Решение задач на тему: Современное состояние технологий подготовки газа Добринского газоконденсатного месторождения

Введение

Природные ресурсы занимают ведущее место в экономическом развитии России. Их добыча составляет более 50% валового внутреннего продукта России. Около 70% валютных поступлений федерального бюджета, бюджетов субъектов Российской Федерации прямо или косвенно связаны с эксплуатацией природно-ресурсного потенциала страны. В связи приведенными фактами вопрос оптимального ресурсопотребления и ресурсосбережения занимает центральное место на предприятиях нефтегазовой промышленности.

Актуальность данной работы обусловлена тенденциями в стране в области развития ресурсосбережения.

Газовая отрасль в России является одним из наиболее стратегически важных секторов экономики. Россия занимает ключевую позицию в глобальной системе газоснабжения, обеспечивая 24% мировой добычи природного газа.

Двадцать первый век - это век научно-технического прогресса, который связан с проблемой нехватки энергоресурсов. Мировые запасы углеводородов истощаются с каждым годом. Борьба за ресурсы растет, и проблема открытия новых газовых месторождений стоит очень остро.

В связи с этим возникает необходимость увеличения коэффициента извлечения углеводородов, а также разработки небольших запасов и месторождений углеводородов, содержащих сероводород. Запасы сероводорода в нашей стране достигают половины мировых запасов. В Российской Федерации открыто более 160 газовых и газоконденсатных месторождений с наличием сероводорода, основная часть которых относится к категории малосернистых. Проблемы разработки таких месторождений не могут быть решены без создания эффективных технологий очистки промысловых газов от сероводорода.

В связи с отсутствием надежных и экономически эффективных технологий очистки промысловых газов от сероводорода, степень участия в разработке малосернистых месторождений с небольшими запасами, когда строительство газоперерабатывающих заводов неоправданно, остается низкой. Подготовленные к разработке месторождения находятся на консервации в течение десятилетий, поэтому создание технологии очистки газа от сероводорода для подготовки месторождений отвечает приоритетным направлениям отраслевой Программы ОАО "Газпром" по энергосбережению и является актуальной задачей.

Целью диссертационной работы является разработка технологии оптимизации работы установки НТС на Добринском месторождении.

Основные задачи исследования

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- провести анализ литературы по теме исследования;

- рассмотреть современное состояние технологий подготовки газа Добринского газоконденсатного месторождения;

- изучить НТС с изоэнтальпийным расширением газа;

- изучить технологию НТС с ТДА;

- рассмотреть оптимизацию подготовки газа и газового конденсата на Добринском ГКМ.

Работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка использованной литературы.

Оглавление

- Введение 3

- Литературный обзор по теме исследования Оптимизация работы установки НТС на Добринском месторождении

- Процессы подготовки газа и газового конденсата

- Технология подготовки газа и конденсата на Добринском месторождении

- Современное состояние технологий подготовки газа Добринского газоконденсатного месторождения

- НТС с изоэнтальпийным расширением газа

- Технология НТС с ТДА

- Оптимизация подготовки газа и газового конденсата на Добринском ГКМ

- Выводы 41

- Список использованной литературы 44

Заключение

По проведенному анализу низкотемпературных технологий оптимизации работы установки НТС можно сделать следующие выводы.

1. Актуальной задачей на действующих газоконденсатных промыслах является снижение содержания С3+В или С5+В в подготовленном газе и увеличение выхода товарного углеводородного конденсата.

2. Доминирующим процессом подготовки газа на газоконденсатных месторождениях служит низкотемпературная сепарация с турбодетандерными агрегатами. Однако данная технология обладает не только важными преимуществами, но и рядом серьезных недостатков.

3. При проектировании УКПГ на новых объектах подготовки конденсатсодержащих газов рекомендуется наряду с технологией НТС с ТДА рассматривать технологии НТС с пропановыми холодильными установками, а в некоторых случаях - НТС с использованием дроссельного устройства или устройств газодинамической сепарации. Выбор того или иного варианта технологии при проектировании обустройства газоконденсатного месторождения обусловлен составом пластового газа, а также технико-экономическими, логистическими и многими другими факторами.

4. Развитие промысловых технологий обработки углеводородного сырья должно идти по пути дальнейшего снижения содержания С3+В или С5+В в подготовленном газе и увеличения извлечения жидких углеводородов за счет применения усовершенствованных абсорбционных процессов и технологии с использованием ректификации.

Для совершенствования процесса НТС предлагаются два метода: сорбция в потоке и изоэнтропийное расширение газа.

Сорбция в потоке - впрыск в поток исходной смеси стабильного конденсата или других углеводородных жидкостей на некотором расстоянии от сепаратора, т.е. утяжеление исходной смеси. Как было показано, до определенного предела утяжеление состава тощей исходной смеси позволяет повысить степень извлечения конденсатобразующих компонентов. Но это мероприятие не дает эффекта для жирных смесей.

Замена изоэнтальпийного расширения (дросселирование) на изоэнтропийное (расширение в детандерах) позволяет эффективнее использовать имеющийся свободный перепад давления. Но и в том и в другом случае необходимо иметь этот свободный перепад давления. Замена дросселя на детандер несколько продлевает срок службы НТС, но не решает проблему извлечения жидких углеводородов на период исчерпания свободного перепада давления.

По мере разработки месторождения на истощение следовало бы для поддержания заданного уровня извлечения жидких углеводородов из все облегчающегося состава исходной смеси снижать температуру сепарации. На практике же из-за непрерывного снижения свободного перепада давления температура сепарации постоянно повышается. Поэтому на снижение эффективности НТС влияют одновременно два фактора-облегчение состава исходной смеси и повышение температуры сепарации.

Таким образом, главная причина низкой эффективности установок НТС - несовершенство процесса однократной конденсации, когда извлечение целевых компонентов при фиксированных давлении и температуре зависит от состава исходной смеси [2].

К достоинствам установок НТС можно отнести:

- низкие капитальные вложения и эксплуатационные затраты при наличии свободного перепада давления;

- одновременную осушку газа до точки росы, достаточных для дальнейшего транспорта газа.

Для установок НТС характерны следующие недостатки:

- низкие степени извлечения газового конденсата, особенно для тощих газов;

- высокие потери целевых компонентов с товарным газом;

- снижение эффективности процесса из-за облегчения состава газа ии повышение температуры НТС;

- необходимость реконструкции на период исчерпания свободного перепада давления;

- применение ингибитора гидратообразования.

Установки НТС могут найти оправданное применение на небольших месторождениях с коротким сроком разработки, когда более сложные установки не успевают окупиться, а так же как метод первичной обработки при подачи газа на переработку на отдаленный НПЗ.

Как показывает зарубежный опыт, процесс НТС перерос в процесс низкотемпературной конденсации, отличающийся значительно более низкими температурами охлаждения потока газа (до -90, -120 С) [2].

Список литературы

1. Андреев О.П. Технологические схемы УКПГ на основе 3S-технологии для нефтегазоконденсатных месторождений / О.П. Андреев, Р.М. Минигулов, Р.В. Корытников и др. // Наука и техника в газовой промышленности. - 2009. - № 2. - С. 4-10.

2. Бекиров Т.М. Сбор и подготовка к транспорту природных газов / Т.М. Бекиров, А.Т. Шаталов. - М.: Недра, 1986. - 261 с.

3. Бекиров Т.М. Технология обработки газа и конденсата / Т.М. Бекиров, Г.А. Ланчаков. - М.: Недра, 1999. - 596 с.

4. Бекиров Т.М. Анализ работы опытной установки промысловой низкотемпературной абсорбции / Т.М. Бекиров, Е.Н. Туревский, В.В. Брагин и др. - М., 1995. - 39 с.

5. Истомин В.А. Низкотемпературные процессы промысловой обработки природных газов. - Ч. I / В.А. Истомин. - М.: ИРЦ Газпром, 1999. - 76 с.

6. Истомин В.А. Методические рекомендации по предупреждению гидратообразования на валанжинских УКПГ Уренгойского ГКМ. - Ч. II: Анализ эффективности различных вариантов нетрадиционного использования летучего ингибитора гидратов - метанола / В.А. Истомин, А.Г. Бурмистров, В.П. Лакеев и др. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 1991. -157 с.

7. Касперович А.Г. Балансовые расчеты при проектировании и планировании переработки углеводородного сырья газоконденсатных и нефтегазоконденсатных месторождений: учебн. пособ. / А.Г. Касперович, Р.З. Магарил. - М.: КДУ, 2018. - 412 с.

8. Кубанов А.Н. Применение турбохолодильной техники на УКПГ: компрессор-детандер или детандер-компрессор / А.Н. Кубанов, А.В. Козлов, А.В. Прокопов и др. // Наука и техника в газовой промышленности. - 2011. - № 3. - С. 55-62.

9. Кубанов А.Н. Технологический анализ работы турбохолодильной техники на начальном этапе эксплуатации УКПГ-2В Бованенковского НГКМ / А.Н. Кубанов, М.А. Воронцов, Д.М. Федулов и др. // Вести газовой науки: Проблемы эксплуатации газовых, газоконденсатных и нефтегазоконденсатных месторождений. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2013. - № 4 (15). - С. 84-89.

10. Кубанов А.Н. Пути решения задачи подготовки газа неоком-юрских залежей месторождений полуострова Ямал с получением стабильного конденсата / А.Н. Кубанов, А.В. Козлов, Т.С. Цацулина и др. // Наука и техника в газовой промышленности. - 2017. - № 4. - С. 54-60.

11. Кубанов А.Н. Интенсификация промысловой низкотемпературной обработки природных газов на месторождениях: дис. … канд. техн. наук / А.Н. Кубанов. - М., 1998.

12. Ланчаков Г.А. Повышение эффективности добычи и подготовки газа валанжинских залежей Уренгойского комплекса / Г.А. Ланчаков, В.А. Ставицкий, Н.А. Цветков и др. // Актуальные вопросы и научнотехнические решения по технике и технологии добычи, извлечения и подготовки углеводородного сырья к транспорту на газоконденсатных месторождениях: материалы заседания секции "Добыча и промысловая подготовка газа и газового конденсата" НТС ПАО "Газпром". - М.: ИРЦ Газпром, 20016. - С. 43-47.

13. Николаев О.А. Обеспечение эффективной эксплуатации валанжинских УКПГ после ввода ДКС и насосной станции подачи конденсата Уренгойского НГКМ / О.А. Николаев, О.П. Кабанов, Н.А. Цветков и др. // Газовая промышленность. - 2013. - № 4. - С. 31-34.

14. Ходанович И.Е. Тепловые режимы магистральных газопроводов / И.Е. Ходанович, Б.Л. Кривошеин, Р.Н. Бикчентай. - М.: Недра, 1971. - 216 с.

15. Юшина В.С. Современное состояние технологии выделения легких углеводородов / В.С. Юшина, Е.Н. Туревский, Л.В. Грипас и др. - М.: ИРЦ Газпром, 1994. - 87 с.