Установка для подготовки нефтяного газа к транспорту Советский патент 1990 года по МПК B01D19/00 F25J3/00 

1

(21)4345547/23-26

(22)18.12.87

(46) 30.07.90. Бюл. № 28

(71)Татарский .аучно-исследователь- ский и проектный институт нефтяной промышл енно сти

(72)В.П.Тронов, А.В.Кривоножкин, М.А.Тахауов и Р.П.Махмутов

(53)66.074.3 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 827113, кл. В 01 D 19/00, 1980.

(54)УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ НЕФТЯНОГО ГАЗА К ТРАНСПОРТУ

(57)Предлагаемая установка подготовки нефтяного газа к транспорту относится к области нефтедобывающей промышленности. Целью предлагаемой системы являются повышение производительности и упрощение системы. Предлагаемая установка подготовки нефтяного газа к транспорту содержит трубопровод 1 для поступающей продукции нефтяных скважин в гидродинамический делитель фаз () 2. На входе продукции в ГДФ совмещение смонтирована секция массообмена 3, включающая дроссель для распыления подаваемого циркуляционного газа и сопло для контактирования и перемешивания газа с жидкостью, направляемых затем на отбойные тарелки бив аппарат. Патрубки газа 7 и нефти 8 ГДФ подключены к нефтегазосепаратору первой ступени 9, имепщему нефтяную 10 и газовую 1 1 зоны. Из нефтегазосепаратора I ступени выходят нефтепровод 12 и

с $

(Л

Предлагаемая установка подготовки нефтяного газа к транспорту относится к области нефтедобывающей промышленности. Целью предлагаемой системы являются повышение производительности и упрощение системы. Предлагаемая установка подготовки нефтяного газа к транспорту содержит трубопровод 1 для поступающей продукции нефтяных скважин в гидродинамический делитель фаз (ГДФ) 2. На входе продукции в ГДФ совмещенно смонтирована секция массообмена, включающая дроссель для распыления подаваемого циркуляционного газа и сопло для контактирования и перемешивания газа с жидкостью, направляемых затем на отбойные тарелки 6 и в аппарат. Патрубки газа 7 и нефти 8 ГДФ подключены к нефтегазосепаратору первой ступени 9, имеющему нефтяную 10 и газовую 11 зоны. Из нефтегазосепаратора 1 ступени выходят нефтепровод 12 и газопровод к конденсатосборнику 13, от которого отводится газопровод 14 и конденсатопровод 15, врезаемый в нефтепровод, подключенный к нефтегазосепаратору второй ступени 16. Он присоединен газопроводом 17 к газосепаратору второй ступени 18, из которого конденсатопровод 19 врезан в нефтепровод 20, подведенный к резервуару 21, имеющему дыхательный клапан 22 и трубопровод 23 для транспорта нефти потребителю. Газопровод 24 от газосепаратора 18 подведен к компрессору 25, который трубопроводом 26 через счетчик 27 и регулятор расхода 28 подключен к нефтепроводу 1 и к секции массообмена, а также через газопроводы 29, 30 и через соответствующие счетчики к нефтегазосепаратору 9, где поддерживается уровень раздела фаз 31. Циркуляционный газопровод 29 присоединен к диспергатору 32, который установлен внутри жидкой зоны нефтегазосепаратора первой ступени и включает сопло 33, камеру контактирования 34, стойку крепления. Байпасный регулятор 36 установлен для подачи газа из ГДФ, минуя нефтегазосепаратор 9, сразу на вторую ступень 16. Дрипы 37, подсоединенные к газопроводу 14, необходимы для сбора конденсата. Задвижка 38 установлена для отключения нефтегазосепаратора первой ступени при его ремонте, техосмотре и др. остановках. Байпасная задвижка 39 предусмотрена для подачи сырья в случае отключения потока циркуляционного газа в ГДФ через дроссель 4. 3 ил., 1 табл.

28

27

Г

-,ej.

и

/

N

ел

00

со

ts5

Фи.Г

газопровод к конденсатосборнику 13, от которого отводится газопровод 14 и конденсатопровод 15, врезаемый в нефтепровод, подключенный к нефте- газосепаратору второй ступени 16. Он присоединен газопроводом 17 к газосепаратору второй ступени 13, из которого конденсатопровод 19 врезан в нефтепровод 20, подведенный к резервуару 21, имеющему дыхательный клапан 22 и трубопровод 23 для транспорта нефти потребителю. Газопровод 24 от газосепаратора 18 подведен к компрессору 25, который трубопроводом 26 через счетчик 27 и регулятор расхода 28 подключен к нефтепроводу 1 и к секции массообмена, а также через газопроводы-29, 30 и через соответствующие счетчики к нефте газосепаратору 9, где поддерживается

Предлагаемая система промысловой подготовки нефтяного газа к транспорту (далее - система ППНГ-Т) относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к объектам обустройства нефтяных и газонефтяных месторождений, а также может быть использована в газовой, нефтехимической и др. отраслях, имеющих объекты с циркуляцией продукта.

Цель изобретения - повышение коэффициента полезного действия и упрощение системы.

На фиг.1 представлена схема предлагаемой установки; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.З - узел.II на фиг.1.

Предлагаемая установка (фиг.1) содержит трубопровод 1 для поступающей продукции нефтяных скважин в гидродинамический делитель фаз (ГДФ) 2.

На входе продукции в ГДФ совмещение смонтирована секция массообмена 3, включающая дроссель 4 для распыления подаваемого циркуляционного газа и сопло 5, где осуществляется контактирование и перемешивание газа с жидкостью, направляемых затем на отбойные тарелки бив аппарат. Патрубки газа 7 и нефти 8 ГДФ подключены к патрубку газовой зоны сепаратора первой ступени 9, имеющему нефтяную 10 и газовую 11 зоны. -Из нефте- газосепаратора 1 первой ступени выходят нефтепровод 12 и газопровод к

уровень раздела«фаз 31. Циркуляционный газопровод 29 присоединен к дис- пергатору 32, который установлен внутри жидкой зоны нефтегазосепара- тора первой ступени и включает сопло 33, камеру контактирования 34, стойку крепления Байпасный регулятор 36 установлен для подачи газа из ГДФ, минуя нефтегазосепаратор 9, сразу на вторую ступень 16. Дрипы 37, подсоединенные к газопроводу 14, необходимы для сбора конденсата. Задвижка 38 установлена для отключения нефтегазо5 сепаратора первой ступени при его ремонте, техосмотре и др. остановках. Байпасная задвижка 39 предусмотрена для подачи сырья в случае отключения потока циркуляционного

0 газа в ГДФ через дроссель 4. 3 ил., 1 табл.

конденсатосборнику 13, от которого отводится газопровод 14 и конденсатопровод 15, врезаемый в нефтепровод, подключенный к нефтегазосепаратору второй ступени 16. Последний присое0 динен газопроводом 17 к газосепаратору второй ступени 18, из которого конденсатопровод 19 врезан в нефтепровод 20, подведенный к резервуару 21 , имеющему дыхательный клапан- 22

5 и трубопровод 23 для транспорта нефти потребителю. Газопровод 24 от газосепаратора 18 подведен к компрессору 25, который трубопроводом 26 через счетчик 27 и регулятор расхода

0 28 подключен к нефтепроводу 1 и к секции массообмена 3, а также через газопроводы 29, 30 и через соответствующие счетчики к нефтегазосепаратору 9, где поддерживается уро5 вень раздела фаз 31 (фиг.З) .Циркуляционный газопровод 29 присоединен к диспергатору 32, который установлен внутри жидкой зоны нефтегазосепара- тора первой ступени и включает сопло

0 33, камеру контактирования 34, стойку крепления 35. Байпасный регулятор 36 установлен для подачи газа из ГДФ, минуя нефтегазосепаратор 9 сразу на вторую ступень 16. Дрипы 37,

5 подсоединенные к газопроводу 14, необходимы для сбора конденсата. Задвижка 38 установлена для отключения нефтегазосепаратора первой ступени при его ремонте, техосмотре и др.

остановках. Задвижка 39 - байпасная, предусмотрена для подачи сырья в случае отключения потока циркуляционного газа в ГДФ через дроссель 4.

Установка работает следующим образом.

Поток нефтегазоводяной смеси от скважины по трубопроводу 1 поступает в секцию массообмена 3 (фиг.1,2), куда одновременно подается газ по трубопроводу 26 из второй ступени 16, который, проходя через дроссель 4, сопло 5, отбойные тарелки 6, перемешивается с нзфтью и направляется в ГДФ 2, где частично расслаивается на фазы - нефть и газ. Отделившийся газ по патрубку 7, а нефть по патрубку 8 из ГДФ направляется в соответствующие зоны нефтегазосепаратора первой ступени 9, нефтяную 10 и газовую 11. В предлагаемом варианте предусмотрена возможность, когда под уровень раздела фаз 31 нефтегазосепаратора 9 по газопроводу 29 подается циркуляционный газ, который в диспер- гаторе 32 (фиг.З) дробится на мелкие пузырьки и перемешивается с нефтью в зоне 10, что обеспечивает значительное увеличение площади контакта фаз в объеме жидкости и соответственно их массообмен в аппарате. Для регулирования процесса при отклонении от оптимального состава газа потребителю предусмотрена подача циркуляционного газа по газопроводу 30 в газовую зону 11. Выделившийся газ в нефтегазосепараторе 9 подается в конденсатосборник 13, где осуществляется отделение мелких капель нефти и отбор конденсата по конден- сатопроводу 15. Очищенный газ из конденсатосборника 13 по газопроводу 14 направляется потребителю. Нефть из нефтегазосепаратора 9 по нефтепроводу 12 вместе с конденсатом из конденса- топровода 15 поступает на разгазирова ние в нефтегазосепаратор второй ступени 16, откуда по нефтепроводу 20 вместе с конденсатом 19 из газосепаратора 18 направляется в резервуар хранения 21 с дыхательным клапаном 22 и далее потребителю 23. Отсепарированный газ из нефтегазосепаратора 16 по газопроводу 17 подается в газосепаратор (конденсатосборник) 18, где осуществляется отделение уносимых капель нефти и отбор конденсата по конденсато- проводу 19, подключенному к нефтепроводу 20. Очищенный газ из газосепаратора 18 по газопроводу 24 направляется на прием компрессора 25, которым сжимается и по трубопроводу 26 через счетчик 27 и регулятор расхода 28 подается на рециркуляцию в трубопровод 1 а также по газопроводу 29 через соответствующие счетчики и регуляторы в нефтегазосепаратор 9, где при помощи диспергатора 32, находящегося в нефтяной зоне 10, осуществляется более избирательно частичная конденсация и извлечение тяжелых

, компонентов из газа, поступающего по газопроводу 29. По другому газопроводу 30 газ поступает в газовую зону 11 нефтегазосепаратора 9, где также происходит конденсация из газа более

тяжелых высокомолекулярных компонентов, но в меньшем объеме. Регулятор газа 36 в случае нарушения режима работы нефтегазосепаратора 9 направляет газ из ГДФ 2 .непосредственно

5 в нефтегазосепаратор 16. Выделившийся в газопроводе 14 остаточный конденсат собирается в дрипах 37.

На основе теоретических расчетов технологического процесса определены

Q характерные технико-экономические показатели объемов (систем):известной по прототипу и предлагаемой ППНГ-Т, которые приведены в таблице, где во всех вариантах приняты однотипные винтовые компрессоры. Как

5 видно из таблицы, показатели предлагаемой системы существенно выше, чем у известной, и по прототипу, в частности КПД объектов (систем) составляет 0,92; 0,869; 0,556, в том числе компрессорных или эжекторных агрегатов 0,60; 0,345; 0,156 соответственно. Причем более высокий КПД предлагаемой системы (0,92) и уменьшение количества оборудования (компрессоры,

5 эжекторы и др.) получены в результате совершенствования технологической, схемы и новой компановки устройств дросселирования, диспергирования и массообмена циркуляционного газа с

® продукцией скважин вместо перекачки его эжектором.

Данные по технико-экономическим показателям установки представлены в таблице.

5 формула изоб-ретения

Установка для подготовки нефтяного газа к транспорту, включающая

сепараторы, конденсато-сборники, компрессор газа, резервуары нефти, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД и упрощения установки, она дополнительно снабжена гидродинамическим делителем фаз, имеющим секцию массообмена, и

Выход дополнительной продукции

(снижение потерь углеводородов,

тыс. т/г всего14,59 7,30 14,59

в т.ч. от добычи нефти, мас.% 0,15 0,076 0,15 Дополнительные капитальные затраты:

удельные, руб/т48,45 15,50 7,32

общие, тыс.р706,89 113,15 106,80

Приведенные затраты, руб/т 38,71 12,38 5,85 Экономический эффект от дополнительной продукции:

удельный, руб/т16,29 42,62 49,15

общий, тыс. руб/год237,67 311,13 717,10

Окупаемость капитальных затрат, годы2,96 0,36 0,15

диспергатором, устанойленным в жидкостной зоне сепаратора первой ступени, причем делитель фаз подключен к патрубку газовой зоны сепаратора первой или последующих ступеней сепарации и к диспергатору циркуляционным газопроводом.

25

Фиг. 2

Фиг.З