Марко Поло (marco____polo) wrote,
Марко Поло
marco____polo

Categories:

Замерз газопровод Сахалин-Хабаровск-Владивосток

Открываю Интернет и читаю: «Подача газа на остров Русский прекращена из-за ограничения "Газпромом" поставок топлива».
Опять, значит, труба с Сахалина замерзла. У них там за прошедший первый год работы этого газопровода уже раз семь совсем подача газа прекращалась да еще раз десять были ограничения. Труба-то понтовая, и Путин, и Медведев под телекамеру имитировали участие в строительстве, построена, чтобы подать газ на остров Русский прямо к саммиту, показать высокий класс работы. Ну, показали!
А мне эта трагикомедия напомнила собственную работу тридцатилетней давности. Понятно и что там произошло, да, в основном, и что там надо бы сделать. Советов эксплуатационникам давать не буду, конечно. Чтобы их, советы, понять и принять, надо все-же самому инженером быть – а где таких сегодня в России, да еще и в Газпроме, найдешь?
А людям расскажу – самому приятно вспомнить, да, может, кому и интересно будет.
Я тогда работал в Западной Сибири, на Самотлоре, в одной научной конторе при тамошней газопереработке. Первое время, действительно, нефть сама идет, только дырку сделай. Но со временем из скважины идет уже не чистая нефть, а смесь с водой. Та самая «скважинная жидкость» за которую Ходорковскому два срока дали. Жидкость эта потяжелее нефти, а газа в ней уже меньше, газ-то только в нефти был растворен, на то, чтобы поднимать вверх и нефть, и воду его нехватает. Добыча падает. Чтобы помочь жидкости идти вверх можно в скважину опустить насос – то ли его приводит в действие проволока, прикрепленная к кланяющемуся наверху станку-качалке, то ли подземный электромотор. Все это хорошо, плохо только то, что эта техника постоянно выходит из строя и чинить ее – надо целую армию на месторождении держать.
Есть еще один вариант – газлифт. Смысл тут в том, что на поверхности газ отделяют от нефти, сжимают до высокого, больше ста атмосфер, давления и подают назад в скважину, там он по специальной трубке доходит до глубины приомерно километр и выходит, смешивается с той самой «скважинной жидкостью» и расширяяясь тащит ее вверх. Тут хорошо то, что под землей ничего не вращается, поломки гораздо реже.
Минус был в том, что тут нужны компрессорные станции, трубы высокого давления и кое-какое подземное и наземное оборудование. А советская промышленность этого всего делать не умеет.
Ну – нефть! Кормилица для страны, может еще не настолько, как нынче, но уж и тогда без нее – хоть вешайся. Нашлись золотые полновесные рубли, купили оборудование у французов и японцев, задвижки высокого давления у итальянцев, трубы у западных немцев. Привезли в Западную Сибирь и к осени 1982 года под иностранным авторским надзором собрали.
Начали пускать. А система не работает. В разных местах сети газопроводов высокого давления – гидратные пробки. Не пропускают газ к скважинам, не работает газлифт.
Тут надо хоть пару слов сказать: что это за зверь – гидраты ... . Это при высоком давлении углеводородные газы образуют с водой твердые соединения, больше всего похожие на простой лед. Тем отличаются, что этот лед во-первых горючий, а во-вторых существует при высоком давлении и положительных температурах. До 20 градусов плюс. Устроены они так, что больше всего похоже на то, как в советское время яйца в папье-машовых решетах продавали. Помните – по три десятка яиц в гнездышках сидят? Ну, а теперь представьте себе, что на месте яиц – молекулы, допустим, метана, а там, где картонное решето – молекулы воды.
Образуются гидраты, как сказано, при плюсовых температурах, тем выше, чем выше давление. В газлифтных трубах при давлении сто десять атмосфер – при 20 градусах. А выше почва на Самотлоре и не прогревается в самые жаркие дни лета.
Конечно, проектировщики о гидратах знали, понимали, что единственный способ от них избавиться – чтобы не было совсем воды. На компрессорных станциях сжатый газ сушится в установке гликолевой осушки до точки росы минус тридцать. Так по проекту.
Но, во-первых, по факту осушки работали много хуже, чем по проекту. А главное – в трубах уже к началу работы было море воды, она и давала гидраты. Откуда она взялась? Ну, по правилам, после того, как труба сварена и уложена ее нужно «опрессовать» - испытать под давлением выше проектного. С одной стороны – что не рвется, с другой – что герметична, не будет пропускать газ наружу. Делается это так – участок трубы заполняется водой и подается давление. Без воды тут не обойтись, если будет в трубе сжатый воздух, то любой порыв превратится в катастрофу. А вода несжимаема, если найдется дырочка, так давление просто упадет без разрушений.
После этого по технологии строительства воду выдувают. Подключают к одному из концов трубы воздушный компрессор и давят, а с другого вода выливается. Операция стандартная, делается всегда и везде, никто на нее внимания не обращает.
А мы обратили. Правда уже задним числом, после того, как вся эта эпопея закончилась. Поехали смотреть. Действительно, сначала вода из конца трубы льется могучим потоком, целый ручей. Потом послабее, начинают прорываться как будто воздушные большие пузыри. И наконец поток кончается, выходит воздух с бесчисленными каплями воды, как будто горизонтальный дождь идет. В этом месте строители продувку прекращают и уезжают с компрессором на новое место. «Ребята, а что ж вы уходите? Вода-то еще несется!» - «Ну, это уж не вода. Так – капельки!» То есть, они продувают до момента, когда вода перестает идти полным сечением и считают, что дело закончили ... .
Но, правда, если бы они тут дули с этим расходом воздуха хоть вечность – всю воду все равно не выгнали бы. Расчет показывает, что при этих скоростях воздуха в трубе около десяти процентов жидкости не вынесется, останется в «застойных зонах». Вот и гидраты! Если бы расход воздуха был повыше раза в три – тогда выдуло бы все, но такой расход потребует давления на входе, которое этот компрессор дать не сможет.
Труба-то ведь не ровно проложена, хоть магистральная, хоть вот эта технологическая. Она следует профилю местности, где-то идет повыше, где-то пониже. Вот на подъемных участках и собирается вода, если скорость газового потока меньше какой-то величины, ну, около двух-трех метров в секунду.
Я, конечно, о грядущем газлифте знал, немного интересовался. Но не очень много, своих делов хватает. А тут приезжает ко мне мой приятель, который недавно перешел работать именно в отдел газлифта нашего Нижневартовского объединения по добыче нефти и газа. «Ты знаешь, что у нас газлифт стоит?». Ну, и рассказал, как у них дела обстоят. Каждый день труба затыкается пробкой. Они льют с компрессорной метанол, который разрушает гидраты. Пробки на какое-то время приоткрываются, пропускают немного газа высокого давления к скважинам. Немножко нефти газлифтом удется добыть ... и снова пробка. Это еще пока небольшая часть скважин подключена к системе, а уже рук для работы не хватает.
Что же дальше будет? А уж сентябрь на исходе, месторождение в зиму входит, вообще все померзнет к чертям!
Ну, посидели, пообсуждали. Потом поехали к еще одному до смерти заинтересованному человеку – заму по газлифтуглавного инженера управления «Нижневартовскнефть». Это он персонально над умирающими скважинами каждый день хлопочет. Всего на Самотлоре пять управлений, но газлифт пока почти целиком на его территории. Остальным еще предстоит так маяться – а он уже на сковородке.
Честно скажу – у этого мы попали в сауну, там втроем на полке голые и обсуждали. Получалось, что вроде есть спасение от этого горя и ключик как раз лежит в моей конторе, точнее, в городе Краснодаре, где у нас головной институт.
Дело в том, что я уже почти год начал работать совместно с одной из лабораторий института, куда как раз пришли новые люди из авиационного НИИ и с их субподрядчиком – одной из кафедр Краснодарского Политеха, где как раз исследуют такие многофазные потоки - когда по одной трубе текут и газ, и вода, и нефть. Очень симпатичные ребята, работал я с ними с удовольствием.
А весной я им сосватал еще одну работу в нашем институте. Пожаловался мне мой приятель, заведующий нашей лабораторией коррозии на то, что в газопроводах есть жидкая вода, которая очень способствует коррозии. И хорошо бы ее убрать.
Я его и познакомил с доцентом Эриком М., руководителем гидравлической тематики в Политехе. Начали они работать. Очень мне их подход понравился. Дело в том, что на вынос жидкости из этих застойных зон влияет как скорость газа, так и отношение плотностей жидкости и газа. Чем это отношение меньше, тем ближе момент, когда никаких застойных зон не останется а вода понесется, не задерживаясь, вместе с потоком газа.
Ну, скорость газа мы регулировать обычно не в силах, она задается сверху по количеству, которое надо доставить. Плотность газа зависит от давления и ее тоже не порегулируешь. А вот плотность воды уменьшить очень легко. Не думайте только, что я с ума сошел и вас за собой приглашаю. Вспомните, как мыльные пузыри пускали в детстве. Пена-то водная раз в десять легче воды! Помните, как шапку пены легко ветерком сдувает? Ну вот!
Понятно, что ту воду, которая в газлифтных трубах, тоже легко превратить в пену и унести в скважину. А дальше все это смешается с потоком из скважины, в котором и так уже поверхностно-активных вешеств хватает, и отделится от него на установке подготовки нефти.
Плохо только то, что такая водная пена будет так же легко образовывать по трассе гидраты и вынести ее будет проблематично. Но тут решение вроде тоже есть: вводить в трубу не только пенообразователь, но и то, что разрушит гидрат, позволит воде быть жидкой. Метанол не подойдет. Он любую пену разрушает. А вот этиленгликоль, тот самый, который в автомобильном антифризе и на установках осушки газа – он прекрасно пенится, это даже проблема на газоперерабатывающем заводе, чтобы его в виде пены не уносило.
Договорились, получили согласие от начальников, вызвали из Краснодара пару спецов-гидравликов – и полный месяц не вылезали с месторождения, отрабатывали технологию. На всю жизнь у меня в памяти останется картина, которую я увидел однажды утром на промысле. Круг песка вокруг факела, а на песке в телогреечках мои спящие коллеги: зам начальника техотдела объединения, зам главного инженера управления и пара приезжих кандидатов наук из Краснодара – бичи бичами!
Технологию мы сделали и она была применена на всех газлифтных трубах Самотлорского и Федоровского месторождений – а это сотни километров трубы и десятки миллионов тонн годовой добычи газлифтом. Пожалуй – самое большое внедрение по работам с моим участием. Десятки миллионов золотых рублей – хотя денег за изобретение мы получили не так много. Советский максимум – двадцать тысяч рублей на всех пятерых авторов.
В следующие годы мы воевали с гидратными пробками из-за неубранной строителями воды на трубах, перекачивавших сжиженный газ из Сибири на Урал.
Так что мне и нынешняя ситуация с сахалинским газопроводом более или менее понятна. Труба тоже неровная. Воду, конечно, не убрали – не думаю, что качество работы у строителей сейчас выше, чем в советское время. Строили трубу более для понта к саммиту, так что реально по ней перекачивается газа раз в пять меньше, чем по проекту – то есть, скорости газа низкие. Вода лежит в застойных зонах и при случае, когда метанол вынесется потоком газа, образует гидраты. Вот и страдания.
Вероятно, можно было бы внести туда тонн двадцать пенообразователя, обыкновенного, который пожарные используют для пенотушения, и вынести воду в конец трубы. Как там быть – надо посмотреть. Думаю, что пена прекрасно сгорит вместе с газом в топках ГРЭС. И все проблемы навсегда закончатся.
Но кто ж этим будет заниматься? Начальники, которые давали нам согласования и утверждали технологию, были все же советские начальники, с некоторыми техническими познаниями. А эти?
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 16 comments