Способ сбора и подготовки углеводородного газа к транспорту

Способ сбора и подготовки углеводородного газа к транспорту

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к газонефтяной промышленности, в частности к сбору и обработке природного углеводородного газа по технологии абсорбционной осушки, и может применяться в процессах промысловой подготовки к транспорту продукции газовых месторождений.

Известен способ сбора и подготовки углеводородного газа к транспорту методом абсорбционной осушки (см. А.И. Гриценко, В.А. Истомин, А.Н. Кульков и др. Сбор и промысловая подготовка газа на северных месторождениях России. - М.: ОАО «Издательство «Недра», 1999, с. 85), в котором газ с дальних кустов скважин проходит первичную сепарацию на установках предварительной подготовки газа, транспортируется на установку комплексной подготовки газа, вводят газ установок предварительной подготовки газа в газ с кустов скважин установки комплексной подготовки газа. Подготовка смесевого газа осуществляется, например, технологией абсорбционной осушки путем первичной сепарацией, дополнительной сепарацией, первичным компримированием и первичным охлаждением смесевого газа, вводом в смесевой газ абсорбента, выводом из смесевого газа абсорбента, вторичным компримированием и вторичным охлаждением газа, выводом осушенного газа с установки.

Недостатком данного способа является то, что после первичной сепарации при внутрипромысловом транспорте газа по коллектору большого диаметра от установки предварительной подготовки газа на установку комплексной подготовки газа происходит выделение водной фазы из газа вследствие охлаждения газа. Это приводит к накоплению жидкости в трубопроводе и снижению его гидравлической эффективности. При термодинамических условиях образования гидратов или льда необходима подача ингибитора.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому техническому решению является способ подготовки углеводородного газа к транспорту методом абсорбционной осушки, в котором газ с кустов скважин установок предварительной подготовки газа проходит первичную и дополнительную сепарацию, вводят в газ абсорбент, выводят из газа абсорбента, выводят газ с установок предварительной подготовки газа и транспортируют на установку комплексной подготовки газа, проводят вторичную и дополнительную вторичную сепарацию газа с установок предварительной подготовки газа, газ с кустов скважин установки комплексной подготовки газа проходит сепарацию и дополнительную сепарацию, вводят в газ абсорбент, выводят из газа абсорбента, компримируют и охлаждают газ, смешивают газ установки комплексной подготовки газа с газом с установок предварительной подготовки газа, смесевой газ компримируют и охлаждают, вводят в смесевой газ абсорбент, выводят из газа абсорбента, выводят смесевой газ из установки.

В этом способе за счет предварительной осушки газа на установках предварительной подготовки газа транспортировка газа осуществляется в однофазном газовом состоянии, что обеспечивает высокую гидравлическую эффективность трубопровода и обеспечивает безгидратный транспорт.

Недостатком этого способа является то, что отсутствует возможность регулировки отборов газа между разрабатываемыми площадями. При этом в случае различных давлений между скважинами установок предварительной подготовки газа и скважинами установок комплексной подготовки газа скважины установки с более высоким давлением снижают дебит скважин установки с более низким давлением. В случае дросселирования потока газа от установки с более высоким давлением для выравнивания давлений происходит нерациональное использование пластовой энергии.

Целью изобретения является предотвращение сокращения добычи газа из-за взаимного влияния скважин и обеспечение эффективного использования пластовой энергии газовой залежи.

Поставленная цель достигается следующим образом.

В способе сбора и подготовки углеводородного газа методом абсорбционной осушки, в котором газ с дальних кустов скважин установок предварительной подготовки газа проходит первичную и дополнительную сепарацию, вводят в газ абсорбент, выводят из газа абсорбент, выводят газ с установок предварительной подготовки газа и транспортируют на установку комплексной подготовки газа, проводят вторичную и дополнительную вторичную сепарацию газа с установок предварительной подготовки газа, газ с ближних кустов скважин установки комплексной подготовки газа проходит сепарацию и дополнительную сепарацию, вводят в газ абсорбент, выводят из газа абсорбент, компримируют и охлаждают газ, смешивают газ установки комплексной подготовки газа с газом с установок предварительной подготовки газа, смесевой газ компримируют и охлаждают, вводят в смесевой газ абсорбент, выводят из смесевого газа абсорбент, выводят смесевой газ из установки, в отличие от прототипа газ установок предварительной подготовки газа после вывода из него абсорбента компримируют и охлаждают, после транспортировки и сепарации газ установок предварительной подготовки газа подают в газ установки комплексной подготовки газа после компримирования и охлаждения.

Предлагаемое изобретение поясняется технологической схемой фиг. 1 состоящей из следующих конструктивных элементов:

1 - трубопровод

2 - входной сепаратор

3 - трубопровод

4 - трубопровод

5 - фильтр-сепаратор

6 - трубопровод

7 - трубопровод

8 - аппарат осушки газа

9 - трубопровод

10 - трубопровод

11 - трубопровод

12 - компрессор

13 - трубопровод

14 - воздушный охладитель

15 - трубопровод

16 - трубопровод

17 - сепаратор

18 - трубопровод

19 - трубопровод

20 - фильтр-сепаратор

21 - трубопровод

22 - трубопровод

23 - трубопровод

24 - входной сепаратор

25 - трубопровод

26 - трубопровод

27 - фильтр-сепаратор

28 - трубопровод

29 - трубопровод;

30 - аппарат осушки газа первой ступени

31 - трубопровод

32 - трубопровод

33 - трубопровод

34 - компрессор первой ступени

35 - трубопровод

36 - воздушный охладитель первой ступени

37 - трубопровод

38 - компрессор второй ступени

39 - трубопровод

40 - воздушный охладитель второй ступени

41 - трубопровод

42 - аппарат осушки газа второй ступени

43 - трубопровод

44 - трубопровод

45 - трубопровод

Газ с дальних кустов скважин (условно не показаны) по трубопроводам 1 подают на установки предварительной подготовки газа во входные сепараторы 2, где из него выделяют жидкую фазу и механические примеси. Жидкую фазу с механическими примесями из входных сепараторов 2 по трубопроводам 3 выводят из установок. Первично отсепарированный газ из входных сепараторов 2 по трубопроводам 4 подают в фильтр-сепараторы 5, где из него выделяют жидкую фазу и механические примеси. Жидкую фазу с механическими примесями из фильтр-сепараторов 5 по трубопроводам 6 выводят из установок. Дополнительно отсепарированный газ из фильтр-сепараторов 5 по трубопроводам 7 подают в аппараты осушки газа 8 для предварительной осушки. Регенерированный гликоль по трубопроводам 9 подают в аппараты осушки газа 8 и после поглощения влаги из газа насыщенный гликоль по трубопроводам 10 выводят из установок. Предварительно осушенный газ из аппаратов осушки газа 8 направляют по трубопроводам 11 в компрессоры 12. После сжатия газа его подают по трубопроводам 13 в воздушные охладители 14 и направляют газ по трубопроводам 15 в трубопровод 16. Производят транспортировку газа по трубопроводу 16 на установку комплексной подготовки газа. Подают газ в сепаратор 17 для отделения механических примесей и жидкой фазы (при наличии фазы). Механические примеси и жидкую фазу (при наличии фазы) выводят по трубопроводу 18 из установки комплексной подготовки газа. Подают газ по трубопроводу 19 в фильтр-сепаратор 20 для отделения механических примесей и жидкой фазы (при наличии фазы). Механические примеси и жидкую фазу (при наличии фазы) выводят по трубопроводу 21 из установки комплексной подготовки газа.

Газ с ближних кустов скважин (условно не показаны) по трубопроводу 23 подают на установку комплексной подготовки газа во входной сепаратор 24, где из него выделяют жидкую фазу и механические примеси. Жидкую фазу с механическими примесями из входного сепаратора 24 по трубопроводу 25 выводят из установки. Первично отсепарированный газ из входного сепаратора 24 по трубопроводу 26 подают в фильтр-сепаратор 27, где из него выделяют жидкую фазу и механические примеси. Жидкую фазу с механическими примесями из фильтр-сепаратора 27 по трубопроводу 28 выводят из установки. Газ из фильтр-сепаратора 27 по трубопроводу 29 подают в аппарат осушки газа первой ступени 30 для предварительной осушки. Регенерированный гликоль по трубопроводу 31 подают в аппараты осушки газа первой ступени 30 и после поглощения влаги из газа, насыщенный гликоль по трубопроводу 32 выводят из установки. Предварительно осушенный газ из аппарата осушки газа первой ступени 30 направляется по трубопроводу 33 в компрессор первой ступени 34. После сжатия газа его подают по трубопроводу 35 в воздушный охладитель первой ступени 36 и направляют газ по трубопроводу 37 в компрессор второй ступени 38.

Вводят в трубопровод 37 газ установок предварительной подготовки газа. После сжатия смесевого газа в компрессоре второй ступени 38 его подают по трубопроводу 39 в воздушный охладитель второй ступени 40. Направляют после охлаждения смесевой газ по трубопроводу 41 в аппарат осушки газа второй ступени 42. Регенерированный гликоль по трубопроводу 43 подают в аппарат осушки газа второй ступени 42 и после поглощения влаги из смесевого газа насыщенный гликоль по трубопроводу 44 выводят из установки. Из аппарата осушки газа второй ступени 42 по трубопроводу 45 выводят смесевой осушенный газ из установки.

Для оценки эффективности предложенного способа на Уренгойском нефтегазоконденсатном месторождении были проведены промысловые исследования (таблица 1). В ходе исследований установка комплексной подготовки газа УКПГ-13 использовалась в качестве установки предварительной подготовки газа, где из всего комплекса оборудования для приема продукции газовых скважин данного промысла в работе находились входные сепараторы, фильтры-сепараторы, аппараты осушки газа с подачей в них регенерированного гликоля и компрессоры.

Предварительно отсепарированный и осушенный газ первично сжимался в одну ступень и по внутрипромысловому газопроводу длиной 15,6 км и диаметром 1020-1420 мм подавался на УКПГ-12, которая выполняла функции установки комплексной подготовки газа с полным циклом осушки и компримирования в две ступени.

Без первичного компримирования газа на УКПГ-12 входное давление на установку из-за влияния давления газа со скважин УКПГ-13 составляло 1.8 МПа. Среднее устьевое давление на скважинах УКПГ-12 равнялось 1.9 МПа. Количество работающих скважин составило 78 ед., а их средний дебит 6,1 тыс. м³/ч. Суммарная добыча газа на УКПГ-12 составила 472 тыс. м³/ч. На УКПГ-13 входное давление на установку составило 1,9 МПа, а среднее устьевое давление на скважинах было равно 1,8 МПа. Количество работающих скважин составило 87 ед., а их средний дебит 7,2 тыс. м³/ч. Суммарная добыча газа на УКПГ-12 составила 627 тыс. м³/ч. Общая добыча газа на УКПГ-12 и 13 была равна 1099 тыс. м³/ч.

С использованием предлагаемого способа при компримировании газа в одну ступень на УКПГ-13 до давления 3,1 МПа, что обеспечивало транспортировку газа по внутрипромысловому газопроводу и подачу газа на вторую ступень дожимной компрессорной станции с давлением 3,0 МПа, параметры работы УКПГ-12 были следующими. Среднее устьевое давление на скважинах УКПГ-12 равнялось 1,6 МПа. Благодаря более низкому давлению на устье скважин количество работающих скважин увеличилось на 6 ед., при этом средний дебит скважин возрос на 0,8 тыс. м³/ч. Суммарная добыча газа на УКПГ-12 составила 580 тыс. м³/ч. Параметры эксплуатации фонда скважин УКПГ-13 не изменились. Общая добыча газа на УКПГ-12 и 13 увеличилась на 108 тыс. м³/ч.

Результаты промысловых исследований свидетельствуют, что предложенный способ обеспечивает регулировку отборов газа на различных площадях месторождения за счет исключения влияния скважин друг на друга и эффективное использование пластовой энергии.

Способ сбора и подготовки углеводородного газа к транспорту методом абсорбционной осушки, в котором газ с кустов скважин установок предварительной подготовки газа проходит первичную и дополнительную сепарацию, вводят в газ абсорбент, выводят из газа абсорбента, выводят газ с установок предварительной подготовки газа и транспортируют на установку комплексной подготовки газа, проводят вторичную и дополнительную вторичную сепарацию газа с установок предварительной подготовки газа, газ с кустов скважин установки комплексной подготовки газа проходит сепарацию и дополнительную сепарацию, вводят в газ абсорбент, выводят из газа абсорбент, компримируют и охлаждают газ, смешивают газ установки комплексной подготовки газа с газом с установок предварительной подготовки газа, смесевой газ компримируют и охлаждают, вводят в смесевой газ абсорбент, выводят из газа абсорбент, выводят смесевой газ из установки, отличающийся тем, что газ установок предварительной подготовки газа после вывода из него абсорбента компримируют и охлаждают, после транспортировки и сепарации газ установок предварительной подготовки газа вводят в газ установки комплексной подготовки газа после компримирования и охлаждения.