Способ безотходной подготовки скважинной продукции

Способ безотходной подготовки скважинной продукции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к способам подготовки газа путем низкотемпературной конденсации и может быть использовано в газовой промышленности для промысловой подготовки скважинной продукции (сырого газа) газоконденсатных месторождений (сырого газа).

Известен способ подготовки газа (A.M. Чуракаев. Низкотемпературная ректификация нефтяного газа. - М.: «Недра», 1989, с. 6), включающий компримирование, адсорбционную осушку и очистку газа с использованием части осушенного газа для регенерации адсорбента, низкотемпературную переработку газа путем рекуперативного охлаждения и сепарации с получением газа и конденсата, которые подают в колонну деметанизации, первый - после расширения в детандере, второй - после дросселирования и дегазации, продукт низа колонны нагревают в рекуперативных теплообменниках и подают в колонну деэтанизации, с низа которой выводят ШФЛУ, а с верха отбирают газ, который нагревают в рекуперативных теплообменниках, смешивают с нагретой в рекуперативных теплообменниках смесью продукта верха колонны деметанизации и газа дегазации, компримируют и выводят в качестве товарного газа.

Недостатками известного способа, затрудняющими его использование в промысловых условиях, являются сложность, большое количество оборудования, применение огневого нагрева и пропанового охлаждения.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ низкотемпературной сепарации газа (RU 2543867, опубл. 10.03.2015 г., МПК B01D 3/14, B01D 3/28), включающий трехступенчатую сепарацию сырого газа с получением на первой ступени конденсата и газа, который сепарируют на второй ступени в условиях дефлегмации за счет охлаждения газом и конденсатом третьей ступени, с получением конденсата и газа, который редуцируют совместно с газом дегазации и сепарируют на третьей ступени с получением газа, который нагревают и выводят в качестве товарного, и конденсата, который нагревают и дегазируют совместно с конденсатами первой и второй ступеней с получением нестабильного конденсата и газа дегазации.

Недостатком данного способа является низкое качество конденсата из-за высокого содержания легких компонентов газа в нестабильном конденсате, которые в промысловых условиях обычно безвозвратно теряются при его стабилизации.

Задача изобретения - повышение качества товарного конденсата и исключение потерь легких компонентов газа.

Техническим результатом является повышение качества конденсата за счет его деэтанизации и дебутанизации и исключение потерь легких компонентов за счет смешения газов перед сепарацией: газа первой ступени - с газом деэтанизации, а газа второй ступени - с газом дебутанизации.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем ступенчатую сепарацию сырого газа с получением на каждой ступени газа и конденсата, с сепарацией на второй ступени, осуществляемой в условиях дефлегмации за счет охлаждения газом, который затем выводят в качестве товарного газа, особенностью является то, что газ первой ступени перед сепарацией редуцируют и смешивают с газом деэтанизации, конденсат первой ступени редуцируют и деэтанизируют с получением газа и остатка, охлаждение осуществляют редуцированным газом второй ступени, который затем смешивают с газом дебутанизации и выводят в качестве товарного газа, конденсат второй ступени редуцируют и дебутанизируют совместно с редуцированным остатком деэтанизации с получением газа и товарного конденсата.

Для повышения выхода товарного конденсата целесообразно газ первой ступени предварительно охлаждать, а конденсат первой ступени нагревать. При подготовке влажного газа для предотвращения гидратообразования целесообразно или подавать ингибитор гидратообразования, например метанол, в точки, определяемые расчетом, или осушать газ первой ступени и конденсат первой ступени (или газ деэтанизации), например, путем адсорбции. Для снижения нагрузки на стадию дебутанизации целесообразно дополнительно стабилизировать конденсат второй ступени, например, путем нагрева в дефлегматоре.

Редуцированные конденсаты деэтанизируют, например, путем сепарации, и дебутанизируют, например, путем фракционирования в колонне с охлаждаемой верхней и нагреваемой нижней частью. Оптимальные термобарические условия деэтанизации и дебутанизации рассчитывают в зависимости от состава и характеристики сырого газа.

Редуцирование газа первой ступени позволяет повысить эффективность сепарации на второй ступени за счет снижения давления, а смешение с газом деэтанизации увеличивает выход товарного газа. Редуцирование и деэтанизация конденсата первой ступени позволяет снизить нагрузку по газу на стадии дебутанизации и обеспечивает высокое качество товарного конденсата. Смешение редуцированного газа второй ступени с газом дебутанизации также увеличивает выход товарного газа.

Изобретение поясняется чертежом.

Согласно предлагаемому способу сырой газ 1 сепарируют на первой ступени 2 на газ 3, водный конденсат 4, который выводят, и углеводородный конденсат 5, который редуцируют с помощью устройства 6 и деэтанизируют в сепараторе 7 с получением газа 8 и остатка 9. Газ первой ступени 3 редуцируют с помощью устройства 10 и в смеси с газом деэтанизации 8 сепарируют на второй ступени, для чего в дефлегматоре 11 охлаждают в условиях дефлегмации с получением конденсата 12 и газа 13, который редуцируют с помощью устройства 14, нагревают в дефлегматоре 11, смешивают с газом дебутанизации 15 и выводят в качестве товарного газа 16. Конденсат второй ступени 12 редуцируют с помощью устройства 17 и совместно с остатком деэтанизации 9, редуцированным с помощью устройства 18, дебутанизируют в колонне 19 с получением товарного конденсата 20 и газа 15. При необходимости газ первой ступени 3 охлаждают в теплообменнике 21, а углеводородный конденсат 5 нагревают в теплообменнике 22, а кроме того, низ дефлегматора 11 может подогреваться теплоносителем 23 (показано пунктиром). Для предотвращения гидратообразования или подают ингибитор в точки, определяемые расчетом, или осуществляют осушку газа первой ступени 3, газа деэтанизации 8 или конденсата 5 (не показано).

При осуществлении предлагаемого способа сырой газ состава, % об.: углекислый газ 0,2; азот 0,7; метан 82,9; этан 4,9; пропан 3,4; бутаны 2,6; пентаны 1,7; С₆₊ - остальное, в количестве 20,8 тыс. нм³/ч при температуре 26,8°C и давлении 12,0 МПа сепарируют на первой ступени с получением 6,5 т/ч конденсата и 18,3 тыс. нм³/ч газа, который редуцируют до 1,6 МПа, смешивают с 1,9 тыс. нм³/ч газа деэтанизации и сепарируют на второй ступени в условиях дефлегмации и стабилизации конденсата с получением 3,2 т/ч конденсата и 19,0 тыс. нм³/ч газа второй ступени, который редуцируют до 0,6 МПа, нагревают, смешивают с газом дебутанизации и выводят 19,6 тыс. нм³/ч товарного газа по СТО Газпром 089-2010. Конденсат первой ступени нагревают и сепарируют при 123°С и 1,6 МПа с получением газа деэтанизации и остатка, который совместно с конденсатом второй ступеней дебутанизируют с получением 0,7 тыс. нм³/ч газа и 5,7 т/ч товарного конденсата по ГОСТ Р 54389-2011 с давлением насыщенных паров по Рейду 66,7 кПа.

В аналогичных условиях в способе по прототипу выход товарного газа составил 18,9 тыс. нм³/ч, а полученный конденсат имел давление насыщенных паров по Рейду 641 кПа.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет увеличить выход товарного газа, повысить качество конденсата и может быть использовано в газовой промышленности.

1. Способ безотходной подготовки скважинной продукции, включающий ступенчатую сепарацию сырого газа с получением на каждой ступени газа и конденсата, с сепарацией на второй ступени, осуществляемой в условиях дефлегмации за счет охлаждения газом, который затем выводят в качестве товарного газа, отличающийся тем, что газ первой ступени перед сепарацией редуцируют и смешивают с газом деэтанизации, конденсат первой ступени редуцируют и деэтанизируют с получением газа и остатка, охлаждение осуществляют редуцированным газом второй ступени, который затем смешивают с газом дебутанизации и выводят в качестве товарного газа, конденсат второй ступени редуцируют и дебутанизируют совместно с редуцированным остатком деэтанизации с получением газа и товарного конденсата.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что газ первой ступени предварительно охлаждают.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что конденсат первой ступени предварительно нагревают.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что конденсат второй ступени дополнительно стабилизируют.