Газопроводы от скважин до газосборного коллектора или УКПГ называются шлейфами. Их рассчитывают по формуле пропускной способности газопровода
, (8.1)
где Е – коэффициент уменьшения п
ропускной способности шлейфа из-за наличия жидкости и отложений твердой фазы в газопроводе; р1, р2 – абсолютные давления в начале и конце шлейфа соответственно ( 0,1 МПа); D – внутренний диаметр шлейфа (см); λ=λ(Re) – коэффициент гидравлического сопротивления шероховатых труб; Δ – относительная плотность газа по воздуху; `z, `Т – средние по длине L коэффициент сверхсжимаемости и абсолютная температура газа соответственно; L -длина шлейфа (км).
В качестве выражения для определения Е можно воспользоваться эмпирическими формулами А.И. Ширковского [ ] или приближенно определить по графику при скорости газа uf более 15 м/сек.
Толщина стенки трубы шлейфа определяется из расчета на прочность при давлении, равном начальному статическому давлению на устье скважины до начала эксплуатации залежи, или на давление, равное 16 МПа при рст..г³16 МПа. Внутренний диаметр шлейфа определяется из расчета на максимальный дебит скважины таким образом, чтобы потери давления были не больше 0,05-0,1 МПа на 1 км длины шлейфа. При обосновании диаметра шлейфа также учитываются термодинамические условия.
Шлейф может играть роль холодильника газа, выходящего из скважины с температурой, большей температуры грунта на уровне укладки шлейфа, или подогревателя, если температура газа, выходящего из скважины, меньше температуры грунта. Обычно внутренний диаметр шлейфа единичной скважины равен 102, 125 или 150 мм. При движении газа с куста скважин до УКПГ диаметр выкидной линии равен 200, 325 и даже 426 мм (сеноманская залежь Уренгойского газоконденсатного месторождения).
Промысловый газосборный коллектор рассчитывается как сложный газопровод с подключением по пути газовых линий. Внутренний диаметр промыслового газосборного коллектора определяется на конец компрессорного периода эксплуатации месторождения с постоянным суточным отбором газа. Давление газа в начале газосборного коллектора р1 принимается равным давлению обработки газа на УКПГ, ближайшей к началу газосборного коллектора, давление газа в конце газосборного коллектора р2 принимается равным давлению газа на приеме промысловой дожимной компрессорной станции (головной КС), часто расположенной на ПГСП в конце газосборного коллектора.
Обычно промысловый газосборный коллектор строится из труб с диаметрами от 500 до 1420 мм.
Толщина стенки труб промыслового газосборного коллектора рассчитывается по давлению газа на УКПГ в первый год эксплуатации месторождения, несколько превышающему давление газа в начале магистрального газопровода (5,6 или 7,6МПа).
Для охраны окружающей среды, повышения безопасности работы, ликвидации потерь газа и углеводородного конденсата при газодинамических и газоконденсатных исследованиях скважин, при удалении жидкостей с забоя скважин, из шлейфовых газопроводов, для повышения эксплуатационной надежности работы газопромысла вместе с высоконапорной системой сбора и внутрипромыслового транспорта газа и конденсата одновременно проектируется и сооружается низконапорная герметизированная система сбора, измерения и использования газа и углеводородного конденсата, а также других жидкостей.
Расчет сложной внутри- и межпромысловой газосборной сети при большом числе скважин, ГСП или УКПГ, дожимных компрессорных станций, при значительной протяженности промысловых и межпромысловых коллекторов с неустановившимся режимом течения газа в них представляет собой сложную комплексную оптимизационную задачу. В современных условиях она решается методами динамического программирования с использованием в расчетах ЭВМ.