Вопрос 19. Сбор и подготовка конденсата и газа на месторождениях. Основные требования. Промысловые газосборные сети.
Природные газы, добываемые в РФ, должны отвечать требованиям, определяющим их транспортную кондиционность.
Подготовка газа к транспорту включает в себя очистка от воды, мех прим, тяжелых у\в, сбор и первичную обработку добываемой продукции, замеры дебитов, контроль и поддержание заданных технологических режимов эксплуатационных скважин.
Схема подключения отдельных скважин к установкам по подготовке газа должна быть установлена путем минимизации материалов, потерь давления и затрат на обвязки.
Промысловые газосборные сети это:
1.газопроводы – шлейфы (газопроводы соединяющие между собой установки по подготовке газа и промысловый газосборный коллектор).
2. промысловый газосборочный коллектор
Помимо этих существуют водопроводы, конденсатопроводы, и ингибиторопроводы (метанолопроводы).
По конфигурации промысловые газосборочные сети бывают:
Линейные
Лучевые
Кольцевые (по надежности лучшая, но затратная)
Групповые
Газ от группы скважин по шлейфам высокого давления поступает на установку компрессорной подготовки газа, где его сепарируют, очищают от механических примесей, осушают с целью предупреждения гидратообразования, измеряют дебит.
УКПГ (установка комплексной подготовки газа) подключается к промысловому газосборочному коллектору, откуда газ направляется на промысловый пункт или в головные сооружения.
Промысловая подготовка газа включает в себя 3 схемы подготовки газа:
1. Внутрипромысловая подготовка (УКПГ)
Установка комплексной подготовки газа , где его сепарируют, очищают от мех. примесей, осушают с целью предупреждения гидратообразования, замеряют дебит, давление. На УКПГ газ должен быть подан с определенным давлением, точкой росы, определенным процентом влаги, кислых компонентов. Без очистки до стандарта газ в магистральный газопровод не допускают.
2. Подготовка на промысле и на головных сооружениях (УППГ+ГС)
Если большая температура в пласте, большая температура добытого сырья
Применяется, если сырье добывается с большой температурой и надо ее снижать для достижения точки росы. Отбиваем жидкость и далее происходит на сооружениях, где многоступенчатые охлаждения.
3. Промысловая и заводская подготовка газа, конденсата и нефти (УППГ+завод)
УППГ- установка предварительной подготовки газа Заводская подготовка- когда в газе много кислых и коррозионных компонентов и присутствуют резкие компоненты, например гелий. Первичное отделение- отделение влаги от газа- предварительная подготовка.
Заводская подготовка газа:
Заводская подготовка газа связана наличием в составе добываемого газа кислых, коррозионно-активных компонентов и необходимостью выделения ценных газообразных компонентов, например, гелия.
Для очистки газов от кислых компонентов можно использовать жидкие и твердые поглотители. В свою очередь жидкостные процессы очистки газа имеют несколько разновидностей: в частности хемосорбционные, абсорбционные, комбинированные и окислительные процессы.
Систему сбора. Потоки разделяются в многофазных сепараторах.
Первичный сепаратор. Отбивается капельная влага и механические примеси.
Далее отделение газообразного вещества от жидкого.
Для газовых и газоконденсатных месторождений используют в основном три способа подготовки:
Абсорбция-– извлечение жидких у\в и воды жидкими поглотителями, гликолями и маслами.
Отделение жидких компонентов с помощью жидкостей. Извлекаем пары влаги с помощью жидких сорбентов (спирты: метанол, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль)
Абсорбционная осушка: основными условиями являются:
-Практическое отсутствие в составе газа тяжелых компонентов углеводородов (практически чистый метановый газ) и обеспечение низкой температуры точки росы осушенного газа.
-Процесс подготовки газа к транспорту этим методом базируется на поглощении влаги конденсата жидкими поглотителями, в частности гликолями.
Адсорбция – извлечение жидких у\в и воды твердыми поглотителями.
Происходит с применением твердых сорбентов, то есть выбираются определенные вещества, у которых будет огромная удельная поверхность (например, боксит, циалиты). При адсорбции впитываем влагу(воду), тяжелые углеводороды. Основным преимуществом адсорбционного способа осушки является обеспечение более низкой температуры, точки росы по сравнению с другими методами подготовки.
Выбирается в зависимости от состава добываемой продукции и климатических условий добычи и транспорта газа. Основным преимуществом является – обеспечение практически самой низкой температуры точки росы.
Процесс адсорбции отличается от процесса абсорбции тем, что в качестве поглотителя влаги используются твердые сорбенты (бокситы, активированный уголь, силикагели, цеолиты и т.д.)
Низкотемпературная сепарация (НТС) – получение низких t при дросселировании газа высокого давления или на установках искусственного холода.
Применяется, если в составе пластовой смеси большое количество тяжелых углеводородов. В основе данного метода лежит эффект Джоуля-Томпсона (дросселирующие устройства).
Применятся в основном на газоконденсатных месторождениях, где конденсата менее 100см3/м3 . Сущность: снижение температуры, вода и тяжелые УВ конденсируются.
Выбор зависит от требований к кондиции газа, от объема и состава добываемой смеси.
Сепараторы по принципу деятельности разделяются на:
гравитационные (на основе силы тяжести) Чем ниже температура на входе в сепаратор, тем эффективнее процесс. Бывают вертикальные, горизонтальные и сферические.
инерционные (на основе силы энергии). Создаем завихрении нашей смеси(это либо вихревые камеры: чем больше скорость, тем больше заворотов, циклоны.). Бывают циклонные и вихревые.
смешанного типа (на основе силы тяжести и силы энергии). Те же гравитационные сепараторы, но на этих тарелках конгенциальные насадки.Бывают гравитационные с конгенциальным входом.
Компрессора:
Предназначены для повышения давления газа и характеризуются з параметрами: степенью повышения давления, мощностью, производительностью.
Газомоторные компрессора: продувается цилиндр сжатым воздухом, который смешивается с газом, образуя горючую смесь в цилиндре. (камеры заполняются газом, поршень приводится в действие, газ резко выдувается с камеры, газ выходит с повышенным давлением)
Турбинные компрессора: центробежный корпус, в котором вращается вал с укрепленным на нем рабочим колесом. Чем выше необходимое давление, тем больше колес. Газ откидывается на периферию лопаток, а затем в направляющий аппарат, там кинетическая энергия частично переходит в потенциальную (происходит сжатие и повышение давления) . Турбины бывают разных мощностей.
Газораспределительные станции.
Роль: по трубе магистрального трубопровода идет большое количество газа под давлением 7,5 МПа. Высоконапорный газ, транспортируемый по магистральному газопроводу не может быть подан непосредственно потребителю, он подается при определенном давлении и с заданной степенью очистки от примеси. Кроме того для обнаружения утечек газу должен быть придан резкий запах. Также на ГРС регулируют и учитывают расход газа, отпускаемый потребителю.
ГРС строят для обеспечения одного или нескольких потребителей на расстоянии не менее 300 метров от населенных пунктов. Для очистки газа применяют фильтры, которые улавливают механические примеси, капельную жидкость и ингибиторы, предусматриваются меры по предупреждению гидратообразования.
Газораспределительная станция:
Снижается давление
Газ одорируется
Газ очищается от мех.примесей и жидкости
Одорация:
Этилмеркаптан
Тетрагидрофен
Норма 16 г на 100 м3
Промысловые газосборные сети.
ПГС – один из основных элементов системы сбора и подготовки газоконденсата на месторождении. Под ПГС понимаются газопроводошлейфы, соединяющие между собой установки подготовки газа и промысловые газосборные коллекторы. Кроме того, имеются конденсатопроводы, водопровод, ингибиторопровод.
ПГС определяются в зависимости от конкретных геолого-эксплуатационных условий, состава и свойств добываемой продукции, способа подготовки газа к транспорту, требований потребителя и др. факторов.
ПГС классифицируются по конфигурации промыслового газосборного коллектора. Различают линейные, лучевые, кольцевые и групповые газосборные сети. Линейная схема – шлейф поступает в коллектор и на КПГ (комплекс подготовки газа). Кольцевая – в залежах с округлой формой дренирования. Групповая – к группе КПГ.