04.04.2020
220.018.134f

Способ подготовки попутного нефтяного газа к транспорту

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к области подготовки и переработки попутного нефтяного газа. Способ подготовки попутного нефтяного газа включает многоступенчатую сепарацию нефти с отводом на каждой ступени сепарации попутного нефтяного газа и нефти, охлаждение попутного нефтяного газа от первой ступени сепарации, выделение из него легких жидких углеводородов и его последующую подачу в газопровод внешнего транспорта, компримирование газа от второй и последующих ступеней сепарации в жидкостно-кольцевом компрессоре, охлаждение смеси газа и циркуляционной рабочей жидкости, выходящей из жидкостно-кольцевого компрессора, отделение компримированного газа от рабочей жидкости и выделение из него легких жидких углеводородов. Циркуляционную рабочую жидкость направляют для охлаждения попутного нефтяного газа первой ступени сепарации с последующей ее подачей на вход жидкостно-кольцевого компрессора. Изобретение позволяет повысить эффективность работы системы сбора и транспорта попутного нефтяного газа за счет более полного выделения легких жидких углеводородов из газа первой ступени сепарации и предотвращения выпадения конденсата в газопроводе внешнего транспорта. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к области подготовки и переработки попутного нефтяного газа на объектах подготовки нефти, газа и воды и может быть использовано на существующих и вновь проектируемых установках сепарации и подготовки нефти, на промысловых объектах подготовки и переработки нефтяного газа.

В процессе сепарации нефти и газа на объектах подготовки нефти основной поток попутного нефтяного газа отделяют на входной (первой) ступени сепарации, который под собственным давлением направляют на близлежащий газоперерабатывающий завод. Часть этого газа используют на собственные нужды (энергокомплекс, котельные, подогреватели и т.п.). Газ низкого давления, отделяемый на промежуточных и концевых ступенях сепарации, компримируют с помощью компрессорных станций до давления газа первой ступени и вместе с ним направляют потребителю.

В процессе компримирования и транспорта попутного нефтяного газа, особенно, газа промежуточных и концевых ступеней сепарации, из него выделяется значительное количество углеводородного конденсата (легких жидких углеводородов), который при возврате его в нефть может повысить давление насыщенных паров товарной нефти выше нормативного, а при выпадении в газопроводах может привести к остановке их работы из-за образования жидкостных пробок.

Известны способы компримирования низконапорного газа жидкостно-кольцевыми компрессорами с использованием в качестве рабочей жидкости нефтепромысловой сточной воды, при котором скомпримированный газ направляют на смешение с газом первой ступени сепарации, а рабочую жидкость рециркулируют на вход жидкостно-кольцевого компрессора и, при необходимости, охлаждают в воздушном холодильнике для регулирования температуры компримируемого газа [Тарасов М.Ю., Иванов С.C. Нефтяное хозяйство, 2009, №4].

Известный способ не позволяет избежать выпадения конденсата в газопроводе внешнего транспорта при снижении температуры при транспортировании.

Известны и другие способы, в которых для охлаждения газа используют аппараты воздушного охлаждения, причем газ охлаждают ниже температуры системы транспорта газа, например, Патент РФ №2471979, публ. 2013 г. Однако, и в этом случае, с помощью таких аппаратов охладить газ до температуры грунта в летний период невозможно. Аппараты воздушного охлаждения могут понизить температуру газа только до температуры окружающего воздуха.

Наиболее близким к заявляемому является способ, при котором осуществляют ступенчатую сепарацию нефти и газа, попутный нефтяной газ первой и концевых ступеней компримируют, охлаждают, отделяют углеводородный конденсат, который направляют на переработку в блок переработки с целью получения товарных продуктов (пропан-бутановой фракции, бензина газового стабильного и др.). Осушенный газ концевых ступеней сепарации соединяют с газом первой ступени сепарации и подвергают очистке с помощью мембранной установки, после чего направляют потребителю. (Патент РФ №2523315, публ. 2014).

К недостаткам данного способа можно отнести то, что скомпримированный газ охлаждается с помощью воздушного холодильника, температура в котором соответствует температуре окружающего воздуха, что недостаточно для снижения температуры газа (а, следовательно, и точки росы) ниже температуры транспорта по газопроводу. При подземной прокладке трубопроводов минимальная температура в трубопроводе соответствует температуре грунта на глубине заложения, которая может составлять для Западной Сибири минус 2 - минус 5°С.,

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение эффективности работы системы сбора и транспорта попутного нефтяного газа, за счет более полного выделения легких жидких углеводородов из газа первой ступени сепарации и предотвращения выпадения конденсата в газопроводе внешнего транспорта.

Технический результат достигается тем, что в способе подготовки попутного нефтяного газа, включающем многоступенчатую сепарацию нефти с отводом на каждой ступени сепарации попутного нефтяного газа и нефти, охлаждение попутного нефтяного газа от первой ступени сепарации, выделение из него легких жидких углеводородов и его последующую подачу в газопровод внешнего транспорта, компримирование газа от второй и последующих ступеней сепарации, охлаждение компримированного газа до температуры, обеспечивающей его подачу в газопровод внешнего транспорта, и отделение из него легких жидких углеводородов, компримирование газа после второй и последующих ступеней сепарации производят посредством жидкостно-кольцевого компрессора, причем смесь газа и циркуляционной рабочей жидкости, выходящую из жидкостно-кольцевого компрессора, охлаждают, после чего выделяют из нее рабочую жидкость, которую направляют в качестве охладителя для охлаждения попутного нефтяного газа первой ступени сепарации с последующей ее подачей на вход жидкостно-кольцевого компрессора. Кроме того, в рабочую жидкость жидкостно-кольцевого компрессора добавляют антифриз в количестве, предотвращающем ее замерзание при охлаждении.

Использование циркуляционной рабочей жидкости, отделенной из предварительно охлажденной ее смеси с газом, выходящей из жидкостно-кольцевого компрессора, в качестве охладителя для охлаждения попутного нефтяного газа первой ступени сепарации с последующей ее подачей на вход жидкостно-кольцевого компрессора позволяет обеспечить более полное выделение легких жидких углеводородов из газа первой ступени сепарации, тем самым предотвращая выпадение конденсата в газопроводе внешнего транспорта.

Добавление в циркуляционную рабочую жидкость антифриза обеспечивает возможность охлаждения газа, подаваемого в газопровод, ниже температуры грунта на глубине заложения трубопровода, которая для Западной Сибири может носить отрицательные значения (до минус 5°С).

Сущность предложенного способа поясняется графически, где на фиг. 1 представлена установка, реализующая технологическую схему процесса подготовки попутного нефтяного газа; на фиг. 2 изображена схема материального баланса работы установки подготовки нефти, реализованной на Приобском месторождении.

Установка содержит трубопровод 1 подачи сырья - нефтеводогазовой смеси на вход блока сепарации 2, включающем три ступени сепарации: первую ступень 3, вторую ступень 4 и концевую ступень 5 сепарации, трубопровод 6 отвода газа от первой ступени сепарации, теплообменник 7 и сепаратор 8 отделения водного конденсата газа от первой ступени 3 сепарации, трубопровод 9 внешнего транспорта газа потребителю 10, трубопровод 11 отвода водного конденсата, соединяющий сепаратор 8 с низкотемпературным трехфазным сепаратором 12.

Отводы газа от второй ступени и концевой ступеней 4 и 5 сепарации соединены трубопроводами 13 и 14 с входом в жидкостно-кольцевой компрессор 15. Выход жидкостно-кольцевого компрессора 15 соединен трубопроводом 16 через холодильную установку 17 с трехфазным сепаратором 12. Выход газа из теплообменника 12 соединен трубопроводом 18 с трубопроводом 9 внешнего транспорта, выход конденсата из сепаратора 12 соединен с трубопроводом 19 с блоком 20 низкотемпературной ретификации, а выход жидкости теплообменника 12 соединен трубопроводом 21 с входом охладителя в теплообменник 7, при этом выход охладителя из теплообменника 7 соединен с входом 22 в жидкостно-кольцевой компрессор 15.

Способ подготовки попутного нефтяного газа реализуется следующим образом.

Нефтеводогазовая смесь от месторождения поступает по трубопроводу 1 в блок сепарации 2, в котором происходит ступенчатое разгазирование смеси и отделение попутного нефтяного газа в сепараторах первой, второй и концевой ступеней сепарации (3, 4 и 5, соответственно). Попутный нефтяной газ первой ступени под собственным давлением поступает в газопровод 6 и после охлаждения в теплообменнике 7 и отделения в сепараторе 8 углеводородного и водного конденсата направляется по трубопроводу 9 внешнего транспорта потребителю 10 (например, газоперерабатывающий завод). Смесь отделенного в сепараторе 8 углеводородного и водного конденсата направляется по трубопроводу 11 в низкотемпературный трехфазный сепаратор 12.

Попутный газ второй и концевой ступеней сепарации по трубопроводам 13 и 14 направляется на вход жидкостно-кольцевого компрессора 15. В компрессор 15 также подается рабочая жидкость, в качестве которой может быть применена вода или другая жидкость. Скомпримированный в компрессоре 15 газ вместе с рабочей жидкостью по трубопроводу 16 поступает с выхода компрессора 15 в холодильную установку 17, где охлаждается до температуры, обеспечивающей эффективное отделение из газа легких жидких углеводородов (далее - ЛЖУ). При необходимости охлаждения газа до отрицательных или близких к ним температур в рабочую жидкость заранее добавляют антифриз в количестве, предотвращающем замерзание жидкости при охлаждении.

Из холодильной установки 17 смесь газа, ЛЖУ и рабочей жидкости поступает в низкотемпературный трехфазный сепаратор 12, где происходит отделение сухого отбензиненного газа, который по трубопроводу 18 отводится в трубопровод внешнего транспорта 9. В низкотемпературном трехфазном сепараторе 12 также происходит разделение смеси на ЛЖУ, направляемые по трубопроводу 19 в блок низкотемпературной ректификации 20, и рабочую жидкость. Рабочая жидкость по трубопроводу 21 поступает в теплообменник 7, где используется в качестве охладителя для охлаждения потока газа первой ступени сепарации, и далее по трубопроводу 22 направляется на вход в жидкостно-кольцевой компрессор 15. ЛЖУ в блоке 20 разделяется на товарные продукты: пропан-бутан технический и стабильный газовый бензин, отправляемые потребителю по линиям 23 и 24, соответственно.

Пример реализации способа.

Предлагаемый способ был реализован на Приобском месторождении (Ханты-Мансийский автономный округ Тюменской области).

На основе данных по составу и свойствам пластовой нефти и принятых технологических режимов рассчитывался материальный баланс работы установки подготовки нефти (см. фиг. 2).

Расчеты материального баланса установки подготовки нефти (фазовых переходов нефти и газа) производились в ПО Aspen Hysys V10. Все расчеты велись в относительных единицах: м3, кг (относительно 1000 кг нефти на выходе с установки) для большей наглядности.

Сравнение реализованного способа со способом, принятым за прототип, показало, что содержание конденсата (углеводородов С5+) в газе по предлагаемому способу снизилось до 2,31% масс, в сравнении с 5,07% масс, по способу- прототипу, а точка росы по углеводородам по предлагаемому способу при давлении 0,7 МПа снизилось до минус 1°С в сравнении с 20°С по способу-прототипу.

Из приведенных значений видно, что предлагаемый способ позволяет повысить эффективность работы системы сбора и транспорта попутного нефтяного газа за счет предотвращения выпадения конденсата в газопроводе внешнего транспорта.


Способ подготовки попутного нефтяного газа к транспорту
Способ подготовки попутного нефтяного газа к транспорту
Способ подготовки попутного нефтяного газа к транспорту
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-1 из 1.
02.02.2019
№219.016.b642

Способ индивидуально-группового замера продукции куста нефтяных скважин и система для его осуществления

Изобретения относятся к области добычи нефти и могут быть использованы для непрерывного измерения дебита куста нефтяных скважин и позволяют осуществлять непрерывный контроль и управление работой скважин. Способ заключается в отборе части продукции каждой скважины, пропорциональной дебиту...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678736
Дата охранного документа: 31.01.2019
Показаны записи 1-10 из 10.
27.10.2013
№216.012.7a15

Способ борьбы с коррозией трубопроводов системы сбора обводненной нефти

Изобретение относится к области защиты от коррозии нефтепроводов системы сбора обводненной нефти. Способ включает предварительный сброс основного объема попутно-добываемой воды в аппаратах ее путевого сброса, транспорт нефти по трубопроводу с остаточным содержанием воды до централизованного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496915
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7d7c

Детонатор с электронным замедлением для ударно-волновой трубки (увт)

Изобретение относится к области высокоточных систем взрывания, детонаторам с электронной задержкой и может быть использовано в составе неэлектрических систем взрывания, систем инициирования на основе ударно-волновых трубок (УВТ), при инициировании систем взрывания для производства взрывных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497797
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.05.2015
№216.013.4eda

Способ промысловой подготовки углеводородного газа к транспорту

Изобретение относится к газовой промышленности, а именно к способам промысловой подготовки углеводородного газа к транспорту в условиях многолетнемерзлых грунтов, включающим подачу газа от скважин на сепарацию, введение в газовый поток водорастворимого летучего ингибитора гидратообразования,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551704
Дата охранного документа: 27.05.2015
10.09.2015
№216.013.75ea

Способ промысловой подготовки нефтегазоводяной смеси к транспорту

Изобретение относится к подготовке нефти, может быть использовано на нефтяных промыслах, в частности на дожимных насосных стациях, оборудованных мультифазными насосами, и позволяет повысить эффективность процесса подготовки нефтегазоводяной смеси к транспорту. Технический результат - увеличение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561775
Дата охранного документа: 10.09.2015
27.12.2015
№216.013.9e39

Способ дегазации и обезвоживания нефти и устройство для его осуществления

Изобретение относится к процессам промысловой подготовки нефти. Способ дегазации и обезвоживания нефти заключается в подаче нефтегазоводяной смеси в двухсекционный нефтегазоводоразделитель, отделении в нем нефтяного газа и нагреве водонефтяной эмульсии посредством размещенных друг над другом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572135
Дата охранного документа: 27.12.2015
25.08.2017
№217.015.ba82

Система сбора, транспорта и подготовки нефти, газа и воды

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности. Система содержит входной двухфазный сепаратор (2) с трубопроводом (3) подачи отделившегося в нем высоконапорного газа потребителю, трехфазный отстойник-сепаратор (5) с трубопроводом (6) сброса низконапорного газа на факельную трубу,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615699
Дата охранного документа: 06.04.2017
02.02.2019
№219.016.b642

Способ индивидуально-группового замера продукции куста нефтяных скважин и система для его осуществления

Изобретения относятся к области добычи нефти и могут быть использованы для непрерывного измерения дебита куста нефтяных скважин и позволяют осуществлять непрерывный контроль и управление работой скважин. Способ заключается в отборе части продукции каждой скважины, пропорциональной дебиту...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678736
Дата охранного документа: 31.01.2019
15.03.2019
№219.016.e0a2

Способ подготовки топливного газа

Изобретение относится к области подготовки попутного нефтяного газа и может быть использовано в энергетике для питания газопоршневых электростанций, работающих на попутном нефтяном газе. Сущность изобретения заключается в сепарации попутного нефтяного газа, фильтрации для очистки от капельной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002376341
Дата охранного документа: 20.12.2009
29.03.2019
№219.016.f48c

Способ утилизации низконапорного газа

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности. Технический результат - снижение энергозатрат, снижение нагрузки на ступень сепарации высоконапорного газа, повышение эффективности очистки нефтепромысловой сточной воды, обеспечение утилизации низконапорного газа процессов сепарации и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002412336
Дата охранного документа: 20.02.2011
19.06.2019
№219.017.8b37

Способ подготовки топливного газа

Изобретение относится к области химии и может быть использовано при подготовке попутного нефтяного газа. Топливный газ компримируют с помощью жидкостно-кольцевого компрессора, проводят сепарацию и фильтрацию от капельной жидкости и механических примесей, затем осуществляют мембранное разделение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002444559
Дата охранного документа: 10.03.2012

Похожие РИД в системе

+ добавить свой РИД