Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОДГОТОВКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА К ТРАНСПОРТУ

Изобретение относится к газонефтяной промышленности, в частности, к обработке углеводородного газа с использованием низкотемпературного процесса и может быть использовано в процессах промысловой подготовки продукции газоконденсатных месторождений.

Известен способ подготовки углеводородного газа к транспорту методом низкотемпературной сепарации (НТС) газа (см. А.И.Гриценко, В.А.Истомин и др. «Сбор и промысловая подготовка газа на северных месторождениях России», М.: из-во «Недра», 1999, с. 372-373), включающий в себя сепаратор первой ступени, теплообменник, редуцирующее устройство, сепаратор второй ступени и трехфазный разделитель.

Недостатком данного способа является то, что при высоком давлении в конденсатопроводе для обеспечения оптимальных термобарических условий в низкотемпературном сепараторе и транспортировки углеводородного конденсата необходимо применение насосных установок.

Наиболее близким аналогом по сути к предлагаемому техническому решению является способ подготовки газоконденсатной смеси к транспорту трехступенчатой сепарацией (см. там же, с.378-379), включающей подачу пластового газа в сепаратор первой ступени, подачу отсепарированного в первой ступени газа через теплообменник первой ступени охлаждения в сепаратор второй ступени, подачу отсепарированного во второй ступени газа через теплообменник второй ступени охлаждения и расширяющее (дроссель или эжектор) устройство в сепаратор третьей ступени, подачу отсепарированного в третьей ступени газа последовательно через теплообменники второй и первой ступени охлаждения и отвод из сепараторов жидкости в разделители. Перед теплообменниками подается ингибитор гидратообразования - метанол. В способе за счет установления между сепараторами первой и третьей ступени промежуточного сепаратора (сепаратора второй ступени сепарации) происходит сокращение расхода концентрированного метанола и связанных с ним эксплуатационных затрат.

Недостатком этого способа является также необходимость применения насосных установок для обеспечения оптимальных термобарических условий в низкотемпературном сепараторе и транспортировки конденсата с установки при высоком давлении в конденсатопроводе.

Целью изобретения является обеспечение безнасосной подачи нестабильного конденсата на переработку с использованием давления потока газа после его первичной сепарации.

Поставленная цель достигается следующим образом. В способе подготовки газоконденсатной смеси к транспорту трехступенчатой сепарацией, включающем подачу пластового газа в сепаратор первой ступени, подачу отсепарированного в первой ступени газа через теплообменник первой ступени охлаждения в сепаратор второй ступени, подачу отсепарированного во второй ступени газа через теплообменник второй ступени охлаждения и расширяющее (дроссель или эжектор) устройство в сепаратор третьей ступени, подачу отсепарированного в третьей ступени газа последовательно через теплообменники второй и первой ступени охлаждения и отвод из сепараторов жидкости в разделители, в отличие от прототипа установка подготовки газоконденсатной смеси дополнительно снабжена двумя емкостями и трубопроводами газа после первичного сепаратора к этим емкостям, в которых поочередно происходит накопление нестабильного конденсата и подача газа высокого давления для транспортировки конденсата с установки.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом

Продукцию газоконденсатных скважин по трубопроводу 1 подают в сепаратор первой ступени 2, где из него отделяют механические примеси, воду и жидкую углеводородную фазу.

Жидкую фазу с низа сепаратора первой ступени 2 по трубопроводу 3 отводят в разделитель 4, а отсепарированный газ по трубопроводу 5 отводят из сепаратора 2 и подают в рекуперативный теплообменник первой ступени охлаждения 6.

После охлаждения в теплообменнике 6 газожидкостную смесь для разделения газа и жидкости по трубопроводу 7 подают в сепаратор второй ступени 8.

Жидкую фазу из сепаратора 7 по трубопроводу 8 отводят в разделитель 10, а газовую фазу из сепаратора 7 по трубопроводу 11 для дальнейшего охлаждения подают в рекуперативный теплообменник второй ступени 12. Далее этот газ подают по трубопроводу 13 для охлаждения за счет его расширения в редуцирующее устройство (дроссель или эжектор) 14. Охлажденную газожидкостную смесь по трубопроводу 15 подают в сепаратор третьей ступени 16.

Жидкую фазу из сепаратора 16 по трубопроводу 17 отводят в разделитель 10, а газовую фазу из сепаратора 16 по трубопроводу 18 подают для нагревания в теплообменник 12. Далее этот газ по трубопроводу 19 подают для нагревания в теплообменник 6 и далее по трубопроводу 20 выводят с установки в газотранспортную систему.

Водометанольный раствор из разделителя 4 по трубопроводу 21 выводят с установки, газовую фазу из разделителя 4 направляют по трубопроводу 22 в трубопровод 15, а нестабильный конденсат по трубопроводу 23 направляют поочередно в емкости 24 и 25 для накопления.

Водометанольный раствор из разделителя 10 по трубопроводу 26 подают в трубопровод 21 и выводят с установки, газовую фазу из разделителя 10 направляют по трубопроводу 27 на эжектор 14, а нестабильный конденсат по трубопроводам 23 и 28 направляют поочередно в емкости 24 и 25 для накопления.

После накопления нестабильного конденсата в емкости 24 в нее по трубопроводу 29 осуществляется подача газа высокого давления для опорожнения и транспортировки нестабильного конденсата по трубопроводу 31. Одновременно происходит переключение подачи нестабильного конденсата: из разделителей 4 и 26 углеводородный конденсат поступает в накопительную емкость 25. После накопления нестабильного конденсата в емкости 25 по трубопроводу 30 в нее подается газ высокого давления для опорожнения и транспортировки конденсата с установки по трубопроводу 32. Таким образом, происходит поочередное накопление нестабильного углеводородного конденсата в емкостях 24 и 25 и поочередное выдавливание газом высокого давления из трубопроводов 29 и 30 углеводородного конденсата из емкостей 24 и 25, соответственно.

При этом реализуется безнасосная транспортировка нестабильного углеводородного конденсата при высоком давлении в однофазном режиме до места его последующей технологической переработки (стабилизации). Транспортировка нестабильного конденсата в однофазном (жидком) состоянии в рамках предлагаемого способа может осуществляться на значительные расстояния (от сотен метров до десятков километров), поскольку давление газа на первой ступени сепарации значительно выше давления, при котором происходит разгазирование углеводородного конденсата (в диапазоне температур, при которых осуществляется транспортировка конденсата на его переработку). Тем самым уменьшаются эксплуатационные затраты на перекачку конденсата и обеспечивается экономичный его транспорт в однофазном состоянии.

Для оценки эффективности предложенного способа по сравнению с аналогом-прототипом были проведены исследования на промысловой установке подготовки углеводородной смеси к транспорту. На 6-ю технологическую линию установки низкотемпературной: сепарации (УКПГ-2В Уренгойского месторождения) подавали пластовую продукцию газоконденсатного месторождения в количестве 90 тыс. м³/час.

Результаты проведенных исследований по обработке газоконденсатной смеси по прототипу и по предлагаемому техническому решению приведены в табл. В исследованных режимах давление и температура сырья на входе в сепараторы первой ступени составили соответственно 7,5 МПа и 15°С. Температура газа в сепараторах третьей (низкотемпературной) ступени поддерживалась на уровне минус 30°С.

В существующей технологии, при поддержании давления в низкотемпературном сепараторе на уровне 4,5 МПа давление конденсата на выходе из установки составило 4,3 МПа. В предлагаемой новой технологии, при поддержании давления в низкотемпературном сепараторе 2,5 МПа давление нестабильного конденсата на выходе с установки составило 7,2 МПа. Следовательно, предлагаемая технология позволяет поддерживать давление в низкотемпературном сепараторе, при котором обеспечивается максимальная конденсация тяжелых углеводородов, и обеспечить безнасосную транспортировку нестабильного конденсата с установки. При этом сокращаются затраты на транспортировку конденсата.

Таким образом, по предлагаемой технологии на Уренгойском месторождении возможно обеспечение безнасосной подачи конденсата до конца разработки месторождения первоначально за счет использования давления пластового газа, а в дальнейшем после ввода ДКС за счет использования давления газа после ДКС.