ТИПОВЫЕ СХЕМЫ УСТАНОВОК ПОДГОТОВКИ НЕФТЯНЫХ ГАЗОВ

В результате анализа и обобщения результатов научных исследований, проектов, отечественного и зарубежного опыта в этой области в институте Гипровостокнефть разработаны унифицированные технологические схемы комплексов сбора и подготовки нефти, газа и воды нефтедобывающих районов.

К числу технологических подкомплексов единого технологического комплекса сбора, подготовки и транспорта продукции скважин нефтегазодобывающего района относится технологический подкомплекс сооружений подготовки нефтяного газа к транспорту, обеспечивающий:

• компримирование газа низкого давления (выделяющегося из нефти на второй и последующих ступенях сепарации, включая горячую и вакуумную сепарацию) до давления газа первой ступени сепарации;
• осушку, очистку от агрессивных компонентов, полное или частичное отбензинивание газа (необходимость применения того или иного технологического процесса определяется в каждом случае, исходя из конкретных условий);
• замер и учет количества газа, направляемого на собственные нужды и потребителям

Основной вариант унифицированной технологической схемы подготовки продукции скважин предусматривает обустройство нефтегазодобывающего района с единым ЦПС, который представляет собой комплекс сооружений, обеспечивающих последовательное проведение непрерывных взаимосвязанных технологических процессов подготовки нефти, газа и воды. В этом случае на месторождениях размещаются выкидные линии от скважин, замерные установки, нефтегазосборные коллекторы, а на ЦПС — сепарационные блоки первой и последующих ступеней сепарации нефти и газа, блоки подготовки нефти, газа и воды, учета товарной продукции, инженерные коммуникации и вспомогательные сооружения.

На ЦПС перед сепаратором первой ступени должно быть устройство для предварительного разделения продукции скважин на газовую и жидкую фазы, т. е. первая ступень сепарации должна осуществляться в сепараторах с предварительным отбором газа.

Варианты подготовки нефтяного газа к транспорту зависят от удаленности потребителей газа от ЦПС и их особенностей.

Если потребитель газа — газоперерабатывающий завод, расположенный в непосредственной близости от ЦПС, то газ первой ступени сепарации и газ низкого давления подаются на завод раздельно без компримирования и подготовки. В этом случае необходимая подготовка газа осуществляется на газоперерабатывающем заводе.

Если потребитель газа — газоперерабатывающий завод, расположенный от ЦПС на таком расстоянии, при котором бескомпрессорный транспорт газа низкого давления на завод невозможен, то в этом случае унифицированными технологическими схемами предусмотрено несколько вариантов подготовки газа, но в любом варианте рекомендовано:

· газ первой ступени сепарации подготавливать отдельно от газа низкого давления;

· газ низкого давления компримировать до давления первой ступени сепарации;

· газ первой ступени сепарации транспортировать на завод бескомпрессорным способом (совместно с газом низкого давления после его компримирования или раздельно).

В зависимости от конкретных условий возможны следующие варианты подготовки газа:

· газ низкого давления после компримирования охлаждается в воздушных холодильниках и через сепаратор подается на смешениес газом первой ступени сепарации, а выделившийся в сепараторе конденсат направляется в нефтегазопровод перед первой ступенью сепарации или в товарную нефть (направление реализации выделившегося конденсата определяется при проектировании с учетом достижения наилучших технико-экономических показателей и обеспечения необходимого качества товарной нефти):

· газ низкого давления частично отбензинивается методом низкотемпературной конденсации (НТК) с целью предотвращения обильного выпадения конденсата в газопроводе, а затем совместно с газом первой ступени сепарации или раздельно подается на газоперерабатывающий завод; полученная при НТК широкая фракция углеводородов по самостоятельному продуктопроводу также подается на завод;

· газ первой ступени сепарации частично отбензинивается методом НТК, а выделившийся при этом конденсат подается в товарную нефть; газ низкого давления подготавливается одним из указанных методов и подается на завод совместно с подготовленным газом первой ступени сепарации или раздельно;

· наряду с подготовкой газа одним из указанных методов при необходимости осуществляется также его осушка (необходимость осушки газа определяется в результате расчета).

Если газ подается непосредственно коммунально-бытовым потребителям или в магистральные газопроводы, то методы подготовки газа определяются в зависимости от его состава и требований к качеству газа, регламентированных для данных потребителей.

Кроме основного варианта унифицированной технологической схемы с осуществлением всех ступеней сепарации нефти и газа на ЦПС предусмотрена возможность размещения блоков первой ступени сепарации на отдельных месторождениях (или на отдельных участках крупных месторождений). При этом газ первой ступени сепарации подлежит транспортировке на ЦПС, как правило, бескомпрессорным способом, а нефть в газонасыщенном состоянии (с газом, оставшимся в ней после первой ступени сепарации) — насосами. В данном случае может возникнуть необходимость осушки газа первой ступени сепарации на месторождении для обеспечения возможности его беспрепятственного транспортирования до ЦПС.

В некоторых случаях для подачи газа на газоперерабатывающий завод или другим потребителям может возникнуть необходимость компримирования не только газа низкого давления, но и газа первой ступени сепарации. При этом в зависимости от конкретных условий (состава газа, рельефа местности, удаленности пункта подготовки газа от потребителей и др.) в каждом случае в результате расчета определяется возможность транспорта газа без предварительного отбензинивания или необходимость его подготовки методом НТК при давлении транспорта.

Наряду с указанными методами подготовки газа можно применять и другие методы, например вымораживание, а также использовать в качестве временноймеры различные ингибиторы (гидратообразования, коррозии и т. п.), обеспечивающие надежный транспорт газа и безопасное использование его потребителями. Возможность применения этих технических решений в каждом конкретном случае определяется на основе технико-экономического обоснования.

Во всех случаях необходимо определять техническую возможность и экономическую целесообразность транспортирования газа до потребителей без его предварительной подготовки и без вывода конденсата из газопровода по сравнению с вариантами подготовки газа или вывода конденсата по трассе газопровода.

На основе унифицированных технологических схем комплексов сбора и подготовки нефти, газа и воды нефтедобывающих районов в нефтяной промышленности разработаны и введен в действие с 1 января 1980 года отраслевой стандарт ОСТ 39-091-79. Установки подготовки нефтяного газа. Параметрические ряды.

ОСТ 39-091-79 распространяется на блочные промысловые установки подготовки нефтяного газа к транспорту до газоперерабатывающих заводов или местных потребителей при давлении, не превышающем давление первой ступени сепарации нефти и газа. Стандарт устанавливает параметрический ряд пропускных способностей установок подготовки газа, а также номенклатуру и параметрические ряды функциональных технологических блоков, входящих в состав установок компримирования, низкотемпературной конденсации и осушки (абсорбционными методами) нефтяного газа.

Типовые схемы установок подготовки газа на базе функциональных технологических блоков (ФТБ) приведены на рис. 54—58. Наряду с обозначениями (шифрами) блоков, указанными в табл. 37, на этих схемах приняты следующие обозначения:

Х_г — блок холодильника газа перед компрессорной; Х_го — блок холодильника газа перед осушкой; С_го — блок газосепаратора перед осушкой; Г₁ — сырой газ; Г₂ — газ после компримирования; Г₃ — осушенный газ; Г₄ — отбензиненный газ; ГК — газовый конденсат; ГГК — смесь газа и газового конденсата; ШФ — широкая фракция; А_о — блок абсорбера; М — масло; НГ — насыщенный гликоль; РГ — регенерированный гликоль; ХЖ — хладагент жидкий; ХГ — хладагент газообразный.

На схемах пунктиром обозначены установки подготовки газа

Рис.54. Схема подготовки нефтяного газа первой ступени сепарации

Тип 1 (осушка газа гликолем)

и ФТБ, которые при необходимости можно использовать дополнительно. В частности, при наличии в поступающем на подготовку газе сероводорода и углекислого газа в количествах, превышающих допустимые, необходимо применение установок очистки газа от этих агрессивных компонентов. При температуре поступающего на подготовку газа выше допустимой применяется вариант установки с дополнительными блоками охлаждения газа на входе (рис. 54).

Предельные значения основных технологических параметров установок подготовки газа на базе унифицированного оборудова­ния приведены ниже.

• Температура газа, поступающего на установку,

не более, ^оС...................................... 45

• Давление газа, поступающего на установку, не

более, МПа........................................ 0,8

• Давление газа после компрессора, не более, МПа 0,8
• Температура охлаждения газа, не менее, C:
• после испарителей И_х для газа первой ступени сепарации (см. рис. 55).......................................... -5 ^оС
• после испарителей И_х для газа концевых ступеней сепарации (см. рис. 58).......................................... -10 ^оС

Рис. 55. Схема подготовки нефтяного газа первой ступени сепарации. Тип 2 (низкотемпературная конденсация газа с впрыскиванием гликоля) (отбензинивание)

Рис. 56. Схема подготовки нефтяного газа концевых ступеней сепарации. Тип 3 (компримирование газа с последующим его охлаждением и отделением газового конденсата) (отбензинивание)

Рис. 57. Схема подготовки нефтяного газа концевыхступеней сепарации. Тип 4

(компримирование газа с последующим его охлаждением, отделением газового

конденсата и осушкой гликолем) (отбензинивание и осушка)

В случае, когда на подготовку поступает газ, содержащий сероводород, и предварительная очистка его от этого компонента по технико-экономическим соображениям нецелесообразна, ФТБ установок подготовки газа должны быть изготовлены в противокоррозионном исполнении. Допускается также применение в этом случае блоков в обычном исполнении, но с обязательным использованием противокоррозионной защиты поверхностей, контактирующих с сероводородсодержащим газом.

Рис. 58. Схема подготовки нефтяного газа концевыхступеней сепарации. Тип 5 (компримирование газа с последующим его охлаждением, отделением газового конденсата и низкотемпературная конденсация газа с впрыскиванием гликоля)

(отбензинивание и осушка)

Требования к газу, подготовленному для магистрального транспорта, следующие (табл.7.2).

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Лутошкин Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. - М.:Недра, 1979.-318с.

2. Лутошкин Г.С., Дунюшкин И.И. Сборник задач по сбору и подготовке нефти, газа и воды на промыслах: Учебное пособие. - М.: Недра, 1985.- 135с.

3. Сюняев З.И., Сюняев Р.З., Сафиева Р.З. Нефтяные дисперсные системы. - М.: Химия, 1990.-226с.

4. Сафиева Р.З. Физикохимия нефти. - М.: Химия, 1998.-448с.

5. Сергиенко С.Р., Таимова Б.А., Талалаев Е.И. Высокомолекулярные неуглеводородные соединения нефти. Смолы и асфальтены. - М.: Наука, 1979.- 269с.

6. Байков Н.М., Позднышев Г.Н., Мансуров Р.И.. Сбор и промысловая подготовка нефти, газа и воды. - М.: Недра, 1981.-261с.

7. Каспарьянц К.С., Кузин В.И., Григорьян Л.Г. Процессы и аппараты для объектов промысловой подготовки нефти и газа. - М.: Недра, 1977.-252с.

8. Медведев В.Ф. Сбор и подготовка нефти и воды: Справочник рабочего. - М.: Недра,1986.-221с.

9. Позднышев Г.Н. Стабилизация и разрушение нефтяных эмульсий. - М.: Недра, 1982.-220с.

10. Логинов В.И. Обезвоживание и обессоливание нефти. - М.: Химия, 1979.-214с.

11. Жданова Н.В., Халиф А.Л. Осушка углеводородных газов. - М.: Химия,1984.-192с.

12. Гриценко А.И., Александров И.А., Галанин И.А. Физические методы переработки и использование газа. Учебное пособие. - М: Недра, 1981.- 224с.

13. Тугунов П.И., Новоселов В.Ф. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. - М.: Недра, 1981.-184с.

14. Едигаров С.Г., Бобровский С.А. Проектирование и эксплуатация нефтебаз и газохранилищ. - М.: Недра, 1973.-180с.

15. Сборник задач по гидравлике и газодинамике для нефтяных вузов/Под ред. Г.Д. Розенберга. - М.: Недра,1990.-238с.

Материалы периодических изданий: Нефть России, Нефтяное хозяйство, Нефтегазовые технологии, Нефтепромысловое дело, Защита от коррозии и охрана окружающей среды, Территория НЕФТЕГАЗ.