СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ГАЗОКОНДЕНСАТНОЙ СМЕСИ К ТРАНСПОРТУ Российский патент 1999 года по МПК E21B43/34 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при подготовке газоконденсатной смеси к транспорту.

Известен способ подготовки газоконденсатной смеси к транспорту с использованием процесса низкотемпературной сепарации /1/. В этом способе для предотвращения парафиноотложения на установке производят подогрев газоконденсатной смеси перед сепаратором первой ступени и в разделителях первой и второй ступеней. Кроме того, в поток газа перед входом на установку и после сепаратора последней ступени подают ингибитор парафиноотложения.

Недостатками этого способа являются большая металлоемкость установки и повышенные эксплуатационные затраты, связанные с подогревом технологических потоков и использованием ингибитора парафиноотложения.

Наиболее близким аналогом по сути к предлагаемому техническому решению является способ подготовки газоконденсатной смеси к транспорту, включающий подачу части конденсата низкотемпературной ступени сепарации в поток газа между сепаратором первой ступени и теплообменником первой ступени охлаждения в такой пропорции, чтобы парафины не выпадали в твердый осадок /2/.

Недостатком известного способа является его низкая эффективность при больших концентрациях осадкообразующих углеводородных фракций в газе после первой ступени сепарации. В связи с этим для снижения их концентрации в жидкой фазе ниже пороговой требуется в поток охлаждаемого газа перед теплообменником вводить большое количество конденсата низкотемпературной ступени сепарации. Это увеличивает эксплуатационные затраты на обработку газоконденсатной смеси.

Целью изобретения является снижение эксплуатационных затрат на обработку газоконденсатной смеси.

Поставленная цель достигается следующим образом. В способе подготовки к транспорту газоконденсатной смеси, включающим подачу пластовой продукции на технологическую линию многоступенчатой системы сепарации и охлаждения, подачу части конденсата низкотемпературной ступени сепарации в поток газа между сепаратором первой ступени и теплообменником, в качестве конденсата используют жидкую смесь легких углеводородов (ЖСЛУ) следующего состава (мас.%): растворенные в смеси газообразные компоненты 20-35; фракции с температурой кипения 35-190^oC 40-65; фракции, выкипающие при температурах свыше 270^oC - не более 0,50. Кроме того, для получения жидкой смеси легких углеводородов используют дополнительную автономную технологическую линию с многоступенчатой системой сепарации и охлаждения, при этом газоконденсатную смесь в дополнительную технологическую линию подают с другого пласта.

Этот способ не требует применения дорогостоящего оборудования. Условием реализации способа является работа двух технологических ниток, обрабатывающих разные пластовые продукции во взаимоувязке.

На чертеже представлена технологическая схема подготовки газоконденсатной смеси к транспорту по предлагаемому изобретению.

Газоконденсатную смесь 1 подают в сепаратор первой ступени 2 первой технологической нитки, где разделяют на фазы. Жидкую фазу 3 отводят с низа сепаратора 2 в разделитель 4.

Газовую фазу 5 подают в блок дополнительной обработки 6. В этом блоке поддерживают режим, обеспечивающий получение на установке ЖСЛУ следующего состава, мас. %: растворенные газы 20-35; фракции с температурой кипения 35-190^oC 40-65 и фракции, выкипающие при температурах свыше 270^oC - не более 0,5. Газожидкостную смесь по линии 7 подают в сепаратор 8. Газовую фазу 9 из сепаратора отводят по назначению. Жидкую фазу 10 подают в емкость 11 для отстоя от раствора ингибитора. Туда же по линии 12 подают часть жидкой фазы из разделителя 4, а другую часть по линии 13 отводят по назначению.

Углеводородную фазу 14 из разделителя 11 делят на два потока. Один поток отводят из установки по линии 15. Второй поток 16 дожимают насосом 17 и по линии 18 подают на вторую технологическую нитку, где обрабатывается газоконденсатная смесь, содержащая осадкообразующие компоненты.

Газоконденсатную смесь, содержащую осадкообразующие компоненты 19, подают во входной сепаратор 20 второй технологической нитки для разделения на жидкую и газовую фазы. Жидкую фазу из сепаратора 20 отводят по линии 21 на дальнейшую обработку. Газовую фазу 22 смешивают с ЖСЛУ из первой технологической нитки и смесь по линии 23 подают в теплообменник 24, где охлаждают до требуемой температуры. Полученную смесь 25 для разделения на фазы подают в сепаратор 26. Газовую 27 и жидкую 28 фазы выводят из сепаратора и подают на дальнейшую обработку.

Для сравнительной оценки вариантов подготовки газоконденсатной смеси по наиболее близкому аналогу /2/ и предлагаемому способам были проведены исследования.

Составы сырья первой и второй технологических линий приведены в табл. 1.

Режим работы первой технологической линии обеспечивал получение в ней ЖСЛУ следующего состава, мас.%: N₂ - 0,0225; CH₄ - 6,3813; C₂H₆ - 3,9764; CO₂ - 0,1432; C₃H₈ - 5,2934; C₄H₁₀ - 5,4894; C₅H₁₂ - 4,3059; C₆H₁₄ - 7,0552; C₇H₁₆ - 9,9889; C₈H₁₈ - 13,7375; C₉H₂₀ - 13,4564; C₁₀H₂₂ - 13,8719; фр. 196^oC - 7,2697; фр. 216^oC - 7,5934; фр. 235^oC - 0,5709; фр. 253^oC - 0,4142; фр. 270^oC - 0,3249; фр. 287 - 0,1050.

В состав ЖСЛУ входят: растворенные газообразные компоненты 21,2062; фракции с температурой кипения 35-190^oC - 62,4157; фракции, выкипающие при температурах свыше 270^oC - 0,4499 мас.%.

По условиям экспериментов для исключения осложнений в работе теплообменника 24 массовая концентрация фр. 253^oC⁺ в жидкой фазе, образовавшейся при охлаждении потока, должна составить не более 1,1%. Исходя из этой цифры определялся удельный расход ЖСЛУ, подаваемой в поток газа.

Ряд показателей установки при работе в различных режимах приведен в табл. 2. В табл. 2 режимы 1 и 2 относятся к аналогу. При этом в режиме 1 не производится подача ЖСЛУ в поток газа перед теплообменником 21. В этом варианте концентрация фр. 253^oC⁺ в жидкой фазе, образовавшейся при охлаждении газа, в теплообменнике 21 составляет 5,6 мас%, что в 5 раза больше допустимой нормы. Происходит образование твердых кристаллов в системе, их осаждение на поверхности оборудования.

В режиме 2 в поток газа подается конденсат низкотемпературной ступени сепарации второй технологической нитки в соответствии с аналогом /2/. Для снижения концентрации фр. 253^oC⁺ в жидкой фазе, образовавшейся при охлаждении потока в теплообменнике 24 до 1,02 мас.% потребуется в поток подавать конденсат в количестве 115 кг/1000 м³.

Режим 3 характеризует работу установки по предлагаемой технологии. В этом режиме в качестве ЖСЛУ используют продукт из разделителя 12 первой технологической нитки.

При этом снижение концентрации фр. 253^oC⁺ ниже пороговой (в данном случае 1,1 мас.%) достигает при удельных расходах ЖСЛУ 55 кг/1000 м³, что в 2,1 раза меньше чем при работе по схеме аналога. Благодаря этому обеспечивают снижение расхода энергии на перекачку ЖСЛУ примерно во столько же раз.

Источники информации.

1. Бекиров Т.М., Шаталов А.Т. Сбор и подготовка к транспорту природных газов. - М.: Недра, 1986, с. 212-213.

2. Способ подготовки газоконденсатной смеси к транспорту. Патент Российской Федерации N 2092690. - БИ 1997, N 28.

Изобретение может быть применено в нефтяной и газовой отраслях промышленности. Обеспечивает снижение эксплуатационных затрат на обработку парафиносодержащих газоконденсатных смесей. Сущность изобретения: способ включает подачу пластовой продукции на технологическую линию многоступенчатой системы сепарации и охлаждения, подачу части конденсата низкотемпературной ступени в поток газа между сепаратором первой ступени и теплообменником. В качестве конденсата низкотемпературной ступени сепарации используют жидкую смесь легких углеводородов следующего массового состава, %:
Растворенные в смеси газообразные компоненты - 20-35
Фракции с температурой кипения 35-190^oС - 40-65
Фракции, выкипающие при температурах свыше 270°С - Не более 0,5
1 з.п.ф-лы, 1 ил., 2 табл.

1. Способ подготовки газоконденсатной смеси к транспорту, включающий подачу пластовой продукции на технологическую линию многоступенчатой системы сепарации и охлаждения, подачу части конденсата низкотемпературной ступени в поток газа между сепаратором первой ступени и теплообменником, отличающийся тем, что в качестве конденсата низкотемпературной ступени сепарации используют жидкую смесь легких углеводородов следующего состава, мас.%:
Растворенные в смеси газообразные компоненты - 20 - 30
Фракции с температурой кипения 35 - 175^oC - 40 - 60
Фракции, выкипающие при температурах свыше 271^oC - Не более 0,50
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для получения жидкой смеси легких углеводородов используют дополнительную автономную технологическую линию с многоступенчатой системой сепарации и охлаждения, при этом газоконденсатную смесь в дополнительную технологическую линию подают из другого пласта.