Подводная установка подготовки природного газа к транспорту

Заявленное техническое решение относится к области нефтегазовой техники, а именно к способам подготовки природного газа к транспорту путем выделения из него углеводородного конденсата и может быть использовано для подводной подготовки углеводородных газов к переработке и транспорту с шельфовых месторождений. Подводная установка подготовки природного газа к транспорту состоит как минимум из одного технологического блока подводного теплообмена, состоящего как минимум из одного подводного теплообменника и как минимум одного технологического блока подводной сепарации газа, состоящего как минимум из одного подводного сепаратора и как минимум из одного подводного насоса, при этом технологические блоки представляют из себя независимые модульные конструкции, соединенные между собой трубопроводами со всей необходимой арматурой, включая в том числе запорные и регулирующие клапаны, датчики и линии связи таким образом, что углеводородная смесь, поступающая от газовой скважины, проходит как минимум через один технологический блок подводного теплообмена, где ее температура снижается за счет охлаждения окружающей водой, а затем поступает по трубопроводам как минимум в один технологический блок подводной сепарации, где углеводородная смесь разделяется на газообразную и жидкую фазы, после чего каждая фаза направляется в раздельные трубопроводы для дальнейшей обработки на технологической платформе, причем жидкая фаза перекачивается на платформу при помощи подводных насосов, а газообразная за счет давления, создаваемого скважиной, при этом подача ингибитора гидратообразования, электроснабжение, контроль и управление подводной установкой производятся по шлангокабелю с технологической платформы. Достигаемый технический результат заключается в том, что использование подводной установки подготовки газа к транспорту ведет к улучшению эксплуатационных характеристик технологической платформы, а также к уменьшению количества необходимого технологического оборудования подготовки газа, размещаемого на технологической платформе, соответственно ее размеров, массогабаритных и стоимостных показателей. 1 п.п. ф-лы. 4 з.п. ф-лы. 1 ил.

Область техники

Заявленное техническое решение относится к области нефтегазовой техники, а именно к способам подготовки природного газа к транспорту путем выделения из него углеводородного конденсата, воды, механических примесей и может быть использовано для подводной подготовки углеводородных газов к переработке и транспорту с шельфовых месторождений.

Уровень техники

Из существующего уровня техники известны установки подготовки природного газа к транспорту, изготавливаемые и применяемые отечественными и зарубежными фирмами при освоении нефтегазовых месторождений.

Наиболее близкой к заявленному техническому решению является подводная установка и способ разделения жидкой и фракции и газовой фракции, описанный в RU 2462591, опубл. 27.09.2012. Указанная подводная установка включает систему трубопроводов, которая включает в себя первый коллектор, соединенный, по меньшей мере, с одной скважиной, и, по меньшей мере, две первых трубных ветви с впускным каналом, соединенным с первым коллектором. Первые трубные ветви содержат, по меньшей мере, два выпускных канала. Первый коллектор и первые трубные ветви расположены в первой плоскости, а один из выпускных каналов первых трубных ветвей ведет ко второму коллектору. Согласно изобретению второй из выпускных каналов первых трубных ветвей ведет, по меньшей мере, к двум вторым трубным ветвям, расположенным во второй плоскости, лежащей ниже первой плоскости. При этом, по меньшей мере, один из указанных выпускных каналов образует впускной канал вторых трубных ветвей. При этом вторые трубные ветви содержат, по меньшей мере, один выпускной канал, ведущий к третьему коллектору. При этом продольная ось первого коллектора по существу перпендикулярна продольным осям первых трубных ветвей. Первые трубные ветви расположены так, что их продольные оси, по существу, параллельны друг другу.

Недостатками данного технического решения является следующее:

- указанную подводную установку предлагается устанавливать в том месте, где температура продукта уже снизилась до температуры морского дна, и уже произошла конденсация всей воды из насыщенного пара, а это десятки километров от добывающих скважин, что повлечет за собой дополнительные металлозатраты и потери пластового давления;

- указанная подводная установка содержит большое количество труб различного диаметра, отводов, тройников, переходов, что усложняет монтаж, ремонт и техническое обслуживание данной установки.

Раскрытие полезной модели

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение является уменьшение массогабаритных и стоимостных, и улучшение эксплуатационных характеристик технологической платформы, на которой происходит основной процесс окончательной подготовки газа к транспорту.

Данная задача решается за счет того, что подводная установка подготовки природного газа к транспорту состоит как минимум из одной технологической линии, состоящей как минимум из одного технологического блока подводного теплообмена, состоящего как минимум из одного подводного теплообменника, и как минимум одного технологического блока подводной сепарации газа, состоящего как минимум из одного подводного сепаратора и как минимум одного подводного насоса, при этом технологические блоки представляют собой независимые модульные конструкции, соединенные между собой трубопроводами с арматурой, включающей запорные и регулирующие клапаны, датчики и линии связи.

Подводная установка подготовки природного газа к транспорту выполнена таким образом, что она присоединяется к трубопроводу, соединяющему скважину и технологическую платформу посредством отводов от указанного трубопровода.

Подводная установка подготовки природного газа к транспорту, выполнена таким образом, что она состоит из двух технологических линий, при этом технологический блок подводного теплообмена, и технологический блок подводного сепарирования извлекаются из подводной установки подготовки природного газа к транспорту и заменяются без остановки подготовки природного газа к транспорту.

Подводная установка подготовки природного газа к транспорту выполнена таким образом, что наиболее рациональной с точки зрения обеспечения надежности компоновкой оборудования является использование двух идентичных технологических линий, при этом на каждой линии устанавливается по одному технологическому блоку подводного теплообмена, состоящему из двух подводных теплообменников и одному технологическому блоку подводной сепарации, состоящему из трех подводных сепараторов и двух подводных насосов.

Подводные теплообменники, подводные сепараторы и подводные насосы изготавливаются промышленным способом и затем компонуются в модульные конструкции.

Модульные конструкции перемещаются транспортными судами до места, расположенного на поверхности воды над предполагаемым местом размещения подводной установки подготовки природного газа к транспорту. Далее модули подводной установки подготовки природного газа к транспорту опускаются на дно, где происходит их позиционирование, размещение и соединение между собой и с подводным трубопроводом с помощью водолазов и/или дистанционно управляемых подводных аппаратов в зависимости от глубины.

Техническими результатами, обеспечиваемыми приведенной совокупностью признаков, являются:

- улучшение эксплуатационных характеристик технологической платформы;

- уменьшение количества необходимого для подготовки газа технологического оборудования, размещаемого на технологической платформе;

- снижение массогабаритных и стоимостных характеристик технологической платформы.

Краткое описание чертежей

Полезная модель будет подробнее описана ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг. 1 схематически изображает подводную установку подготовки природного газа к транспорту;

фиг. 2 представляет собой пространственное изображение установки подготовки природного газа к транспорту.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 и 2 представлена наиболее рациональная с точки зрения обеспечения надежности компоновка оборудования: для подготовки природного газа к транспорту, используются две идентичные технологические линии (на фиг. 1 и 2 представлена только одна технологическая линия, вторая технологическая линия (10) идентична первой), при этом на каждой технологической линии устанавливается по одному технологическому блоку подводного теплообмена (2), состоящему из двух подводных теплообменников (3) и одному технологическому блоку подводной сепарации (6), состоящему из трех подводных сепараторов (5) и двух подводных насосов (8).

Осуществление полезной модели

Конструкция подводной установки подготовки природного газа к транспорту представляет собой как минимум одну технологическую линии, состоящую как минимум из одного технологического блока подводного теплообмена, состоящего как минимум из одного подводного теплообменника и как минимум одного технологического блока подводной сепарации газа, состоящего как минимум из одного подводного сепаратора и как минимум одного подводного насоса, при этом технологические блоки представляют собой независимые модульные конструкции, соединенные между собой трубопроводами с арматурой, включающей запорные и регулирующие клапаны, датчики и линии связи.

Подводная установка подготовки природного газа к транспорту действует следующим образом: природный газ от газовой скважины поступает по трубопроводу (1), проходит через технологический блок подводного теплообмена (2), где его температура изменяется в подводном теплообменнике (3) за счет разницы температур природного газа и окружающей воды, затем природный газ поступает по трубопроводу (4) в технологический блок подводной сепарации (6), где природный газ разделяется в подводном сепараторе (5) на газообразную и жидкую фазы, после чего каждая фаза направляется в раздельные трубопроводы для дальнейшей обработки на технологической платформе, причем жидкая фаза перекачивается по трубопроводу (7) на платформу при помощи подводных насосов (8), а газообразная перекачивается по трубопроводу (9) за счет давления, создаваемого скважиной, при этом подача ингибитора гидратообразования, электроснабжение, контроль и управление подводной установкой подготовки природного газа к транспорту производятся по шлангокабелю с удаленного технологического объекта, например с технологической платформы.

Размещение установки подготовки природного газа к транспорту под водой позволяет существенно снизить количество необходимого для подготовки газа технологического оборудования размещаемого на технологической платформе, при этом также достигается заявляемый технический результат в виде уменьшения ее размеров, массогабаритных и, соответственно, стоимостных характеристик.

Размещение установки подготовки природного газа к транспорту под водой позволяет использовать окружающую воду для изменения температуры природного газа в установке подготовки природного газа к транспорту, при этом достигается заявляемый технический результат в виде улучшения эксплуатационных характеристик платформы, связанный с тем, что на платформу для дальнейшей обработки или транспортировки поступает уже подготовленный в соответствии с предъявляемыми требованиями газ с существенно меньшим количеством воды и механических примесей по сравнению с природным газом, поступающим из скважины.

1. Подводная установка подготовки природного газа к транспорту, отличающаяся тем, что она состоит как минимум из одной технологической линии, состоящей как минимум из одного технологического блока подводного теплообмена, состоящего как минимум из одного подводного теплообменника и как минимум одного технологического блока подводной сепарации газа, состоящего как минимум из одного подводного сепаратора и как минимум одного подводного насоса, при этом технологические блоки представляют собой независимые модульные конструкции, соединенные между собой трубопроводами, с арматурой, включающей присоединительные устройства и приспособления, запорные и регулирующие клапаны, датчики и линии связи.

2. Подводная установка подготовки природного газа к транспорту по п. 1, отличающаяся тем, что она присоединяется к трубопроводу, соединяющему скважину и технологическую платформу посредством отводов от указанного трубопровода.

3. Подводная установка подготовки природного газа к транспорту по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что она состоит из двух технологических линий, при этом технологический блок подводного теплообмена и технологический блок подводного сепарирования извлекаются из подводной установки подготовки газа к транспорту и заменяются без остановки подготовки природного газа к транспорту.

4. Подводная установка подготовки природного газа к транспорту по пп. 1-3, отличающаяся тем, что наиболее рациональной с точки зрения обеспечения надежности компоновкой оборудования является использование двух идентичных технологических линий, при этом на каждой технологической линии устанавливается по одному технологическому блоку подводного теплообмена, состоящему из двух подводных теплообменников, и одному технологическому блоку подводной сепарации, состоящему из трех подводных сепараторов и двух подводных насосов.