Установка подготовки газоконденсатного флюида и стабилизации конденсата на завершающей стадии разработки

Установка подготовки газоконденсатного флюида и стабилизации конденсата на завершающей стадии разработки относится к области газовой промышленности и может быть использована для промысловой подготовки и переработки продукции газоконденсатных залежей, которая работает на завершающей стадии разработки месторождений при невозможности дальнейшего охлаждения газа до требуемой температуры с помощью пластовой энергии.

Технический результат, на решение которого направлено создание полезной модели - обеспечение более полного извлечения из газа в конденсат жидких углеводородов.

Установка подготовки газоконденсатного флюида и стабилизации конденсата на завершающей стадии разработки включает входной сепаратор, входной трехфазный разделитель рекуперативный газовый теплообменник, низкотемпературный сепаратор, низкотемпературный трехфазный разделитель, отпарную ректификационную колонну, рекуперативный теплообменник деэтанизации конденсата, компрессор газа выветривания и аппарат воздушного охлаждения. На входе установки размещен пробкоуловитель, после входного сепаратора размещена дожимная компрессорная станция и аппарат воздушного охлаждения. Параллельно рекуперативному газовому теплообменнику установлен рекуперативный газожидкостный теплообменник, на выходе газа после теплообменников размещен промежуточный газосепаратор. Установка снабжена турбодетандером, состоящим из турбины детандера и турбокомпрессора, которые оборудованы байпасными линиями, между турбиной детандера и низкотемпературным сепаратором размещен дроссель. На выходе газового потока с низкотемпературного сепаратора установлен рекуперативный газовый теплообменник товарного газа. Компрессор газов выветривания выполнен поршневым и снабжен входными и выходными технологическими перемычками, на входе поршневого компрессора газов выветривания установлена блочно-сепарационная установка. Рекуперативный теплообменник деэтанизации конденсата выполнен пластинчатым, на выходе его последовательно размещены аппарат воздушного охлаждения деэтанизированного конденсата, фильтр тонкой очистки, трехфазный разделитель деэтанизированного конденсата, буферная емкость и насос товарного конденсата. Ректификационная отпарная колонна снабжена огневым подогревателем и циркуляционным насосом.

Установка подготовки газоконденсатного флюида и стабилизации конденсата на завершающей стадии разработки относится к области газовой промышленности и может быть использована для промысловой подготовки и переработки продукции газоконденсатных залежей, на завершающей стадии разработки месторождений при невозможности дальнейшего охлаждения газа до требуемой температуры с помощью пластовой энергии.

Известна установка для подготовки и переработки углеводородного сырья газоконденсатных залежей (Патент РФ 2182035), включающая сепараторы, трехфазные разделители, теплообменники, а также эжектор, дегазатор, колонну деэтанизации конденсата, компрессор и аппарат воздушного охлаждения (АВО).

Недостатком данной установки является невысокое извлечение из газа в конденсат жидких углеводородов.

Известна установка промысловой подготовки газоконденсатного флюида и деэтанизации конденсата, описанная в патенте РФ 2243815, включающая сепараторы, трехфазные разделители, теплообменники, отпарную ректификационную колонну для деэтанизации конденсата, компрессор газа деэтанизации, АВО.

Недостатком данной установки является невысокое извлечение из газа в конденсат жидких углеводородов.

Задачей, поставленной при создании полезной модели, является получение конечного продукта: деэтанизированного конденсата и товарного газа на промысле.

Технический результат, на решение которого направлено создание полезной модели - обеспечение более полного извлечения из газа в конденсат жидких углеводородов.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в установке подготовки газоконденсатного флюида и стабилизации конденсата на завершающей стадии разработки, включающей входной сепаратор, входной трехфазный разделитель, рекуперативный газовый теплообменник, низкотемпературный сепаратор, низкотемпературный трехфазный разделитель, отпарную ректификационную колонну, рекуперативный теплообменник деэтанизации конденсата, компрессор газа выветривания и аппарат воздушного охлаждения товарного газа, в отличие от прототипа, на входе установки размещен пробкоуловитель, после входного сепаратора размещена дожимная компрессорная станция и аппарат воздушного охлаждения, параллельно рекуперативному газовому теплообменнику установлен рекуперативный газожидкостный теплообменник, на выходе газа после теплообменников размещен промежуточный газосепаратор, установка также снабжена турбодетандером, состоящим из турбины детандера и турбокомпрессора, которые оборудованы байпасными линиями, между турбиной детандера и низкотемпературным сепаратором размещен дроссель, на выходе газового потока с низкотемпературного сепаратора установлен рекуперативный газовый теплообменник товарного газа, компрессор газов выветривания выполнен поршневым и снабжен входной и выходной технологическими перемычками, на входе поршневого компрессора газов выветривания установлена блочно-сепарационная установка, рекуперативный теплообменник деэтанизации конденсата выполнен пластинчатым, на выходе его последовательно размещены аппарат воздушного охлаждения деэтанизированного конденсата, фильтр тонкой очистки, трехфазный разделитель деэтанизированного конденсата, буферная емкость и насос товарного конденсата, ректификационная отпарная колонна снабжена огневым подогревателем и циркуляционным насосом.

На фиг. изображена функциональная схема установки подготовки газоконденсатного флюида и стабилизации конденсата на завершающей стадии разработки.

Установка подготовки газоконденсатного флюида и стабилизации конденсата на завершающей стадии разработки включает в себя пробкоуловитель (ПУ) 1, входной сепаратор 2, входной трехфазный разделитель 3 потока нестабильного конденсата (НК) и водо-метанольного раствора (BMP), выделившихся после входного сепаратора 2 и ПУ 1, дожимная компрессорная станция (ДКС) 4, размещенная после входного сепаратора 2, АВО 5, рекуперативный газовый теплообменник 6 и рекуперативный газожидкостный теплообменник 7, промежуточный газосепаратор 8, турбодетандер 9, состоящий из турбины детандера и турбокомпрессора, которые оборудованы байпасными линиями, дроссель 10, низкотемпературный (НТ) сепаратор 11, АВО товарного газа 12, рекуперативный газовый теплообменник товарного газа 13, НТ трехфазный разделитель 14, отпарную ректификационную колонну 15, снабженную циркуляционным насосом 16 и огневым подогревателем 17. Установка содержит пластинчатый рекуперативный теплообменник 18, АВО деэтанизированного конденсата (ДК) 19, фильтр тонкой очистки 20, трехфазный разделитель ДК 21, буферную емкость 22, насос товарного конденсата 23, блочно-сепарационную установку 24, поршневой компрессор газов выветривания 25, снабженный входной 26 и выходной 27 технологическими перемычками. Блочно-сепарационная установка 24 предназначена для защиты поршневого компрессора газов выветривания 25 от попадания НК, BMP и механических примесей.

Установка работает следующим образом. Продукцию газоконденсатных скважин с давлением ниже 12 МПа подают в пункт переключающей арматуры (ППА). Пластовый газ из ППА направляют в ПУ 1, где происходит отделение газовой фазы от жидкой и улавливание пробковой жидкости. Отсепарированный газ подают во входной сепаратор 2, после чего подают на ДКС 4. Скомпремированный газ после ДКС 4 направляют в АВО 5, перед которым подают метанол для предупреждения гидратообразования в трубках АВО. Затем газ разделяют на два потока и проводят его охлаждение. Первый поток проходит через трубное пространство рекуперативного газового теплообменника 6, второй - через трубное пространство рекуперативного газожидкостного теплообменника 7. Перед входом рекуперативного газового теплообменника 6 и рекуперативного газожидкостного теплообменника 7 подают метанол для предупреждения гидратообразования. Охлажденные потоки газа объединяют и подают в промежуточный газосепаратор 8. В промежуточном газосепараторе 8 происходит отделение BMP и конденсата от потока газа. Газ из промежуточного газосепаратора 8 поступает на турбину детандера турбодетандера 9, где сбрасывают давление, за счет чего происходит дополнительное охлаждение газа. Газ из турбины детандера турбодетандера 9 с пониженным давлением направляют на дроссель 10. Газ из выхода дросселя 10 подают в НТ сепаратор 11, где происходит более глубокое извлечение из газа BMP и конденсата за счет низкой температуры (около -30°С). Газ после НТ сепаратора 11 нагревают в межтрубном пространстве рекуперативного газового теплообменника 13 за счет тепла потока товарного газа, идущего по трубному пространству. Затем газ поступает в межтрубное пространство рекуперативного газового теплообменника 6, где газ нагревают за счет тепла потоков, идущих по трубному пространству из АВО 5. Газ из межтрубного пространства рекуперативного газового теплообменника 6 поступает на турбину турбокомпрессора турбодетандера 9, где газ сжимают и подают для охлаждения в АВО товарного газа 12. Из АВО товарного газа 12 газ направляют в трубное пространство рекуперативного газового теплообменника товарного газа 13, и охлаждают его за счет газа, идущего по межтрубному пространству из НТ сепаратора 11. Газ после рекуперативного газового теплообменника товарного газа 13 выводят как товарный газ.

Выделившаяся жидкость из ПУ 1 и входного сепаратора 2 поступает в трехфазный разделитель 3, который предназначен для дегазации жидкости и разделения на BMP низкой концентрации и НК.

BMP низкой концентрации из трехфазного разделителя 3 отводят на дополнительную подготовку, после которой его подают в промстоки или на установку регенерации метанола. Газ выветривания из трехфазного разделителя 3 подают на вход дросселя 10. Нестабильный конденсат из промежуточного газосепаратора 8 объединяют с потоком НК из НТ сепаратора 11, и потоки поступают в НТ трехфазный разделитель 14, где происходит разделение на три потока: BMP высокой концентрации, который используют вторично для предупреждения гидратообразования в системе подготовки газа, газ выветривания, который подают на вход блочно-сепарационной установки 24, и НК, который разделяют на два потока.

Первый поток направляют в межтрубное пространство рекуперативного газожидкостного теплообменника 7, где он охлаждает поток газа, проходящего по трубному пространству, а второй поток НК подают в качестве острого орошения на верх отпарной ректификационной колонны 15.

Для поддержания температуры низа отпарной ректификационной колонны 15 с полуглухой тарелки забирают часть конденсата и направляют в циркуляционный насос 16, затем в огневой подогреватель 17 и возвращают в нижнюю часть колонны. Продуктами отпарной ректификационной колонны 15 является поток газа деэтанизации, выходящий с верха отпарной ректификационной колонны 15, и ДК, выходящий с низа отпарной ректификационной колонны 15. Поток НК из входного трехфазного разделителя 3 смешивают с потоком НК из межтрубного пространства рекуперативного газожидкостного теплообменника 7 и направляют на вход трубного пространства пластинчатого рекуперативного теплообменника 18, где происходит нагрев НК за счет тепла ДК, выходящего с низа отпарной ректификационной колонны 15. Поток НК, выходящий из трубного пространства пластинчатого рекуперативного теплообменника 18, разделяют на два потока: первый подают в центральную часть отпарной ректификационной колонны 15, а второй подают на полуглухую тарелку, расположенную в нижней части отпарной ректификационной колонны 15. ДК из пластинчатого рекуперативного теплообменника 18 поступает на вход АВО ДК 19. ДК из АВО ДК 19 направляют на вход фильтра тонкой очистки 20, где происходит очистка ДК от механических примесей. Затем ДК подают в трехфазный разделитель ДК 21, где происходит окончательное разделение на ДК, BMP и газ. ДК, выходящий из трехфазного разделителя ДК 21, подают в буферную емкость 22, где ДК доводят до требуемых значений давления насыщенных паров и направляют потребителю.

Газы дегазации из трехфазного разделителя ДК 21 и буферной емкости 22 смешивают с газами из трехфазного разделителя НТ 14 и газом деэтанизации с верха отпарной ректификационной колонны 15 и подают на вход блочно-сепарационной установки 24. Газ из блочно-сепарационной установки 24 направляют на поршневой компрессор газов выветривания 25. BMP высокой концентрации используют вторично в системе подготовки газа.

После поршневого компрессора газов выветривания 25 газ смешивают с газом, выходящим из межтрубного пространства рекуперативного газового теплообменника 6 и подают на турбокомпрессор турбодетандера 9.

На период плановых ремонтных остановок прекращают подачу пластового газа от ППА, закрывают вход турбины детандера и турбокомпрессора турбодетандера 9, открывают байпасные линии турбины детандера и турбокомпрессора турбодетандера 9. Закрывают задвижку на выходе товарного газа, открывают входную технологическую перемычку 26 и выходную технологическую перемычку 27 поршневого компрессора газов выветривания 25. Газ, оставшийся в установке, отсасывают поршневым компрессором газов выветривания 25 через входную технологическую перемычку 26 из ПУ 1, входного сепаратора 2, АВО 5, трубного пространства рекуперативного газового теплообменника 6, трубного пространства рекуперативного газожидкостного теплообменника 7, промежуточного газосепаратора 8, через байпасную линию турбины детандера турбодетандера 9, дросселя 10, НТ сепаратора 11, межтрубного пространства рекуперативного газового теплообменника 13, межтрубного пространства рекуперативного газового теплообменника 6, через байпасную линию турбокомпрессора турбодетандера 9, АВО товарного газа 12, трубного пространства рекуперативного газового теплообменника товарного газа 13, блочно-сепарационную установку 24 и подают через выходную технологическую перемычку 27 в товарный газ. Газ отсасывают до минимального входного давления, установленного на входе в поршневой компрессор газов выветривания 25, после чего происходит остановка поршневого компрессора газов выветривания 25 и закрытие входной технологической перемычки 26 и выходной технологической перемычки 27.

После плановых ремонтных работ пуск установки производится в соответствии с технологическим регламентом.

Установка подготовки газоконденсатного флюида и стабилизации конденсата на завершающей стадии разработки, включающая входной сепаратор, входной трехфазный разделитель, рекуперативный газовый теплообменник, низкотемпературный сепаратор, низкотемпературный трехфазный разделитель, отпарную ректификационную колонну, рекуперативный теплообменник деэтанизации конденсата, компрессор газов выветривания и аппарат воздушного охлаждения товарного газа, отличающаяся тем, что на входе установки размещен пробкоуловитель, после входного сепаратора размещена дожимная компрессорная станция и аппарат воздушного охлаждения, параллельно рекуперативному газовому теплообменнику установлен рекуперативный газожидкостный теплообменник, на выходе газа после теплообменников размещен промежуточный газосепаратор, установка снабжена турбодетандером, состоящим из турбины детандера и турбокомпрессора, которые оборудованы байпасными линиями, между турбиной детандера и низкотемпературным сепаратором размещен дроссель, на выходе газового потока с низкотемпературного сепаратора установлен рекуперативный газовый теплообменник товарного газа, компрессор газов выветривания выполнен поршневым и снабжен входной и выходной технологическими перемычками, на входе поршневого компрессора газов выветривания установлена блочно-сепарационная установка, рекуперативный теплообменник деэтанизации конденсата выполнен пластинчатым, на выходе его последовательно размещены аппарат воздушного охлаждения деэтанизированного конденсата, фильтр тонкой очистки, трехфазный разделитель деэтанизированного конденсата, буферная емкость и насос товарного конденсата, ректификационная отпарная колонна снабжена огневым подогревателем и циркуляционным насосом.