и др. Трубопроводный транспорт нефти и газа.-М.:Недра,1988.

10. Плитман И.Б. Справочное пособие для работников автозаправочных и автомобильных газонаполнительных станций. - М.:Недра,1990.

11. Данилов О.Ф. Автомобильные подъемники, насосные, смесительные и исследовательские агрегаты при строительстве, эксплуатации и ремонте скважин: Учебное пособие. – Тюмень: ТюмГНГУ, 1996.