Газодобывающее предприятие для малых, средних и крупных месторождений включает в свой состав полный комплекс сооружений, начиная со скважины и кончая коллектором, соединяющим промысел с потребителем, магистральным газопроводом или газоперерабатывающим заводом. Комплексы основного производственного назначения для газодобывающего предприятия .в общем случае включают следующие сооружения: 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 подготовки конденсата компримирования газа (при необходимости), общего технологического и подсобно-вспомогательного назначения.
Технологические схемы установок, обеспечивают прием сырья, поступающего из скважин, прием газа от УППГ,подготовку газа к транспорту на весь период разработки месторождения, в том числе: очистку от мехпримесей и капельной жидкости, осушку, отбензинивание (при необходимости), очистку от агрессивных примесей (при необходимости), охлаждение газа перед подачей в магистральный газопровод (при необходимости),стабилизацию газового конденсата (при необходимости),переработку газового конденсата (или его смеси с попутной нефтью) в моторные топлива (при необходимости);приемистость установок, т.е. возможность их работы в условиях изменения объёма сырья и вырабатываемых продуктов; Установки, предназначенные для подготовки газа и извлечения конденсата на газоконденсатных месторождениях спроектированы с учетом пластового давления.
Очистка газа от механических примесей, капельной жидкости осуществляется в сепараторах на УКПГ, УППГ
На газоконденсатных месторождениях для отбензинивания газа, среди прочих, применяется способ - низкотемпературная сепарация .
Установка НТС включает следующий минимальный набор оборудования: сепаратор I ступени;узел впрыска в поток газа ингибитора гидратообразования (метанола, 70-80% ДЭГа или других гликолей);рекуперативные теплообменники, дроссель, эжектор утилизации газа выветривания, холодильную машину; низкотемпературный сепаратор (сепаратор тонкой очистки);разделители газового конденсата и воды с ингибитором гидратообразования На установках НТС охлаждение газа следует производить за счет дроссель-эффекта, а при отсутствии его в схему необходимо включать источник искусственного холода.
С целью 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, исключающий замерзание жидкостей в процессе эксплуатации и при прекращении работы; возможность быстрого слива застывающих жидкостей из аппаратов при прекращении работы устройства для защиты движущихся частей оборудования от атмосферных осадков; средства защиты от коррозии, вызываемой атмосферными осадками; мероприятия, обеспечивающие нормальные условия эксплуатации средств автоматизации, защитной и регулирующей арматуры; Производственные объекты оборудованы местными регуляторами и контрольно-измерительными приборами в минимально необходимом объеме, позволяющим осуществлять контроль основных технологических параметров и работы оборудования непосредственно на площадке объекта (установки);
средствами централизованного контроля и сигнализации в объёме, позволяющем осуществлять оперативный контроль основных технологических параметров и контроль исправности средств автоматики технологического оборудования;
средствами оперативного управления и регулирования режимом добычи газа и газового конденсата, обработки газа, внутреннего транспорта и подачи его в магистральные газопроводы или потребителю;
средствами защитной автоматики, обеспечивающими автоматическое и дистанционное отключение скважин, технологического оборудования и установок в случае аварии, пожара и сброса газа на факел по стационарным трубопроводам.
Для более гибкого использования резервов вышеуказанных технологий нами разработана и внедрена в эксплуатацию мобильная сепарационная установка, выполняющая, частично, функцию УКПГ.
Разработка и внедрение в практику установок мобильных сепарационных вызвана необходимостью, быстрого освоения вводимых в эксплуатацию скважин в период от готовности скважин к эксплуатации до завершения строительства и пуска в эксплуатацию долговременных сооружений УКПГ. Газ при этом направляется в существующие сети или в построенный коллектор потребителю. Жидкие углеводороды, нестабильный конденсат направляются на автотранспорте в действующие пункты сбора и подготовки стабильного конденсата. Кроме этого мобильные комплексы можно использовать там, где долговременное строительство промысловых сооружений нецелесообразно. Пока идет строительство долговременных сооружений (УКПГ), ввод их в эксплуатацию, а это занимает период около 2-х лет, предприятие получает продукцию, используя предлагаемую временную схему добычи и подготовки газа. И последнее, мобильные комплексы используются в качестве замерных установок для замера продукции скважин при добычи и при их гидродинамических исследованиях.
В состав установки входят сепаратор первой ступени, сепаратор второй ступени,
емкость для сбора конденсата, устройство для ввода ДЭГа, замерная емкость, пневмодетандер, расходомер газа, необходимая запорная и регулирующая арматура.
Конструкция мобильного комплекса блочная, комплектная, на общей раме, способной выдержать наибольшие нагрузки, возникающие при погрузочно-разгрузочных операциях. Габариты, масса блока в пределах установленных норм транспортировки оборудования транспортными средствами. Технологическая схема предусматривает установку сепаратора первой ступени - первичного и второй ступени – низкотемпературного, где для получения холода вместо обычного штуцера применяемого для создания дроссель-эффекта, предлагается использовать более эффективное устройство - пневмодетандер, который является и автономным источником электроэнергии для нужд установки. Предусмотрена подача ДЭГа перед входом в пневмодетандер в качестве средства против гидратообразования. При использовании установки в качестве замерной (см. рис.1) она оснащается дополнительно линией для замера газа и замерной емкостью для сбора жидкости с последующим замером нефти и воды.
Весь процесс автоматизирован, сепарирование, сбор и сброс конденсата, замер газа, конденсата, параметры контролируются и фиксируются в памяти компьютера.
Установка транспортируется к месту добычи автотранспортом,подключается к скважине, к соответствующим трубопроводам. Установка оборудуется боксом – операторной с помещениями для дежурного персонала. Вся операция размещения установки на площадке добычи занимает не более одних суток ,при этом достаточно только спланировать грунт под раму установки. Обладая автономным источником электроэнергии установка способна круглосуточно эксплуатироваться в автоматическом режиме без подключения к электрическим коммуникациям. Электроэнергия используется для питания автоматики, привода автоматических клапанов, обогрева в холодное время года, освещения.
На фотографии рис.2 изображена установка, отработавшая на месторождении непрерывно около 2-х лет, проходящая профилактический осмотр, необходимый ремонт и модернизацию.
Разрабатывается аналогичная установка для освоения нефтяных скважин рис3. Установка предназначена для разделения фаз газ – нефть – конденсат- пластовая вода перед отправкой жидких углеводородов для сбора, дальнейшей обработки на УСК, ЭЛОУ. Установка может также использоваться в качестве замерной установки для замера выхода продукции одной скважины. Газодобывающие предприятия проявили интерес к установкам, считают, что достоинства их еще не раскрыты полностью, необходимо более широко применять их в промысловой практике.
Сепарация природного газа
Оборудование добывающего предприятия, работающего на газоконденсатном месторождении, включает в свой состав полный комплекс необходимых сооружений - от скважины до коллектора, соединяющего промысел с потребителем, магистральным газопроводом или газоперерабатывающим заводом.
Сепаратор газовый.
Как подготовить газ?
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, проектируются с учетом пластового давления и возможности работы в условиях изменения объёма сырья и вырабатываемых продуктов.
Схема газовой установки.
От механических примесей, капельной жидкости газ очищается 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 его 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.
Ждать ли пуска УКПГ?
Во многих случаях помочь в быстром освоении газоконденсатного месторождения, без ожидания ввода в эксплуатацию долговременных стационарных установок подготовки газа, может мобильная сепарационная установка, частично выполняющая функции УКПГ.
Газ на выходе из мобильной установки направляется в существующие сети или в построенный коллектор потребителю. 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. Пока идет строительство УКПГ, ввод их в эксплуатацию (а это занимает около двух лет), предприятие получает продукцию по временной схеме добычи и подготовки газа. И наконец, мобильные комплексы могут использоваться в качестве замерных установок при гидродинамических исследованиях скважин.
Установка на мобильной платформе.
В состав установки (рис. 3), разработанной ОАО «УзЛИТИнефтгаз», входят сепараторы I и II ступеней, емкость для сбора конденсата, устройство для ввода диэтиленгликоля (ДЭГ), замерная емкость, пневмодетандер, расходомер газа, необходимая запорная и регулирующая арматура.
Установка на мобильной платформе.Вид сбоку.
Конструкция мобильного комплекса блочная, комплектная, на общей раме, способной выдержать нагрузки, возникающие при погрузочно-разгрузочных операциях. 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.
Установка на мобильной платформе.Вид сзади.
Весь процесс автоматизирован. Сепарирование, сбор и сброс конденсата, замер газа, конденсата контролируются и фиксируются компьютером.
Установка на мобильной платформе.
Установка транспортируется к месту добычи автотранспортом, подключается к скважине и к соответствующим трубопроводам. 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.