Блочно-модульный завод по подготовке природного и попутного газа

Важное звено в технологической цепочке бесперебойного газоснабжения потребителей природным газом - его подготовка к транспорту. Она выполняется непосредственно на месторождении. Подача в магистральный газопровод очищенного газа повышает эффективность его эксплуатации, снижает затраты на транспортировку газа, продлевает ресурс трубопровода и технологического оборудования за счет удаления из газа вредных примесей, механических частиц и влаги.

В комплекс основного производственного назначения для газодобывающего предприятия в общем случае входят скважины, кусты скважин, промплощадки с установками предварительной подготовки газа (УППГ), промплощадки с установками комплексной подготовки газа и газового конденсата (УКПГ), головные сооружения с установками полной подготовки газа и газового конденсата (ГС), промысловые трубопроводы.

В составе УППГ - один объект сбора и первичной сепарации газа, а в составе УКПГ - несколько: сбора и первичной сепарации газа; подготовки газа и конденсата; компримирования газа (при необходимости), общего технологического и подсобно-вспомогательного назначения.

Технологические схемы УКПГ обеспечивают прием сырья, поступающего из скважин, прием газа от УППГ и подготовку газа к транспорту на весь период разработки месторождения. Комплексная подготовка газа может состоять из многих операций (необходимость в каждой определяется качеством и состоянием сырья): очистка от мехпримесей и капельной жидкости, осушка, отбензинивание, очистка от агрессивных примесей, охлаждение перед подачей в магистральный газопровод, стабилизация и переработка газового конденсата (или его смеси с попутной нефтью) в моторные топлива

Установки, предназначенные для подготовки газа и извлечения конденсата на газоконденсатных месторождениях, проектируют с учетом пластового давления, наличию в природном газе сероводорода и серных соединений при возможности работы в условиях изменения объема сырья и вырабатываемых продуктов.

От механических примесей, капельной жидкости газ очищают в сепараторах на УКПГ и УППГ. На газоконденсатных месторождениях для отбензинивания газа, среди прочих, применяется низкотемпературная сепарация (НТС).

Установка НТС включает следующий минимальный набор оборудования: сепаратор I ступени; узел впрыска в поток газа ингибитора гидратообразования (метанола, 70-80% раствора диэтиленгликоля или др.); рекуперативные теплообменники, дроссель, эжектор утилизации газа выветривания, холодильная машина; низкотемпературный сепаратор (тонкой очистки); разделители газового конденсата и воды с ингибитором гидратообразования. На установках НТС охлаждение газа следует производить за счет дроссель-эффекта, а при его отсутствии в схему необходимо включать источник искусственного холода.

Для повышения общей заводской готовности и сокращения монтажных работ при строительстве оборудование максимально агрегатировано в укрупненные блоки с обвязкой по технологическим схемам соответствующих установок Блоки на месте монтажа рационально стыкуются в технологические линии с минимальной протяженностью межблочных коммуникаций. Для оборудования, эксплуатируемого на открытых площадках, следует предусматривать обогрев и возможность быстрого слива застывающих жидкостей из аппаратов, защиту от коррозии.

Производственные объекты оснащаются местными регуляторами и КИП в минимально необходимом объеме, позволяющем контролировать основные технологические параметры работы оборудования непосредственно на площадке объекта (установки); средствами централизованного контроля и сигнализации; средствами оперативного управления и регулирования режима добычи газа и газового конденсата, обработки газа, внутреннего транспорта и подачи его в магистральные газопроводы или потребителю; средствами защитной автоматики, автоматически отключающими скважины и технологическое оборудование в случае аварии.

В большинстве случаев идет реализация традиционных проектов осваиваемых и реконструируемых добывающих предприятий. Проектирование и строительство таких долговременных объектов занимает определенное время, требует разветвленной инфраструктуры, коммуникаций. Крупных единовременных капиталовложений. При этом готовые, обустроенные скважины простаивают в ожидании завершения строительства.

Во многих случаях помочь в быстром освоении газоконденсатного месторождения, без ожидания ввода в эксплуатацию долговременных стационарных установок подготовки газа, могут мобильные сепарационные установки, выполняющие основные функции УКПГ по временной схеме (см. рис. 1) В то время, пока идет строительство УКПГ, ввод их в эксплуатацию (а это занимает около двух лет), предприятие получает продукцию по временной схеме добычи и подготовки газа. Окупаемость строительства, общая стоимость построенных объектов , при этом, сокращаются.

Рис. 1

Установки мощностью до 2500 нм3/час проектируются по принципу «поставь, подключи и работай» Эти установки УПНГ малой мощности подготавливают: Сухой газ по ТУ , топливный газ с повышенным метановым числом для эксплуатации газовых двигателей в эффективном режиме.

Для обеспечения точки росы газа по влаге использованы процессы детандирования, из газа в процессе подготовки удаляют влагу и мех. примеси. Это осуществляют за счёт использования процесса низкотемпературной сепарации газа.

Газ на выходе из мобильной установки направляется в существующие сети или в построенный коллектор потребителю. Отбензиненные жидкие углеводороды, нестабильный конденсат направляются на автотранспорте в действующие пункты сбора и подготовки стабильного конденсата. Кроме этого, мобильные комплексы можно использовать повсюду, где долговременное строительство промысловых сооружений нецелесообразно в силу особенностей месторождения.

И наконец, мобильные комплексы могут использоваться в качестве замерных установок при гидродинамических исследованиях скважин и текущих оперативных замеров.

Технологическая схема мобильного комплекса подготовки газа позволяет решить вопрос удаления капельной влаги из газового потока и создать необходимое давление на выходе из установки. Конструкция мобильного комплекса блочная, комплектная, Установка обладает жесткостью конструкции, обеспечивающей после выполнения процессов транспортирования, такелажа, монтажа пуск в эксплуатацию без разборки и ревизии. Рама установки может быть использована в качестве фундамента блочного устройства, устанавливаемого на не жесткие основания. Габариты и масса блока - в пределах установленных норм транспортировки оборудования. Технологическая схема предусматривает установку сепаратора I ступени (первичного) и II ступени (низкотемпературного), где для получения холода вместо обычного штуцера, применяемого для создания дроссель-эффекта, использован более эффективный пневмодетандер, который служит и автономным источником электроэнергии для нужд установки. Предусмотрена подача ДЭГ перед входом в пневмодетандер в качестве средства против гидратообразования. При использовании установки в качестве замерной она оснащается дополнительно линией для замера газа и емкостью для сбора жидкости с последующим замером нефти и воды. В состав мобильной установки (рис. 1) входят серийные сепараторы I и II ступеней, емкость для сбора конденсата, устройство для ввода диэтиленгликоля (ДЭГ), замерная емкость, рассчитанная на часовую производительность, пневмодетандер для захолаживания газа и получения электроэнергии, расходомер газа, необходимая запорная и регулирующая арматура. Установка работает при избыточном давлении среды не более 10,0 МПа и обеспечивает очистку газа от влаги, мех.примесей и конденсата объемом 1млн.нм³ в сутки.

Весь процесс автоматизирован. Сепарирование, сбор и сброс конденсата, замер газа, конденсата контролируются и фиксируются компьютером. мобильный комплекс газ конденсат

Установку перевозят к месту добычи автотранспортом, подключают к скважине и к соответствующим трубопроводам (рис.2). Предусмотрена операторная с помещениями для дежурного персонала. Размещение установки на площадке добычи занимает не более суток, при этом достаточно лишь спланировать грунт под раму установки. Обладая автономным источником электроэнергии (для питания автоматики, привода автоматических клапанов, обогрева в холодное время года, освещения), установка способна непрерывно работать в автоматическом режиме без подключения к электрическим коммуникациям.

В установке эксплуатируется технологическое оборудование, связанное с переработкой взрывоопасных, пожароопасных и горючих материалов в связи с чем, проектирование и дальнейшие эксплуатация и обслуживание проводятся таким образом, что утечки горючих веществ и, следовательно, уровень взрывоопасности зоны объекта в нормальном режиме работы и при авариях были минимальны по частоте, длительности и количеству высвобождаемого горючего вещества. Проект установки создан в ОАО «УзЛИТИнефтгаз» в Узбекистане и успешно реализован УДП «Мубарекнефтегазом» в 2005 году. Установка проработала на месторождениях Ю. Кемачи, Газли и ее передали в эксплуатацию на Устюрт.

Рис 2.

Аналогичный проект передвижного комплекса для исследования и освоения нефтегазовых скважин (ПКИОС) реализован в России (рис.3) Комплекс предназначен для автоматизированного измерения продукции добывающих скважин при газовом факторе до 2000 нм3 на тонну нефти. Измерение дебита происходит при различных давлениях нефтегазодобывающих скважин, работающих как в нефтесборную систему месторождения, так и в локальную автономную систему сбора нефти (накопительные емкости для вывоза нефти). Утилизация попутного газа предусматривается в систему сбора или на факел (рис 4).

Общий вид

Рис3

Характеристики

Технические данные

Состав оборудования укомплектован исполнительными механизмами и программируемым логическим контроллером, шкафами управления, которые расположены непосредственно в технологических блоках.

Для измерения дебита скважины используется автоматизированное рабочее место (рабочая станция) оператора, обслуживающего комплекс ПКИОС, в комплекте с переносным компьютером в промышленном исполнении и блоком бесперебойного питания для АСУ ТП.

Верхний уровень системы управления отвечает за обеспечение полной информационной совместимости технологического объекта управления и системы автоматизации. В составе этого уровня реализован АРМ оператора, выполненный на базе ноутбука фирмы «GETAK». АРМ оператора выполняет визуализацию техпроцесса, регистрацию параметров по заданным условиям, формирование отчетов в графическом и текстовом виде и т.п. АРМ позволяет оператору контролировать техпроцесс.

Установка является блочной и поставляется со 100% заводской готовностью.

В состав передвижного комплекса для освоения и исследования нефтегазовых скважин (ПКИОС) входит следующее технологическое оборудование (см. рис.3), установленное на отдельных шасси-прицепах или монтажных рамах:

· нефтегазовый сепаратор (НГС);

· накопительная емкость (ЕН);

· факел передвижной (ПФУ), запальное устройство;

· насос откачки жидкости (Н-2);

· выносной каплеуловитель (ВК);

· гидрозатвор (ГЗ);

· блок подачи реагента (Н-1);

· блок пропановых баллонов (БП);

· комплект соединительных трубопроводов.

ПКИОС комплектуются:

· передвижной дизель-электростанцией (ДЭС) на шасси-прицепе в закрытом помещении (при необходимости);

· передвижным блок-боксом операторной;

· оборудованием КИПиА: датчиками, исполнительными механизмами и программируемым логическим контроллером, шкафами управления, которые расположены непосредственно в технологических блоках.

Для измерения дебита скважины используется автоматизированное рабочее место (рабочая станция) оператора, обслуживающего комплекс ПКИОС, в комплекте с переносным компьютером в промышленном исполнении и блоком бесперебойного питания для АСУ ТП.

Верхний уровень системы управления отвечает за обеспечение полной информационной совместимости технологического объекта управления и системы автоматизации. В составе этого уровня реализован АРМ оператора, выполненный на базе ноутбука фирмы «GETAK». АРМ оператора выполняет визуализацию техпроцесса, регистрацию параметров по заданным условиям, формирование отчетов в графическом и текстовом виде и т.п. АРМ позволяет оператору контролировать техпроцесс.

Установка является блочной и поставляется со 100% заводской готовностью.

Рис. 4. Пример - принципиальная технологическая схема передвижной комплекс для освоения и исследования нефтегазовых скважин

Итак, предлагается совершенно новая технология, вернее идеология, раннего освоения крупного месторождения природного газа, с содержанием конденсата строительства объектов. Освоение следует осуществлять поэтапно, по мере поставки оснащения, мобильными комплексами подготовки газа и конденсата по принципу «поставь, подключи и работай». Транспортировка очищенного газа, конденсата решается каждый раз в соответствии с общим планом освоения месторождения или по временной схеме.

Аннотация

В настоящей статье изложена новая технология, вернее идеология, раннего освоения крупного месторождения природного газа мобильными комплексами подготовки газа и конденсата. Для техно-экономической оценки технологии показаны действующие рабочие установки Узбекистана и России.

Размещено на Allbest.ru