Система утилизации низконапорного природного газа

Использование: в области добычи, сбора, подготовки и переработки низконапорных газов с последующей подачей их потребителю.

Сущность полезной модели: система утилизации содержит подключенный к выкидной линии скважины сепаратор, выходная линия по газу которого через блок подготовки и осушки газа подсоединена к дожимной компрессорной станции, выход которой подключен к магистральному газопроводу и к входу установки по выработке электроэнергии, выход которой подключен к одному из входов установки электролиза, к другому входу которой подсоединена выходная линия сепаратора по пластовой воде, а выход установки электролиза подсоединен к магистральному газопроводу после дожимной компрессорной станции. В предпочтительном варианте реализации выход установки электролиза дополнительно подключен к дожимной компрессорной станции.

Система позволяет: обеспечить решение в едином комплексе всех задач по утилизации природного газа, включая его транспортировку с меньшими гидравлическими потерями за счет снижения вязкости и плотности транспортируемого потока. 1 з.п ф-лы, 1 илл.

Полезная модель относится к области добычи, сбора, подготовки и переработки низконапорных газов с последующей подачей их потребителю.

Известна система утилизации низконапорного газа, включающая эжектор, через который прокачивают насосом рабочую жидкость под давлением 2,3÷9,5 МПа, после эжектирования водогазовую смесь подают в сепаратор, где осуществляют отделение рабочей жидкости от газа. После сепаратора газ с требуемым для транспортировки давлением направляют в магистральный газопровод, а рабочую жидкость, потери которой восполняют, возвращают в эжектор. В качестве рабочей жидкости используют воду, которую после сепарации подщелачивают до pH>10 (RU 2297520, 2006).

Недостатком известной системы являются высокие энергетические затраты на сбор, подготовку низконапорного газа и перевод его в товарный природный газ.

Известна раскрытая в описании способа по патенту RU 2181446, 2002, система сбора, подготовки низконапорного газа - угольного метана, содержащая трубопровод приема газа, установленные в трубопроводе приема газа средство повышения давления газа, средство очистки и осушки газа, трубопровод отвода подготовленного газа и дренажную емкость.

Недостатками известной системы являются:

- отсутствие возможности использования кинетического и теплового потенциала пластовой воды, извлекаемой на дневную поверхность, одновременно с добычей низконапорного газа - угольного метана;

- высокие энергетические затраты на сбор, подготовку низконапорного газа и перевод его в товарный природный газ.

Из известных систем аналогичного назначения наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является система утилизации низконапорного природного газа, содержащая трубопровод приема газа, установленные в трубопроводе приема газа средство предварительной очистки и осушки газа, средство повышения давления газа, средство окончательной очистки и осушки газа, трубопровод отвода подготовленного газа, трубопровод приема пластовой жидкости от электроприводного погружного насоса, питающую электрическую сеть, узел повышения теплового потенциала пластовой жидкости, теплообменный аппарат, дренажную емкость, потребитель тепла, и блок выработки электроэнергии, связанный трубопроводом подвода энергоносителя с трубопроводом отвода подготовленного газа

Известная система позволяет снизить энергетические затраты на сбор, подготовку низконапорного газа и перевод его в товарный природный газ за счет полезного использования кинетического и теплового потенциала пластовой жидкости.

Однако существенным недостатком системы, ограничивающим его практическое использование, является то, что она не предусматривает решение такой важнейшей задачи как транспортировка газа.

В основу настоящей полезной модели положена задача создания системы утилизации природного низконапорного газа, обеспечивающая решение в едином комплексе всех задач по утилизации природного газа, включая его транспортировку с меньшими гидравлическими потерями за счет снижения вязкости и плотности транспортируемого потока.

Поставленная задача достигается тем, что система утилизации низконапорного природного газа содержит подключенный к выкидной линии скважины сепаратор, выходная линия по газу которого через блок подготовки и осушки газа подсоединена к дожимной компрессорной станции, выход которой подключен к магистральному газопроводу и к входу установки по выработке электроэнергии, выход которой подключен к одному из входов установки электролиза, к другому входу которой подсоединена выходная линия сепаратора по пластовой воде, а выход установки электролиза подсоединен к магистральному газопроводу.

В предпочтительном варианте воплощения полезной модели выход установки электролиза дополнительно подключен к дожимной компрессорной станции.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема системы.

Система утилизации низконапорного природного газа содержит линию 1, по которой добываемый низконапорный газ со скважины поступает в первичный сепаратор 2, где разделяется на газ и пластовую воду.

Выходная линия по газу 3 подключена к блоку подготовки и осушки газа 4, который подсоединен к дожимной компрессорной станции 5.

Выход дожимной компрессорной станции 5 подключен к магистральному газопроводу 6 и к входу установки по выработке электроэнергии 7, выход которой по линии 8 подключен к одному из входов установки электролиза 9, к другому входу которой подсоединена выходная линия сепаратора 10 по пластовой воде. Выходы установки электролиза 9 подсоединены к магистральному газопроводу 6 и к дожимной компрессорной станции 5.

Добываемый низконапорный газ со скважины поступает по линии 1 в первичный сепаратор 2, где разделяется на газ и пластовую воду. Газ по линии 3 поступает в систему подготовки и осушки газа 4, затем направляется в систему дожимной компрессорной станции 5 для повышения давления, необходимого для подачи в магистральный газопровод 6. Поток подготовленного и компримированного газа разделяется на два направления: часть его поступает в магистральный газопровод для транспортировки, а вторая часть на установку по выработке электроэнергии 7, откуда поставляется потребителю и по линии 8 на установку электролиза воды 9 для организации процесса выделения водорода. Пластовая вода из сепаратора 2 по линии 10 поступает в установку электролиза воды 9 как сырье для получения водорода.

Использование выделенного из пластовой воды водорода осуществляется двумя путями.

Для снижения плотности и вязкости потока, и как следствие, снижения гидравлических сопротивлений при транспортировке природного газа по магистральному газопроводу 6 осуществляют в смеси с водородом, поступающим от установки электролиза 9.

Добавление 3-5% водорода от общего прокачиваемого объема природного газа позволит снизить на 10-15% значения коэффициентов гидравлического сопротивлений.

Кроме того, в случае, если работа компрессоров дожимной компрессорной станции 5 может быть осуществлена на водороде, предусматривается применение водорода в качестве топливного газа для системы дожимных компрессорных станций подключением выхода установки электролиза 9 к дожимной компрессорной станции 5.

1. Система утилизации низконапорного природного газа, характеризующаяся тем, что она содержит подключенный к выкидной линии скважины сепаратор, выходная линия по газу которого через блок подготовки и осушки газа подсоединена к дожимной компрессорной станции, выход которой подключен к магистральному газопроводу и к входу установки по выработке электроэнергии, выход которой подключен к одному из входов установки электролиза, к другому входу которой подсоединена выходная линия сепаратора по пластовой воде, а выход установки электролиза подсоединен к магистральному газопроводу.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что выход установки электролиза дополнительно подключен к дожимной компрессорной станции.