Установка для низкотемпературной обработки природного газа Советский патент 1978 года по МПК F25B11/00 

Изобретение относится к области промысловой низкотемпературной обработки природного газа.

Известны установки для низкотемпературной обработки природного газа, содержащие вьюоко- и низконапррные скважины, объединенные общим коллектором, сепараторы первой и второй ступени, противоточный рекуперативный теплообменник низконапорных скважин l.

Недостатком известных установок является то, что наличие двух или нескол ких групп скважин с различным напором,, объединенных обшим коллектором, приводит к снижению добычи газа.

Этот недостаток устранен в известной установке для низкотемпературной обработки природного газа, содержащей коллекторы вьюоко-и низконапорных скважин, низкотемпературные сепараторы высоконапорных и низконапорньтх скважин, рекуперативные теплообменники соответственно для охлаждения газа высоконапорных и низконапорных скважин и Турбо детандерный агрегат, турбодетандер которого подключен выходом к сепаратору высоконапорных скважин, а компрессор, кинематически связанный с турбодетандером, подключен выходом к магистральному коллектору 2

Недостатком этой известной установки является то, что передача избыточного количества холода осуществляется в специальном теплообменнике, через который необходимо пропускать весь поток газа как ниэконапорных, так и вьгсоконапорных скваЖин, что сопровождается ростом потерь, обусловленных недорекуперацией в теплообменниках. Кроме того, кажйьтй поток как высоко-, так и низконапорных скважин трижды проходит через трубное или межтрубное пространство теплообменников. Гидравлические потери по каждому потоку могут достигать значительной величины. Эти потери необходимо восполнять на дожимных компрессорных станциях.

Цель изобретения - повышение эффективности обработки природного газа, которое достигается за счет снижения потерь от недорекуперации в теплообменниках и гндравлических потерь по потокам низконапорных и высоконапорных скважин. Это достигается тем, что установка снаб жена аополн52тельньгм рекуперативнь м теплоo6MetmHKOM высококшюрных скважин и распределительным коллектором, установпенным на выходе очищенного газа из сепаратора высоконапорных скважин, выхооы которого пойключены к теппообмевникам охлаждения газа высоконапорных и низконапорных скважин, а выходы псхзлеших - к собирающему коллектору, выход которого ропсоеш нен к компрессору Турбодетандерного агрегата. Низкотемпературный сепаратор нь-зконапорных скважин может быть подключен к дополнителы1ому рекуперативному теплообменнику высоконапоркых скважин. Кроме того, низкoтe mepaтypный сепара тор низконапорных скважин пощсаючен к до полнительному рекуперативному теплообмен нику высоконапорных скважин, На чертеже представлена структурная схема установки для низкотемпературной обработки природного газа. Она включает высоконапорные скважины 1, сепараторы 2 первой ступени; коллектор 3 высоконапорных скважин, подключенный к противоточному рекуперативному теплообменнику 4 для охлаждения газа высоконацорных скважин и к дополнительному теплообменнику 5, турбодетандерный агрегат с тур б о детандер ом б, подключенным Выходом к низкотемпературному сепаратору 7 высоконапорных скважин. Выход очищен- -ного газа из низкотемпературного сепаратора 7 высоко11апорных скважин соединен с распределительным коллектором 8, один выход которого подключен к теплообменни ку 4 охлаждения газа высоконапорных сква жин, а другой - к теплообменнику 9 для охлаждения газа низконапорных скважин. Выходь теплообменников 4 и 9 подключены к собтфающему коллектору 10, выход которого подсоединен к компрессору 11, ко торый кинематически связан с турбодетанде ром 6. Низконапорные скважины 12 через сепараторы 13 первой ступени подключеь.л к коллектору 14 низконапорных скважин, который, в свою очередь, выходом подю-цочен к рекуперативному теплообменнику 9 для охлаждения газа низконапорных скважин. На выходе, из теплообменника 9 для охлаждения газа низконапорных скважин расположен низкотемпературный сепаратор 15 низконапорных скважин, выхоа очищенного газа которого подключен к дополнительному реку- перативному теплообменнику 5. Выходы компрессора 11 и дополнительного теплообменника 5 подключены к магистральному коллектору 16. Работает установка следующим образом. Газ из вьюоконапорных скважин 1 пост пает в сепаратор 2 первой ступени, затем в коллектор 3, где разделяется на два потока и поступает в противоточные рекуперативные теплообменники 4 и 5, на выходе из которых объединяется и поступает в тур- б о детандер 6, где происходит охлаждение его до температуры сепарации. Подготовленный к обработке газ направляется в низкотемпературный сепаратор 7, где происходит отделение углеводородного конденсата. Очищенный газ через распределительный коллектор 8 поступает в противоточный рекуперативный теплообменник 4 высоконапорных скважин 1 и противоточный рекуперативный теплообменник 9 низконапорных скважин 12, после которых, объединившись в собирающем коплекторе Ю, сжимаемый компрессором 11, поступает в магистральный коллектор 16. Из низконапорных скважин 12 газ посту-пает в сепаратор 13 первой ступени и, объединенный входным коллектором 14 в противоточный рекуперативный теплообменник 9 низконапорных скважин 12, после которого газ идет в низкотемпературный сепаратор 15 и отсепарированный поступает в дополнительный противоточный рекуперативный теплообменник 5 высоконапорных скважин 1, а затем - магистральный коллектор 16. Внедрение предложенной установки производительностыо 2 млн«нм позволит повысить эффективность обработки газа, добываемого из разнонапорных скважин, и даст возможность снизить эксплуатационные расходы за счет уменьшения энергозатрат на обработку газа в размере 30 тыс.руб.j а дополнительная добыча газа при этом даст эффект 7О тыс. руб. Формула изобретения 1. Установка для низкотемпературной обработки природного газа, содержащая коллекторы высоко-и низконапорных скважин, низкотемпературные сепараторы высоконапорных и низконапорных скважин, рекупера- . тивные теплообменники соответственно для охлаждения газа высоконапорных и низконапорных скважин и турбодетандерный агрегат, турбодетандер которого подключен выходом к сепаратору высоконапорных скважин, а компрессор, кинематически связанный с турбодетандером, подключен выходом к магистральному коллектору, отличаюin а я с я тем, что, с целью повышения эффективности обработки прирооного газа, установка снабжена пополнительным рекуперативным теплообменником высоконапорных скважин и распределительным коллектором, установленным на выходе очищенного газа из сепаратора высоконапорных скважин, выходил которого подключены к теплообменникам рля охлаждения газа высоконапорных и низконапорных скважин, а входы последних - к собирающему коллектору, выход которого подсоединен к компрессору турбодетандерного агрегата.

2. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что низкотемпературный сепаратор низконапорных скваШ1Н подключен к дополнительному peKjoiepaTHBHOMy теплообменнику вые о ко напорных скважин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство СССР Ко 461281, кл. F25 Б 11/00, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР № 480889, кл. F 25 В 11/ОО, 1973.