Для обработки газа на ГКМ применяют следующие технологические установки:

-установки НТС, работающие на холоде, получаемом в холодильных машинах;

-установки НТС, работающие на холоде, получаемом за счёт дросселирования

газа высокого давления;

- установки абсорбционной (гликолевой) осушки газа.

Тип технологической установки зависит от ряда факторов:

-фракционный состав газа (наличие тяжёлых глеводородов);

-содержание в газе вредных компонентов (сероводород, углекислота, органические

кислоты);

-количество воды в газе и изменение его в процессе разработки месторождения;

-дебит скважин, давление и температура газа в пласте и на устье скважин;

-климатические условия на месторождении.

Низкотемпературная сепарация (НТС)

Установки НТС предназначены для разделения водяного и углеводородного конденсата из газа путём охлаждения сырого газа

1 - отрицательные температуры создаются в результате дросселирования (понижения давления) газа высокого давления (до 50 МПа) на специальном штуцере;

2 – по мере падения устьевого давления вводят искусственный холод с помощью холодильных станций.

Технологическая схема простейшей установки НТС

Применяется на старых месторождениях для одной скважины

1-шлейф;

2-влагосборник;

3-бочёк метанола;

4-рекуперативный теплообменник;

5-гидроуловитель;

6-штуцер;

7-сепаратор;

8- конденсатосборник.

Выходящий из скважины газ, без дросселирования на головке скважины, по шлейфу 1 подходит к установке и поступает во влагосборник 2, где проходит предварительную очистку от конденсата и мех. примесей. Предварительно очищенный газ поступает в рекуперативный теплообменник 4, в котором он охлаждается холодным газом из сепаратора 7 и подходит к штуцеру 6 с более низкой температурой. В результате охлаждения в теплообменнике 4 из газа дополнительно конденсируется конденсат, который улавливается в гидроуловителе 5. Во избежание образования гидратов перед рекуперативным теплообменником 4 в поток газа из бачка 3 впрыскивается метанол. Далее газ, дросселируясь на штуцере 6, снижает температуру и, входя в сепаратор 7, выделяет оставшуюся жидкость, которая сливается в конденсатосборник 8.

Технологическая схема современной установки НТС

1-шлейфы; 2-замерный сепаратор; 3-диафрагма; 4-сепаратор первой ступени; 5-теплообменник; 6-теплоизолированный газопровод; 7- сепаратор; 8-регулируемый штуцер; 9-низкотемпературный сепаратор; 10-газопровод; 11-конденсатосборники; 12-разделительная ёмкость; 13-регулятор уровня; 14-поршневой дозировочный насос; 15- регрегенерационная установка; 16-топливный газ

Газ под высоким давлением по шлейфам 1 поступает в замерный сепаратор 2, или в сепаратор первой ступени 4, в которых освобождается от сконденсировавшейся в нём по пути воды и углеводородного конденсата. На выходе из замерного сепаратора 2 количество газа измеряется диафрагмой 3, а уловленная вода сбрасывается в канализацию. Газ из сепаратора 4 направляется в теплообменник 5, а вода также сбрасывается в канализацию. В теплообменнике 5 горячий газ охлаждается холодным, поступающим из НТС 9 по теплоизолированному газопроводу 6. Предварительно охлаждённый газ высокого давления затем проходит сепаратор 7, где из него выделяется углеводородный конденсат, направляемый в разделительную ёмкость 12. Для предотвращения образования гидратов в теплообменнике 5 в поток газа поршневым дозировочным насосом 14 нагнетается (ДЭГ). Предварительно охлаждённый газ высокого давления после сепаратора 7 поступает в регулируемый штуцер 8, и давление газа снижается до давления максимальной конденсации, в результате чего резко понижается его температура. Осушенный газ поступает в газопровод 10.

При резком понижении давления и температуры газа из последнего выделяется вода и углеводородный конденсат, которые выводятся затем из низкотемпературного сепаратора 9

вразделительную ёмкость 12, где раствор ДЭГ отделяется от углеводородного конденсата за счёт большой разности плотностей. Углеводородный конденсат из ёмкости 12 выводится

впоследовательно расположенные конденсатосборники 11, в которых давление постепенно снижается за счёт штуцеров 8 для окончательной дегазации нестабильного конденсата.

Нестабильный конденсат из конденсат из конденсатосборника 11 под собственным давлением транспортируется на ГФУ ГПЗ, для получения из него жидких пропан-

бутановых фракций, бензина и дизельного топлива. Раствор ДЭГ низкой концентрации из разделительной ёмкости 12 под собственным давлением через уровнемер с исполнительным механизмом 13 направляется на регенерационную установку 15, куда подводится топливный газ 16. ДЭГ нагревается до

140ºС, вода испаряется и концентрация ДЭГ достигает 80%.

Технологическая схема установки НТС с применением детандера

1-шлейфы; 2-прямоточный сепаратор; 3-диафрагменная шайба; 4- сепаратор первой ступени; 5-теплообменник; 6-сепаратор второй ступени; 7-детандер; 8-компрессор; 9-НТС; 10-конденсатосборник; 11- штуцер; 12-газопровод; 13-линия РДЭГ; 14-промежуточная ёмкость; 15-дозировочный насос; 16-линия НДЭГ; 17-регенерацоинная установка; 18-линия топливного газа

Газ из скважины под давлением 10-12 МПа по шлейфам 1 подаётся в прямоточный сепаратор 2 для замера расхода газа диафрагменной шайбой 3 или поступает в сепаратор первой ступени 4. Из сепаратора 4 тёплый газ направляется в теплообменник 5, в котором предварительно охлаждается холодным газом, подаваемым по линии 12 из низкотемпературного сепаратора 9. Охлаждённый газ вместе с выпавшим в теплообменнике 5 конденсатом направляется в сепаратор второй ступени 6, где происходит их разделение. Из сепаратора 6 газ поступает в детандер 7 и как рай агент вращает турбину (или винт), в результате расширения газа температура его резко падает.

Низкотемпературный газ из детандера 7 направляется в сепаратор 9, в котором из охлаждённого газа выделяется большое количество углеводородного конденсата. Конденсат собирается в конденсатосборнике 10. Охлаждённый газ из сепаратора 9 по газопроводу 12 направляется в межтрубное пространство теплообменника 5, после которого поступает на вход компрессора 8, сидящего на одном валу с детандером 7. В компрессоре 8 давление газа повышается по сравнению с давлением в сепараторе 9 примерно на 30%, и этот газ осушенный и освобождённый от конденсата, направляется на дожимную или головную КС.

Для борьбы с гидратообразованием в трубы теплообменника 5, сепаратор 6, а также детандер 7 дозировочным насосом 15 по линии 13 подаётся раствор концентрированного ДЭГ, который, проходя по линии 16 через промежуточную ёмкость 14, регенерируется на установке 17, куда по линии 18 подаётся топливный газ. В отличие от дросселя, на детандере совершается полезная работа.

При понижении давления газа на штуцере 11 на 0,1 МПа температура газа в среднем снижается на 0,3 °С, то при уменьшении давления газа в детандере на 0,1 МПа она понижается в среднем на 6°С, т.е. в 20 раз.

Принципиальная схема установки НТС с применением парокомпрессорной холодильной машины

1-линия всаса 1 газомотокомпрессора 10ГМК; 2-маслоотделитель 1 ступени; 3-АВО; 4- маслоотделитель 2 ступени; 5-АВО; 6-угольные адсорберы; 7-конденсаторы; 8-линейный рессивер; 9-переохладитель; 10- линия холодного пропана; 11-дроссель; 12-уровнедержательная ёмкость; 13, 15-линия газоконденсата; 14-испаритель