УСТАНОВКА КОМПЛЕКСНОЙ ПОДГОТОВКИ ГАЗА ГАЗОВОГО ПРОМЫСЛА НЕФТЕГАЗОКОНДЕНСАТНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ Российский патент 2012 года по МПК F25J3/00 

Изобретение относится к технике тепловой обработки и сепарации газовых и газоконденсатных смесей от влаги и тяжелых углеводородов, а именно к установкам комплексной подготовки природного газа на газовых промыслах нефтегазоконденсатных месторождений.

Из уровня техники известна установка подготовки газа, включающая подогреватель газа и конденсата, устройство осушки, коллекторы среднего и низкого давления, комплект средств автоматики и комплект средств жизнеобеспечения. Входной отсек устройства осушки оборудован узлом сепарации газа, подогреватель газа и конденсата смонтирован в полости устройства осушки. Установка выполнена в блочно-модульном исполнении (RU 8964 U1, 22.05.1998).

Из уровня техники известна установка подготовки газа, содержащая устройства для редуцирования, очистки природного газа, компримирования, охлаждения и измерения расхода газа, а также системы управления, теплоснабжения, пожаротушения, охранной сигнализации, связи. Все устройства и системы установки размещены в транспортабельных блок-контейнерах, установленных на едином фундаменте и образующих при сборке единое сооружение. Блок-контейнеры снабжены легко сбрасываемыми люками для выгрузки и обслуживания оборудования (RU 88099 U1, 22.06.2009).

Также известна установка подготовки газа, состоящая из последовательно соединенных по газу первичного сепаратора, соединительных трубопроводов, коллекторов рекуперативного теплообменника, расширительного устройства и вторичного сепаратора с секцией окончательной сепарации на выходе. Вторичный сепаратор снабжен дополнительной секцией сепарации на входе, над которой последовательно размещены полуглухая тарелка со штуцером отбора жидкости и скрубберная секция со штуцером подачи и распределения жидкости (RU 70887 U1, 14.08.2007).

Также из уровня техники известен агрегатный блок подготовки топливного газа, содержащий систему очистки, включающую два взаимно резервирующих фильтра с подключенными к ним трубопроводами подвода и отвода природного газа, систему подогрева природного газа и блок управления. Упомянутые фильтры подключены параллельно к трубопроводу подвода газа и содержат установленные на общей прямоугольной раме цилиндрические, вертикально расположенные корпусы с патрубками входа и выхода газа, оси которых параллельны друг другу и перпендикулярны осям фильтров. Трубопроводы подвода и отвода природного газа размещены в горизонтальной плоскости параллельно длинной стороне рамы (RU 93928 U1, 28.12.2009).

Известна установка низкотемпературной сепарации газовых или газожидкостных смесей, содержащая соединенные по рабочему телу циклонные сепараторы, причем первый из указанных сепараторов, соединенный с источником газовой или газожидкостной смеси высокого давления, включает расположенный по его центральной оси канал для подачи газовой или газожидкостной смеси низкого давления и коаксиально его охватывающий завихритель с расположенными за ним по ходу потока сопловой и сепарационный каналы с выходами для очищенного газа и двухфазной смеси, а выход последней соединен со входом сепаратора для выделения жидкости, газовый выход которого соединен со входом второго циклонного сепаратора, газовый выход второго циклонного сепаратора соединен с выходом для очищенного газа первого циклонного сепаратора (RU 93513 U1, 15.02.2010).

Недостатками известных технических решений являются большие габаритные размеры технологического оборудования, требующие обустройства повышенных площадей и затрат на устранение негативного воздействия пучинистости грунтов на конструкции зданий и сооружений в суровых климатических условиях субарктических и арктических регионов освоения месторождений углеводородов, сложность строительно-монтажных работ, производимых на газовых промыслах, что приводит к повышенным материало- и энергозатратам, удлиняет сроки строительства и ввода в эксплуатацию установки комплексной подготовки газа.

Задача настоящего изобретения состоит в повышении компактности объемной компоновки, сокращении материалоемкости оборудования и трудоемкости монтажа, а также в повышении эффективности, надежности работы и простоты обслуживания.

Поставленная задача решается за счет того, что установка комплексной подготовки газа газового промысла нефтегазоконденсатного месторождения, согласно изобретению содержит, по меньшей мере, одну технологическую линию, в которую входят последовательно сообщенные по потоку рабочего тела - газа или газожидкостных смесей посредством трубопроводов - по меньшей мере, один блок сепаратора-пробкоуловителя, блок фильтра-сепаратора входного, блок емкости для сбора жидкости, содержащей пластовую воду, углеводороды и механические примеси, блок дегазатора-разделителя нестабильного конденсата и пластовой воды, система промежуточной сепарации газа, блок дросселирования газа, включающий, по меньшей мере, один турбодетандерный агрегат и/или дроссельный клапан, система низкотемпературной сепарации газа, а также блок дегазатора нестабильного конденсата, при этом системы промежуточной и низкотемпературной сепарации объединены в блок-модуль и включают каждая - блок, состоящий не менее чем их двух пластинчатых теплообменников «газ-газ», два арматурных узла и связанный с блоком теплообменников посредством одного из упомянутых арматурных узлов в первой из упомянутых систем газосепаратор промежуточный, а во второй - газосепаратор низкотемпературный, причем каждый газосепаратор выполнен циклонным, в виде сосуда высокого давления, снабжен штуцером для ввода рабочего тела и выполнен сблокированным с монтажно-транспортной опорной платформой трансформируемого типа с возможностью опирания на нее в транспортном положении практически горизонтально параллельно платформе и с возможностью последующего перевода в составе установки в вертикальное рабочее положение, а блоки теплообменников смонтированы каждый на своей монтажно-транспортной опорной конструкции с коэффициентом компактности в плане по внешнему обводу теплообменников не менее 0,75 от площади опорной конструкции соответствующего блока, кроме того, упомянутые арматурные узлы также смонтированы каждый на своей монтажно-транспортной опорной конструкции, причем контурные геометрические параметры монтажно-транспортных опорных конструкций, на которые оперты, по меньшей мере, блоки теплообменников и арматурные узлы, согласованы размерами в плане и по высоте с возможностью объединения их в эксплуатационные платформы соответственно систем промежуточной и низкотемпературной сепарации, при этом опорные конструкции блока теплообменников и арматурных узлов в каждой из систем промежуточной и низкотемпературной сепарации смонтированы с образованием объединенной эксплуатационной платформы прямоугольной конфигурации в плане, при этом превышение ширины опорной конструкции блока теплообменников относительно опорных конструкций арматурных узлов симметрично компенсировано двумя парами угловых вставок - опорных металлоконструкций с образованием контурного и промежуточного силового каркаса эксплуатационной платформы и выполненных с возможностью размещения на них соосно с продольной осью теплообменников сервисного оборудования для профилактического обслуживания последних, кроме того, в системе промежуточной сепарации газа опорная платформа газосепаратора промежуточного смонтирована на условной нулевой отметке объекта, а эксплуатационная платформа указанной системы установлена с превышением над опорной платформой газосепаратора с соблюдением условия, при котором ось трубопровода, подводящего рабочее тело от блока теплообменников к газосепаратору, пересекает плоскость стыковки с его входным штуцером на высоте не ниже оси последнего и пространственно ориентирована с нисходящим уклоном к нему.

При этом в системе низкотемпературной сепарации газа эксплуатационная платформа и примыкающая к ней опорной платформой газосепаратора низкотемпературного могут быть смонтированы на условной нулевой отметке объекта.

Установка комплексной подготовки газа может быть снабжена, по меньшей мере, одной дожимной компрессорной станцией с комплексом аппаратов воздушного охлаждения газа для повышения давления газа и поддержания параметров давления и температуры, необходимых для технологического обеспечения процессов очистки, осушки и транспорта газа.

Для повышения давления газа и поддержания параметров давления и температуры, необходимых для технологического обеспечения процессов очистки, осушки и транспорта газа, установка комплексной подготовки газа может быть снабжена двумя дожимными компрессорными станциями с комплексом аппаратов воздушного охлаждения газа каждая.

Для повышения давления газа и поддержания параметров давления и температуры, необходимых для технологического обеспечения процессов очистки, осушки и транспорта газа, установка комплексной подготовки газа может быть снабжена тремя дожимными компрессорными станциями с комплексом аппаратов воздушного охлаждения газа каждая.

Установка комплексной подготовки газа может содержать пункт хозрасчетного замера газа, установленный после системы низкотемпературной сепарации газа.

Газосепаратор промежуточный и газосепаратор низкотемпературный соответственно систем промежуточной и низкотемпературной сепарации газа могут быть снабжены каждый штуцером для выхода отсепарированного рабочего тела в верхней части корпуса и штуцером для отвода отсепарированной жидкой смеси в нижней части корпуса газосепаратора и наделены внутренними - распределительным устройством, сетчатым агломератором, блоком циклонов и кубовым объемом для сбора отсепарированной жидкой смеси, при этом штуцер для ввода рабочего тела и внутреннее распределительное устройство размещены на участке высоты корпуса газосепараторов ниже сетчатого агломератора над максимальной верхней границей кубового объема для сбора указанной отсепарированной жидкой смеси.

Упомянутые газосепараторы систем промежуточной и низкотемпературной сепарации газа могут быть снабжены каждый в нижней части внешним опорным цилиндрическим подстаканником, смонтированным на газосепараторе в заводских условиях перед размещением последнего в транспортном положении на монтажно-транспортной опорной платформе, причем упомянутые платформы снабжены, по меньшей мере, двумя ложементами с цилиндрической конфигурацией опорной части, при этом расстояние между внутренними гранями ложементов выполнено не менее внешнего диаметра нижней опорной части подстаканника.

В системе промежуточной сепарации газа один из арматурных узлов может включать трубопровод подачи сырого газа в блок теплообменников и трубопровод подачи в указанный блок осушенного газа из системы низкотемпературной сепарации газа, а другой арматурный узел включает трубопровод сырого газа, предназначенный для сообщения блока теплообменников по сырому газу с газосепаратором промежуточным и трубопровод для отвода осушенного газа из блока теплообменников к турбодетандерному агрегату установки комплексной подготовки газа, причем упомянутые выше трубопроводы снабжены фланцами.

В системе низкотемпературной сепарации газа один из арматурных узлов может включать трубопроводы подачи рабочего тела в блок теплообменников от газосепаратора низкотемпературного и отвода газа из указанного блока на узел хозрасчетного замера газа, а другой арматурный узел включает трубопроводы подачи газа в блок теплообменников при необходимости из дожимной компрессорной станции и отвода газа из указанного блока к блоку теплообменников системы промежуточной сепарации газа, причем упомянутые выше трубопроводы снабжены фланцами.

Эксплуатационная платформа системы промежуточной сепарации газа может быть смонтирована с превышением над опорной платформой газосепаратора промежуточного посредством пространственно-ориентированных опорных элементов жесткости.

Пластинчатые теплообменники могут быть выполнены каждый с перекрестным направлением движения двух теплообменных сред с возможностью прямоточного движения одной из них в направлении сверху-вниз, для чего теплообменник снабжен входным и выходным штуцерами, установленными на корпусе теплообменника вдоль силовых линий поля гравитации в эксплуатационном положении блока и предназначенными для упомянутого движения напроток одной из теплообменных сред, а для циркуляции в теплообменнике другой теплообменной среды упомянутый теплообменник снабжен входным и выходным штуцерами подачи и отвода упомянутой теплообменной среды, установленными с торцов корпуса теплообменника, причем внутренние объемы пластин теплообменника сообщены между собой и штуцерами, которые ориентированы перекрестно с направлением входного и выходного штуцеров первой теплообменной среды, и расположены нормально к направлению их оси.

Блоки теплообменников могут быть снабжены установленными в заводских условиях коллекторами подачи в указанные блоки и отвода из них подвергаемого очистке рабочего тела.

По меньшей мере, часть коллекторов в блоках теплообменников может быть снабжена фланцами для соединения с ответными фланцами трубопроводов арматурных узлов.

Трубопроводы могут быть снабжены запорной арматурой, причем, по меньшей мере, часть задвижек запорной арматуры выполнена с электромеханическим приводом.

Установка комплексной подготовки газа может быть выполнена с номинальной производительностью, изменяемой в различные сезоны годичного цикла от 9,5 млн.ст.м³/сут летом до 11,5 млн.ст.м³/сут зимой.

Опорные конструкции, металлоконструкции, соединительные трубопроводы и коллекторы систем промежуточной и низкотемпературной сепарации газа могут быть выполнены из хладостойкой стали.

Упомянутые газосепараторы промежуточный и низкотемпературный, блоки теплообменников систем промежуточной и низкотемпературной сепарации газа могут быть смонтированы в неотапливаемом помещении или укрытии, а остальное упомянутое технологическое оборудование - в отапливаемом помещении.

Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, состоит в повышении удельной эффективности очистки газа на единицу затрат, улучшении технико-экономических и экологических показателей заявленной установки комплексной подготовки газа на наземных и шельфовых промыслах за счет компактной объемной компоновки систем промежуточной и низкотемпературной сепарации газ и достигаемых при этом сокращении материалоемкости технологического оборудования, обвязки, объема непучинистого насыпного грунта в основании в районах с экстремальными климатическими условиями, трудоемкости и энергоемкости монтажа за счет применения в изобретении полной заводской сборки и обусловленного этим сокращения строительно-монтажных работ при возведении установки комплексной подготовки газа на газовом промысле нефтегазоконденсатного месторождения.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 изображена принципиальная схема установки комплексной подготовки газа;

на фиг.2 - блок-модуль установки комплексной подготовки газа, в аксонометрии;

на фиг.3 - схема разделения эксплуатационной платформы на транспортировочные монтажно-транспортные опорные конструкции блока теплообменников, арматурных узлов и дополнительные металлоконструкции системы промежуточной сепарации газа, вид сверху;

на фиг.4 - схема разделения эксплуатационной платформы на транспортировочные монтажно-транспортные опорные конструкции блока теплообменников, арматурных узлов и дополнительные металлоконструкции системы промежуточной сепарации газа, в аксонометрии;

на фиг.5 - схема разделения эксплуатационной платформы на транспортировочные монтажно-транспортные опорные конструкции блока теплообменников, арматурных узлов и дополнительные металлоконструкции системы низкотемпературной сепарации газа, вид сверху;

на фиг.6 - схема разделения эксплуатационной платформы на транспортировочные монтажно-транспортные опорные конструкции блока теплообменников, арматурных узлов и дополнительные металлоконструкции системы промежуточной сепарации газа, в аксонометрии;

на фиг.7 - транспортировочное положение газосепаратора промежуточного или газосепаратора низкотемпературного, сблокированного с монтажно-транспортной опорной платформой, в аксонометрии.

Установка комплексной подготовки газа газового промысла нефтегазоконденсатного месторождения содержит, по меньшей мере, одну технологическую линию, в которую входят последовательно сообщенные по потоку рабочего тела - газа или газожидкостных смесей посредством трубопроводов - по меньшей мере, один блок 1 сепаратора-пробкоуловителя, блок фильтра-сепаратора 2 входного, блок емкости 3 для сбора жидкости, содержащей пластовую воду, углеводороды и механические примеси, блок дегазатора-разделителя нестабильного конденсата и пластовой воды, система 4 промежуточной сепарации газа, блок дросселирования газа, включающий, по меньшей мере, один турбодетандерный агрегат 5 и/или дроссельный клапан, система 6 низкотемпературной сепарации газа, а также блок дегазатора нестабильного конденсата.

Система 4 и 6 соответственно промежуточной и низкотемпературной сепарации газа объединены в блок-модуль 7. Система 4 промежуточной сепарации газа включает блок 8, состоящий не менее чем их двух пластинчатых теплообменников 9 «газ-газ», два арматурных узла 10, 11 и связанный с блоком 8 теплообменников 9 посредством арматурного узла 11 газосепаратор 12 промежуточный. Система 6 низкотемпературной сепарации газа включает блок 13, состоящий не менее чем из двух пластинчатых теплообменников 9 «газ-газ», два арматурных узла 14, 15 и связанный с блоком 13 теплообменников 9 посредством арматурного узла 14 газосепаратор 16 низкотемпературный.

Газосепаратор 12 промежуточный и газосепаратор 16 низкотемпературный выполнены циклонными, в виде сосуда высокого давления, снабжены каждый штуцером 17 для ввода рабочего тела и выполнены сблокированными каждый со своей монтажно-транспортной опорной платформой 18 трансформируемого типа с возможностью опирания на нее в транспортном положении практически горизонтально параллельно платформе 18 и с возможностью последующего перевода в составе установки в вертикальное рабочее положение.

Блоки 8 и 13 теплообменников 9 смонтированы каждый на своей монтажно-транспортной опорной конструкции 19 соответственно с коэффициентом компактности в плане по внешнему обводу теплообменников 9 не менее 0,75 от площади опорной конструкции соответствующего блока.

Арматурные узлы 10, 11 и 14, 15 также смонтированы каждый на своей монтажно-транспортной опорной конструкции 20.

Контурные геометрические параметры монтажно-транспортных опорных конструкций 19, 20, на которые оперты блоки 8, 13 теплообменников 9 и арматурные узлы 10, 11, 14, 15, выполнены кратными или дробно кратными геометрическому размерному модулю и согласованы размерами в плане и по высоте с возможностью объединения их в эксплуатационные платформы 21, 22 соответственно систем 4, 6 промежуточной и низкотемпературной сепарации газа.

Опорные конструкции 19, 20 каждого из блоков 8, 13 теплообменников 9 и арматурных узлов 10, 11 и 14, 15 в каждой из систем 4 и 6 промежуточной и низкотемпературной сепарации газа смонтированы с образованием объединенной эксплуатационной платформы соответственно 21, 22 прямоугольной конфигурации в плане. Превышение ширины опорной конструкции 19 каждого из блоков 8, 13 теплообменников 9 относительно опорных конструкций 20 арматурных узлов симметрично компенсировано двумя парами угловых вставок - опорных металлоконструкций 23 в эксплуатационной платформе 21, 22 с образованием контурного и промежуточного силового каркаса платформы и выполненных с возможностью размещения на них соосно с продольной осью теплообменников 9 сервисного оборудования для профилактического обслуживания последних.

В системе 4 промежуточной сепарации газа опорная платформа 18 газосепаратора 12 промежуточного смонтирована на условной нулевой отметке объекта, а эксплуатационная платформа 21 указанной системы 4 установлена с превышением над опорной платформой 18 газосепаратора 12 с соблюдением условия, при котором ось трубопровода 24, подводящего рабочее тело от теплообменников 9 к газосепаратору 12, пересекает плоскость стыковки с его входным штуцером 17 на высоте не ниже оси последнего и пространственно ориентирована с нисходящим уклоном к нему.

В системе 6 низкотемпературной сепарации газа эксплуатационная платформа 22 и примыкающая к ней опорная платформа 18 газосепаратора 16 низкотемпературного смонтированы на условной нулевой отметке объекта.

Установка комплексной подготовки газа снабжена, по меньшей мере, одной дожимной компрессорной станцией 25 с комплексом 26 аппаратов воздушного охлаждения газа для повышения давления газа и поддержания параметров давления и температуры, необходимых для технологического обеспечения процессов очистки, осушки и транспорта газа.

Установка комплексной подготовки газа содержит пункт хозрасчетного замера газа (на чертежах не показано), установленный после системы 6 низкотемпературной сепарации газа.

Газосепаратор 12 промежуточный и газосепаратор 16 низкотемпературный соответственно систем 4, 6 промежуточной и низкотемпературной сепарации газа снабжены каждый штуцером 27 для выхода отсепарированного рабочего тела в верхней части корпуса и штуцером (на чертежах не показано) для отвода отсепарированной жидкой смеси - конденсационной воды и метанола в системе 4 промежуточной сепарации газа и углеводородного конденсата, конденсационной воды и метанола в системе 6 низкотемпературной сепарации газа в нижней части корпуса газосепараторов 12, 16, и наделены внутренними - распределительным устройством, сетчатым агломератором, блоком циклонов и кубовым объемом для сбора отсепарированной жидкой смеси (на чертежах не показаны). Штуцер 17 для ввода рабочего тела и внутреннее распределительное устройство размещены на участке высоты корпуса газосепараторов 12, 16 ниже сетчатого агломератора над максимальной верхней границей кубового объема для сбора указанной отсепарированной жидкой смеси.

Газосепаратор 12 промежуточный и газосепаратор 16 низкотемпературный соответственно систем 4, 6 промежуточной и низкотемпературной сепарации газа снабжены каждый в нижней части внешним опорным цилиндрическим подстаканником 28, смонтированным на газосепараторах в заводских условиях перед размещением последних в транспортном положении на монтажно-транспортной опорной платформе 18. Упомянутые платформы 18 снабжены, по меньшей мере, двумя ложементами 29 с цилиндрической конфигурацией опорной части, при этом расстояние между внутренними гранями ложементов 29 выполнено не менее внешнего диаметра нижней опорной части подстаканника 28.

В системе 4 промежуточной сепарации газа арматурный узел 10 включает трубопровод 30 подачи сырого газа в блок 8 теплообменников 9 и трубопровод 31 подачи в указанный блок 8 осушенного газа от системы 6 низкотемпературной сепарации газа. Арматурный узел 11 включает трубопровод 24 сырого газа, предназначенный для сообщения блока 8 теплообменников 9 по сырому газу с газосепаратором 12 промежуточным и трубопровод 32 для отвода осушенного газа из блока 8 теплообменников 9 к турбодетандерному агрегату 5 установки комплексной подготовки газа, причем упомянутые выше трубопроводы 24, 30-32 снабжены фланцами 33.

В системе 6 низкотемпературной сепарации газа арматурный узел 14 включает трубопровод 34 подачи рабочего тела в блок 13 теплообменников 9 от газосепаратора 16 низкотемпературного и трубопровод 35 отвода газа из указанного блока 13 на узел хозрасчетного замера газа. Арматурный узел 15 включает трубопровод 36 подачи газа в блок 13 теплообменников 9 при необходимости из дожимной компрессорной станции 25 и трубопровод 37 отвода газа из указанного блока 13 к блоку 8 теплообменников 8 системы 4 промежуточной сепарации газа, причем упомянутые выше трубопроводы 34-37 снабжены фланцами 33.

Пластинчатые теплообменники 9 выполнены каждый с перекрестным направлением движения двух теплообменных сред с возможностью прямоточного движения одной из них в направлении сверху-вниз, для чего теплообменник 9 снабжен входным и выходным штуцерами 38 и 39, установленными на корпусе теплообменника 9 вдоль силовых линий поля гравитации в эксплуатационном положении блока и предназначенными для упомянутого движения напроток одной из теплообменных сред. Для циркуляции в теплообменнике 9 другой теплообменной среды упомянутый теплообменник 9 снабжен входным и выходным штуцерами 40, 41 подачи и отвода упомянутой теплообменной среды, установленными с торцов 48 корпуса теплообменника 9. Внутренние объемы пластин теплообменника 9 сообщены между собой и штуцерами 40, 41, которые ориентированы перекрестно с направлением входного и выходного штуцеров 38, 39 первой теплообменной среды, и расположены нормально к направлению их оси.

Блоки 8, 13 теплообменников 9 снабжены установленными в заводских условиях коллекторами 42 подачи в указанные блоки и отвода из них подвергаемого очистке рабочего тела. По меньшей мере, часть коллекторов 42 в блоках теплообменников снабжена фланцами 43 для соединения с ответными фланцами 33 трубопроводов арматурных узлов 10, 11, 14, 15.

Трубопроводы снабжены запорной арматурой 44, причем, по меньшей мере, часть задвижек запорной арматуры выполнена с электромеханическим приводом.

Установка комплексной подготовки газа выполнена с номинальной производительностью, изменяемой в различные сезоны годичного цикла от 9,5 млн.ст.м³/сут летом до 11,5 млн.ст.м³/сут зимой.

Опорные конструкции 19, 20 упомянутых блоков теплообменников, арматурных узлов, металлоконструкции, соединительные трубопроводы и коллекторы систем 4 и 6 промежуточной и низкотемпературной сепарации газа выполнены из хладостойкой стали.

Упомянутые газосепараторы 12 и 16 промежуточный и низкотемпературный соответственно, блоки 8, 13 теплообменников 9 систем промежуточной и низкотемпературной сепарации газа смонтированы в неотапливаемом помещении или укрытии, а остальное упомянутое технологическое оборудование - в отапливаемом помещении.

Описание работы установки комплексной подготовки газа.

Сырой газ или газожидкостная смесь поступает в блок 1 сепаратора-пробкоуловителя и далее в блок фильтра-сепаратора 2 входного, предназначенные для предварительной очистки газа и защиты сепарационного оборудования от залповых поступлений жидкости и отделения газа от мехпримесей, пластовой воды и сконденсированных углеводородов.

Жидкость из фильтра-сепаратора 2 автоматически по уровням сбрасывается в буферную емкость 3, откуда под собственным давлением направляется в блок дегазатора-разделителя нестабильного конденсата и пластовой воды, где:

- при содержании метанола в ней более 4% - трубопроводом 45 направляется на установку получения метанола и утилизации конденсата совместно с конденсатом и водометанольной смесью из газосепаратора 16 низкотемпературного;

- при содержании метанола менее 4% - трубопроводом 46 на установку закачки промстоков в пласт.

Далее отсепарированный сырой газ поступает в блок-модуль 7 систем 4 и 6 промежуточной и низкотемпературной сепарации газа. Газ с температурой 14÷35°С, с давлением 8,9÷11,1 МПа по трубопроводу 30, коллектору 47 поступает в штуцера 38 корпуса пластинчатых теплообменников «газ-газ» 9. Из штуцеров 39 теплообменников 9 сырой газ, охлажденный до температуры (-1,5)÷(+25)°С, с давлением 8,85÷11,05 МПа, по коллектору 48, трубопроводу 24 поступает через арматурный узел 49 в штуцер 17 газосепаратора 12 промежуточного для отделения капельной жидкости из сырого газа. Капельная жидкость (конденсационная вода, метанол) собирается в нижней части газосепаратора 12 промежуточного и направляется на дегазацию через арматурный узел 50. Из штуцера 27 газосепаратора 12 осушенный газ с температурой (-1,5)÷(+25)°С, с давлением 8,83÷11,03 МПа поступает в турбодетандерный агрегат 5. После турбодетандерного агрегата 5 газожидкостная смесь с температурой (-35)÷(-26)°С, с давлением 4,72÷4,92 МПа поступает в штуцер 17 газосепаратора 16 низкотемпературного для извлечения углеводородного конденсата. Углеводородный конденсат, конденсационная вода, метанол собираются в нижней части газосепаратора 16 низкотемпературного и направляются на дегазацию через арматурный узел 51. Из штуцера 27 газосепаратора 16 низкотемпературного осушенный газ с температурой (-35)÷(-26)°С, с давлением 4,7÷4,9 МПа поступает в по трубопроводу 34, коллектору 52 в штуцера 40 внутреннего пространства пластин пластинчатых теплообменников 9. Из штуцеров 41 теплообменников 9 осушенный газ, нагретый до температуры 9÷22°С, с давлением 4,65÷4,85 МПа, по коллектору 53, трубопроводу 37 поступает на смешение с осушенным газом из трубопровода 54 от клапана регулирующего 55 и далее по трубопроводу 31, коллектору 56 с температурой (-21)÷(+19)°С поступает в штуцера 40 внутреннего пространства пластин теплообменников системы 5 промежуточной сепарации газа. Из штуцеров 41 теплообменников 9 блока 8 теплообменников осушенный газ, нагретый до температуры (-4)÷(+31)°С, с давлением 4,6÷4,8 МПа, по коллектору 57, трубопроводу 58 поступает в турбодетандерный агрегат 5. Осушенный газ с узла подключения дожимной компрессорной станции 25 1-ой очереди с температурой 10÷35°С, с давлением 7,38÷11,89 МПа по трубопроводу 36, коллектору 59 поступает в штуцера 38 корпуса теплообменников 9 блока 13 теплообменников. Из штуцеров 39 теплообменников 9 блока 13 теплообменников осушенный газ, охлажденный до температуры (-2)°С, с давлением 7,33÷11,77 МПа, по коллектору 60, трубопроводу 35 направляется на узел хозрасчетного замера газа.

Эксплуатационная платформа 21 системы 4 промежуточной сепарации газа смонтирована с превышением над опорной платформой 18 газосепаратора 12 промежуточного посредством пространственно-ориентированных опорных элементов жесткости 61.

Поскольку давление газа на входе в УКПГ падает, осуществляют ввод 2-х очередей ДКС. При падении давления перед УКПГ ниже 11,5 МПа (в конце 3-го года эксплуатации) вводят первую очередь дожимной компрессорной станции 25 (ДКС). Вторую очередь ДКС 62 вводят на 10 году эксплуатации УКПГ. Таким образом, давление на входе в блок-модуль систем промежуточной и низкотемпературной сепарации газа поддерживают постоянным 11,8 МПа в течение всего периода эксплуатации, до исчерпания отборов газа из месторождения.

Таким образом, за счет компактности объемной компоновки и применения в изобретении полной заводской сборки упомянутых в изобретении блоков и узлов достигается сокращение строительно-монтажных работ на месте возведения установки комплексной подготовки газа, основания (насыпного грунта) в районах с суровыми климатическими условиями, материалоемкости оборудования, обвязки, а также повышение надежности и простоты обслуживания заявленной установки в целом.

Изобретение относится к технике тепловой обработки и сепарации газовых и газоконденсатных смесей от влаги и тяжелых углеводородов. Установка комплексной подготовки газа содержит технологическую линию, в которую входят блок сепаратора-пробкоуловителя, блок фильтра-сепаратора входного, блок емкости для сбора жидкости, блок дегазатора-разделителя нестабильного конденсата и пластовой воды, система промежуточной сепарации газа, блок дросселирования газа, система низкотемпературной сепарации газа, а также блок дегазатора нестабильного конденсата. Системы промежуточной и низкотемпературной сепарации объединены в блок-модуль и включают каждая - блок, состоящий не менее чем из двух пластинчатых теплообменников «газ-газ», два арматурных узла и циклонный газосепаратор. Блоки теплообменников и арматурные узлы смонтированы каждый на своей монтажно-транспортной опорной конструкции. Превышение ширины опорной конструкции блока теплообменников относительно опорных конструкций арматурных узлов симметрично компенсировано двумя парами угловых вставок - опорных металлоконструкций с образованием контурного и промежуточного силового каркаса эксплуатационной платформы. Эксплуатационная платформа системы промежуточной сепарации газа установлена с превышением над опорной платформой газосепаратора с соблюдением условия, при котором ось трубопровода, подводящего рабочее тело от блока теплообменников к газосепаратору, пересекает плоскость стыковки с его входным штуцером на высоте не ниже оси последнего и пространственно ориентирована с нисходящим уклоном к нему. Технический результат состоит в повышении удельной эффективности очистки газа на единицу затрат, улучшении технико-экономических и экологических показателей и сокращении материалоемкости, трудоемкости и энергоемкости монтажа. 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Установка комплексной подготовки газа газового промысла нефтегазоконденсатного месторождения, характеризующаяся тем, что она содержит, по меньшей мере, одну технологическую линию, в которую входят последовательно сообщенные по потоку рабочего тела - газа или газожидкостных смесей посредством трубопроводов - по меньшей мере, один блок сепаратора-пробкоуловителя, блок фильтра-сепаратора входного, блок емкости для сбора жидкости, содержащей пластовую воду, углеводороды и механические примеси, блок дегазатора-разделителя нестабильного конденсата и пластовой воды, система промежуточной сепарации газа, блок дросселирования газа, включающий, по меньшей мере, один турбодетандерный агрегат и/или дроссельный клапан, система низкотемпературной сепарации газа, а также блок дегазатора нестабильного конденсата, при этом системы промежуточной и низкотемпературной сепарации объединены в блок-модуль и включают каждая - блок, состоящий не менее чем их двух пластинчатых теплообменников «газ-газ», два арматурных узла и связанный с блоком теплообменников посредством одного из упомянутых арматурных узлов в первой из упомянутых систем газосепаратор промежуточный, а во второй - газосепаратор низкотемпературный, причем каждый газосепаратор выполнен циклонным, в виде сосуда высокого давления, снабжен штуцером для ввода рабочего тела и выполнен сблокированным с монтажно-транспортной опорной платформой трансформируемого типа с возможностью опирания на нее в транспортном положении практически горизонтально параллельно платформе и с возможностью последующего перевода в составе установки в вертикальное рабочее положение, а блоки теплообменников смонтированы каждый на своей монтажно-транспортной опорной конструкции с коэффициентом компактности в плане по внешнему обводу теплообменников не менее 0,75 от площади опорной конструкции соответствующего блока, кроме того, упомянутые арматурные узлы также смонтированы каждый на своей монтажно-транспортной опорной конструкции, причем контурные геометрические параметры монтажно-транспортных опорных конструкций, на которые оперты, по меньшей мере, блоки теплообменников и арматурные узлы, согласованы размерами в плане и по высоте с возможностью объединения их в эксплуатационные платформы соответственно систем промежуточной и низкотемпературной сепарации, при этом опорные конструкции блока теплообменников и арматурных узлов в каждой из систем промежуточной и низкотемпературной сепарации смонтированы с образованием объединенной эксплуатационной платформы прямоугольной конфигурации в плане, при этом превышение ширины опорной конструкции блока теплообменников относительно опорных конструкций арматурных узлов симметрично компенсировано двумя парами угловых вставок - опорных металлоконструкций с образованием контурного и промежуточного силового каркаса эксплуатационной платформы и выполненных с возможностью размещения на них соосно с продольной осью теплообменников сервисного оборудования для профилактического обслуживания последних, кроме того, в системе промежуточной сепарации газа опорная платформа газосепаратора промежуточного смонтирована на условной нулевой отметке объекта, а эксплуатационная платформа указанной системы установлена с превышением над опорной платформой газосепаратора с соблюдением условия, при котором ось трубопровода, подводящего рабочее тело от блока теплообменников к газосепаратору, пересекает плоскость стыковки с его входным штуцером на высоте не ниже оси последнего и пространственно ориентирована с нисходящим уклоном к нему.

2. Установка комплексной подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что в системе низкотемпературной сепарации газа эксплуатационная платформа и примыкающая к ней опорной платформой газосепаратора низкотемпературного смонтированы на условной нулевой отметке объекта.

3. Установка комплексной подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена, по меньшей мере, одной дожимной компрессорной станцией с комплексом аппаратов воздушного охлаждения газа для повышения давления газа и поддержания параметров давления и температуры, необходимых для технологического обеспечения процессов очистки, осушки и транспорта газа.

4. Установка комплексной подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что для повышения давления газа и поддержания параметров давления и температуры, необходимых для технологического обеспечения процессов очистки, осушки и транспорта газа, она снабжена двумя дожимными компрессорными станциями с комплексом аппаратов воздушного охлаждения газа каждая.

5. Установка комплексной подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что для повышения давления газа и поддержания параметров давления и температуры, необходимых для технологического обеспечения процессов очистки, осушки и транспорта газа, она снабжена тремя дожимными компрессорными станциями с комплексом аппаратов воздушного охлаждения газа каждая.

6. Установка комплексной подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что она содержит пункт хозрасчетного замера газа, установленный после системы низкотемпературной сепарации газа.

7. Установка комплексной подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что газосепаратор промежуточный и газосепаратор низкотемпературный соответственно систем промежуточной и низкотемпературной сепарации газа снабжены каждый штуцером для выхода отсепарированного рабочего тела в верхней части корпуса и штуцером для отвода отсепарированной жидкой смеси в нижней части корпуса газосепаратора и наделены внутренними - распределительным устройством, сетчатым агломератором, блоком циклонов и кубовым объемом для сбора отсепарированной жидкой смеси, при этом штуцер для ввода рабочего тела и внутреннее распределительное устройство размещены на участке высоты корпуса газосепараторов ниже сетчатого агломератора над максимальной верхней границей кубового объема для сбора указанной отсепарированной жидкой смеси.

8. Установка комплексной подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые газосепараторы систем промежуточной и низкотемпературной сепарации газа снабжены каждый в нижней части внешним опорным цилиндрическим подстаканником, смонтированным на газосепараторе в заводских условиях перед размещением последнего в транспортном положении на монтажно-транспортной опорной платформе, причем упомянутые платформы снабжены, по меньшей мере, двумя ложементами с цилиндрической конфигурацией опорной части, при этом расстояние между внутренними гранями ложементов выполнено не менее внешнего диаметра нижней опорной части подстаканника.

9. Установка комплексной подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что в системе промежуточной сепарации газа один из арматурных узлов включает трубопровод подачи сырого газа в блок теплообменников и трубопровод подачи в указанный блок осушенного газа из системы низкотемпературной сепарации газа, а другой арматурный узел включает трубопровод сырого газа, предназначенный для сообщения блока теплообменников по сырому газу с газосепаратором промежуточным и трубопровод для отвода осушенного газа из блока теплообменников к турбодетандерному агрегату установки комплексной подготовки газа, причем упомянутые выше трубопроводы снабжены фланцами.

10. Установка комплексной подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что в системе низкотемпературной сепарации газа один из арматурных узлов включает трубопроводы подачи рабочего тела в блок теплообменников от газосепаратора низкотемпературного и отвода газа из указанного блока на узел хозрасчетного замера газа, а другой арматурный узел включает трубопроводы подачи газа в блок теплообменников при необходимости из дожимной компрессорной станции и отвода газа из указанного блока к блоку теплообменников системы промежуточной сепарации газа, причем упомянутые выше трубопроводы снабжены фланцами.

11. Установка комплексной подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что эксплуатационная платформа системы промежуточной сепарации газа смонтирована с превышением над опорной платформой газосепаратора промежуточного посредством пространственно-ориентированных опорных элементов жесткости.

12. Установка комплексной подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что пластинчатые теплообменники выполнены каждый с перекрестным направлением движения двух теплообменных сред с возможностью прямоточного движения одной из них в направлении сверху-вниз, для чего теплообменник снабжен входным и выходным штуцерами, установленными на корпусе теплообменника вдоль силовых линий поля гравитации в эксплуатационном положении блока и предназначенными для упомянутого движения напроток одной из теплообменных сред, а для циркуляции в теплообменнике другой теплообменной среды упомянутый теплообменник снабжен входным и выходным штуцерами подачи и отвода упомянутой теплообменной среды, установленными с торцов корпуса теплообменника, причем внутренние объемы пластин теплообменника сообщены между собой и штуцерами, которые ориентированы перекрестно с направлением входного и выходного штуцеров первой теплообменной среды, и расположены нормально к направлению их оси.

13. Установка комплексной подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что блоки теплообменников снабжены установленными в заводских условиях коллекторами подачи в указанные блоки и отвода из них подвергаемого очистке рабочего тела.

14. Установка комплексной подготовки газа по п.13, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, часть коллекторов в блоках теплообменников снабжена фланцами для соединения с ответными фланцами трубопроводов арматурных узлов.

15. Установка комплексной подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что трубопроводы снабжены запорной арматурой, причем, по меньшей мере, часть задвижек запорной арматуры выполнена с электромеханическим приводом.

16. Установка комплексной подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с номинальной производительностью, изменяемой в различные сезоны годичного цикла от 9,5 млн ст.м³/сут. летом до 11,5 млн ст.м³/сут. зимой.

17. Установка комплексной подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что опорные конструкции, металлоконструкции, соединительные трубопроводы и коллекторы систем промежуточной и низкотемпературной сепарации газа выполнены из хладостойкой стали.

18. Установка комплексной подготовки газа по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые газосепараторы промежуточный и низкотемпературный, блоки теплообменников систем промежуточной и низкотемпературной сепарации газа смонтированы в неотапливаемом помещении или укрытии, а остальное упомянутое технологическое оборудование - в отапливаемом помещении.