Глава 7. Оборудование для сбора, подготовки и транспортировки добываемого газа.

Система сбора и подготовки газа и конденсата предназначена для сбора продукции скважин и подготовки газа и конденсата. Она включает шлейфы, газосборные промысловые коллекторы, установки комплексной подготовки газа (УКПГ), дожимные компрессорные станции (ДКС), газо-перерабатывающий завод (ГПЗ).

Система сбора зависит от размера и конфигурации месторождения, числа залежей, пластовых и устьевых давлений и температур, запасов газа и конденсата, дебитов скважин, содержания конденсата в газе, наличия кислых компонентов, климатических условий, в которых находится месторождение.

Система сбора и подготовки газа и конденсата проектируется и выбирается на весь срок разработки месторождения на основе технико-экономических расчетов.

7.1. Система сбора и подготовки газа и конденсата

На промыслах в основном применяются следующие способы подготовки газа:

- низкотемпературной сепарации (НТС);

- абсорбционный;

- адсорбционный.

Низкотемпературная сепарация (НТС) обеспечивает подготовку газа за счет создания низких температур в сепараторе вертикального или горизонтального типа. НТС применяется на газокондесатных месторождениях (с содержанием конденсата в газе более 1,0 г/м³). При охлаждении газа происходит одновременное выделение углеводородов и влаги. Для предотвращения образования гидратов перед теплообменниками в газ подают метанол или гликоли.

В зависимости от способа получения низких температур НТС подразделяется на установки:

• с дросселированием газа высокого давления (рис 7.1.);

• с искусственным холодом (рис. 7.2.);

• с турбодетанденрным агрегатом.

Рис. 7.1.

Абсорбционная осушка газа используется при низких пластовых давлениях и основана на поглощении влаги и конденсата жидкими абсорбентами, подаваемыми сверху. Абсорбция газа экономична при осушке больших потоков газа с незначительным (до 1,0 г/м³) конденсата.

Процесс происходит в вертикальных аппаратах – абсорберах высотой до 20м и диаметром до 2000 мм, в которых сырой газ движется снизу навстречу абсорбенту.

В системе абсорбционной осушки газа в качестве абсорбентов широко применяются высококонцентрированные растворы гликолей: этиленгликоль ЭГ, диэтиленгликоль ДЭГ, триэтиленгликоль ТЭГ. Этиленгликоль имеет самую низкую температуру кипения, что приводит к уносу его с осушенным газом и значительным потерям, поэтому ЭГ не так широко распространен в процессах осушки газа. ДЭГ по сравнению с ТЭГ имеет меньшую склонность к пенообразованию и меньшую температуру кипения, но ТЭГ значительнее снижает температуру точки росы. При осушке рекомендуется поддерживать температуру не ниже 283 К, так как при её уменьшении растет вязкость абсорбентов и ухудшается массообмен. Повышение температуры ведет к потерям гликолей, поэтому температуру поддерживают не выше 311 К.

Рис. 7.2.

Для регенерации абсорбентов их насыщенные растворы направляют в выпарные колонны – десорберы. При регенерации во избежания разложения гликолей температуру в колонне поддерживают не выше 437 К (164^оС) для ДЭГ и 473 К (200^оС) для ТЭГ.

Рис. 7.3.

Абсорбционная осушка по сравнению с адсорбционной имеет ряд преимуществ:

- возможность осушки газов с веществами, отравляющими твердые поглотители;

- непрерывность процесса за счет поступления газа из абсорберов напрямую в десорберы;

- простота автоматизации процесса;

- возможность осушки газ до температуры – 70^оС.

На (рис. 7.3.[24]) показана принципиальная схема абсорбционной осушки газа, действующая на месторождении Медвежье.

Адсорбционная осушка газа применяется практически при любых давлениях и основана на поглощении паров воды из природного газа твердыми поглотителями.

В качестве адсорбентов используют силикагели, окись алюминия, синтетические цеолиты (молекулярные сита) и др. Силикагели – это гели кремниевой кислоты, которые подвергаются сушке и прокалке. Применяются в виде гранул диаметром 0,2 – 0,7 мм.

Процесс осушки происходит в адсорберах в течении 35 часов. После этого газ направляют на другой адсорбер, а отработавший ставят на регенерацию – выпаривание влаги за счет нагревания до температуры 350 – 400^оС осушенным газом. Цикл регенерации продолжается до 20 часов в зависимости от температуры газа и его влажности. На (рис. 7.4.[24]) представлена принципиальная технологическая схема осушки газа с помощью адсорбентов на месторождении Медвежьем.

Рис. 7.4.