Diagnostics of the technological condition of gas pipelines based on the composition of the transported gas mixtures

• Autorzy: Iskandarov, Elman Kh. , Novruzova, Sudaba

Warianty tytułu

PL

Diagnostyka stanu technologicznego gazociągów na podstawie składu transportowanych mieszanin gazowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The efficiency of natural gas transportation hinges largely on the quality of technological processes involved. Imperfect separation process can lead to the liquid particles remaining in the gas and entering the transport systems, causing various technological issues with gas pipelines (clogging, hydrate formation, corrosion wear, etc.). The presence of mechanical particles in gas mixtures accelerates the degradation of metallic components of the transport system due to erosion. Additionally, the multiphase nature of gases contributes to complications during transportation, altering the quality indicators when different gas qualities are mixed. Consequently, the composition of gas mixtures, their mechanical particles, moisture, and other indicators, deviate non-linearly from their initial values. The technological condition of the main gas pipelines significantly impacts their discharge capacity and hydraulic characteristics. Failure to clean natural gas to current standards and requirements at production stations can result in condensation of water and hydrocarbon vapours in pipelines, leading to the accumulation of the liquid phase in the cavities of the pipeline and the formation of blockages due to hydrate compounds formation, the reduction of the cross-section of the gas pipeline or its complete blockage. Sediment accumulation on the inner surfaces of gas pipelines installed in complex geographical conditions adversely affects transportation system, increasing maintenance, energy, and transportation costs. Utilizing gas composition as an auxiliary tool (indicator) for diagnosing various technological processes and predicting transport parameters has been investigated in numerous research works in the oil and gas production industry.

PL

Efektywność transportu gazu ziemnego zależy w dużej mierze od jakości procesów technologicznych. Niewłaściwy proces separacji może skutkować pozostawaniem cząstek cieczy w gazie i przedostawaniem się ich do systemów transportowych, co z kolei może powodować różne problemy technologiczne związane z gazociągami (zatykanie, powstawanie hydratów, korozja itp.). Obecność cząstek mechanicznych w mieszaninach gazowych przyspiesza degradację metalowych elementów systemu transportowego w wyniku erozji. Ponadto wielofazowy charakter gazów przyczynia się do powstania problemów podczas transportu, ponieważ mieszanie gazów o różnych właściwościach powoduje zmianę wskaźników jakościowych. W rezultacie skład mieszanin gazowych, ich cząstki mechaniczne, wilgotność i inne wskaźniki odbiegają nieliniowo od wartości początkowych. Na przepustowość i charakterystykę hydrauliczną głównych gazociągów znacząco wpływa ich stan technologiczny. Jeśli gaz ziemny nie zostanie oczyszczony zgodnie z obowiązującymi normami i wymaganiami na stacjach produkcyjnych, może to skutkować kondensacją wody i oparów węglowodorów w rurociągach, prowadząc do gromadzenia się fazy ciekłej w pustych przestrzeniach rurociągu i powstawania zatorów z powodu tworzenia się związków hydratowych, zmniejszenia przekroju gazociągu lub jego całkowitego zablokowania. Gromadzenie się osadów na wewnętrznych powierzchniach gazociągów zainstalowanych w złożonych warunkach geograficznych niekorzystnie wpływa na system transportowy, zwiększając koszty konserwacji, energii i transportu. Wykorzystanie składu gazu jako narzędzia pomocniczego (wskaźnika) do diagnozowania różnych procesów technologicznych i przewidywania parametrów transportu było przedmiotem licznych prac badawczych w przemyśle wydobywczym ropy naftowej i gazu ziemnego.

Słowa kluczowe

PL

gaz ziemny; mieszanina gazów; gazociąg; zmiana strukturalna; składniki gazu; stan technologiczny; klasyfikacja rang

EN

natural gas; gas mixture; gas pipeline; structural change; composition of gas components; technological conditions; rank classification

• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 80, nr 6
• Strony: 371--375
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Iskandarov, Elman Kh.

• Azerbaijan State Oil and Industry University

autor

Novruzova, Sudaba

• Azerbaijan State Oil and Industry University,

Bibliografia

• Bissor E.H., Yurishchev A., Ullmann A., Brauner N., 2020. Prediction of the critical gas flow rate for avoiding liquid accumulation in natural gas pipelines. International Journal of Multiphase Flow,130, 103361. DOI: 10.1016/j.ijmultiphaseflow.2020.103361.
• Gritsenko A.I., Klapchuk O.V., Kharchenko Yu.A., 1994. Hydrodynamics of gas-liquid mixtures in wells and pipelines. Nedra, Moscow, 279.
• Iskenderov E.Kh., Ismayilov G.G., Ismayilova F.B., 2017a. Study of the influence of the degree of water cut of oil on the composition of the gas phase. ANAS, International “Eko-Energetics” Academy, “Ekoenergetika” Scientific-Technical Journal, Baku, 3: 76–83.
• Iskenderov E.Kh., Ismayilov G.G., Izbasarov E.I., 2017b. Analysis of structural changes in a mixture of transported natural and associated gases. Scientific information collection “Transport and Storage of Petroleum Products and Hydrocarbon Raw Materials”, Moscow, 3: 43–47.
• Ismayilov G.G., Alakbarov Y.Z., Iskenderov E.Kh., 2018. Collection, preparation and transportation of gases in extreme conditions. ELM Publishing House, Baku, 506.
• Ismayilov G.G., Serkibayeva B.S., Adigezalova M.B., 2016. About some problems of field preparation of oil and water. News of Higher Technical Educational Institutions of Azerbaijan,18(1): 29–38.
• Ismayilov G.G., Seyfullayev G.H., Alakbarov Y.Z., Iskandarov E.Kh., İsmayilov R.A., İsmayilova F.B., Huseynov A.J., Mirzayev V.Kh., 2017. Methodical guidance on diagnostics of the technological condition of gas pipelines. Science Publishing House, Baku, 1–38.
• Kamal I., Salih N.M., Martyushev D.A., 2023. Correlations between Petroleum Reservoir Fluid Properties and Amount of Evolved and Dissolved Natural Gas: Case Study of Transgressive-Regressive-Sequence Sedimentary Rocks. Journal of Offshore Science and Engineering, 11(10). DOI: 10.3390/jmse11101891.
• Katza D.L., 2002. Handbook of Natural Gas Engineering. McGraw-Hill Book Company, Inc. New York, 213.
• Leporini M., Marchetti B., Corvaro F., Di Glovine G., Polonara F., Terenzi A., 2019. Sand transport in multiphase flow mixtures in horizontal pipeline: An experimental investigation. Petroleum,5(2): 161–170. DOI: 10.1016/j.petlm.2018.04.004.
• Mirzajanzade A.Kh., Maksudov F.G., Nigmatulin R.A., Khabayev N.S., Fyodorov K.M., 1985. Theory and practice of using nonequilibrium systems in oil production. ELM Publishing House, Baku, 320.
• Sattarov R.M., 1987. Study of the movement of gas-liquid systems taking into account the formation of micro-nuclei. Engineering and Physical Journal, Minsk, 52(2): 27–32.
• Wu Q., Zou S., Zhang X., Yang Ch., Yao T., Guo L., 2022. Forecasting the transition to undesirable gas-liquid two-phase flow patterns in pipeline-riser system: A method based on fast identification of global flow patterns. International Journal of Multiphase Flow,149, 103998. DOI: 10.1016/j.ijmultiphaseflow.2022.103998.

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2024.06.06