2. Извлечение тяжелых углеводородов из газа методом масляной абсорбции.

Абсорбция осуществлялась в горизонтальных аппаратах при давлениях 0,2-0,25 МПа и температурах окружающей среды.

Классическая схема масляной абсорбции включает в себя абсорбер, абсорбционно-отпарную колонну (ДОК) и десорбер (рис. 3.3). Давление в абсорбере поддерживается в пределах от 3,5 до 7, в АОК - от 1 до 3,5; в десорбере - от 0,7 до 1,7 МПа при температуре в абсорбере 283-303 К (10-30С). Эти параметры обеспечивали извлечение 40-75 % пропана и до 98% бутанов плюс высшие. Для повышения эффективности процесса абсорбции широко применяется предварительное насыщение тощего абсорбента газами из абсорбера.

Для снижения потерь легких фракций абсорбента с сухим газом последний дополнительно охлаждают или применяют двухступенчатую абсорбцию. При двухступенчатой абсорбции легкие фракции абсорбента поглощаются в верхней части аппарата более тяжелым абсорбентом, который подается на верхнюю тарелку и выводится с четвертой или пятой тарелки. В этом случае легкий абсорбент подается на тарелку, расположенную ниже отбора тяжелого абсорбента. Постепенное снижение температуры абсорбции охлаждением сырого газа и абсорбента привело к замене обычных маслоабсорбционных процессов на процесс низкотемпературной масляной абсорбции.

3. Газовая залежь как единое целое. Понятие об удельных объемах дренирования.

Газовая залежь представляет собой единое газодинамическое целое, вне зависимости от ее размеров. Отбор газа из газовой залежи приводит к падению давления не только в газоносной, но и в водоносной части пласта.

Удельный объем дренирования – это элемент залежи, из которого осуществляется дренирование. Объем дренирования перераспределяется после закрытия одной скважины.

№14

1. Обустройство и технология эксплуатации подземных хранилищ газа.

Для строительства ПХГ в водоносных горизонтах необходимо, чтобы в одном месте присутствовали сразу все необходимые геологические факторы:

· подземная структура в виде свода (купола), покрытого газонепроницаемым слоем - кровлей пласта, имеющим достаточную протяжённость, чтобы обеспечить необходимую емкость хранилища;

· под куполом - коллектор, пласт породы для хранения газа, обладающей достаточными пористостью и проницаемостью, чтобы обеспечить желаемые емкость и продуктивность;

· комплекс непроницаемых пород - покрышку, закрывающую этот резервуар, чтобы исключить утечку газа вверх.

Для организации ПХГ используются относительно небольшие геологические структуры – площадью несколько квадратных километров и часто малоамплитудные. Очень многие используемые структуры имеют разницу высот дна и верхушки купола (амплитуду) всего 10–15 метров.

Принцип работы: Газ из магистрального трубопровода с помощью газомоторных компрессоров, газотурбинных установок или турбин с электроприводом закачивается под нужным давлением в водоносный пласт , лежащий между водонепроницаемыми кровлей и подошвой. Природный газ магистрального газопровода 1 по соединительному газопроводу 2 поступает на территорию станции подземного хранения газа 3. Очищается от пыли в пылеуловителях 4, сжимается в компрессорной станции 5. Затем очищается от паров масла в сепараторах 6, охлаждается в градирне 7, очищается от остатков масла на установке очистки 8 и поступает на газораспреде-лительный пункт 9. Здесь измеряется его расход по каждой скважине и производится распределение газа по эксплуатационным скважинам 10, через которые газ нагнетается в водоносный пласт 11.

Заполняя поры и трещины горной породы, газ вытесняет воду и скапливается в сводовой части структуры под непроницаемой покрышкой 15, образуя подземное хранилище. Часто в толще осадочных пород наблюдаются выклинивания пластов 16, литологические изменения 18 и другие аномалии. Все эти особенности имеют существенное значение для создания хранилища газа. Большие осложнения могут вызывать разрывные нарушения 20, через которые газ может просочиться из хранилища в вышезалегающие породы и даже прорываться на поверхность земли. За этим следят с помощью контрольных 21 и наблюдательных 22 скважин, вскрывающих основной 11 и контрольный 19 водоносные пласты.Газ, утекающий из основного пласта, накапливается в контрольном, иногда там образуется вторичная залежь 23. При отборе газ выходит из хранилища за счет пластового давления по шлейфам 12. Идет на газораспределительный пункт, где очищается от воды в сепараторах 13, измеряется и затем осушается в установке осушки 14, откуда подается в магистральный газопровод 1. Давления в скважинах всегда достаточно для того, чтобы при отборе обойтись без компрессоров.

В период создания, в первый эксплуатационный цикл, газ закачивается в нетронутый водоносный пласт, и начальный запас его в пласте равен нулю. На проектную мощность газохранилище выходит через пять и более циклов отбора-закачки с постепенным наращиванием запаса газа в пласте и процента отбора, при этом обычно растёт и проницаемость породы, и её эффективная пористость. Только через несколько лет после окончания строительства подземное хранилище газа выходит на стабильный режим циклической эксплуатации. За эти годы газоносный объем искусственной залежи приобретает свою окончательную форму, и потом её уже трудно изменить.

Цикл работы газохранилища, продолжительность которого обычно равна одному году, состоит из четырех этапов:· закачка газа,· простой – период между окончанием закачки и началом отбора,· отбор газа,· простой хранилища – период между окончанием отбора и началом следующей закачки.

На первом этапе производится закачка природного газа в пористый водоносный пласт. Сначала газ начинают закачивать в скважины, ближе всех расположенные к макушке купола. По мере того, как граница воды и газа опускается вниз, в работу включаются всё новые и новые скважины. Это делается для того, чтобы в теле газового "пузыря" не образовались мокрые пятна - островки породы, заполненные не ушедшей водой.

Следующий за закачкой этап – простой газохранилища. В это время газ и вода стремятся войти в равновесие: за счёт избыточного давления оставшегося от закачки и при неизменной массе газа внутри пласта, объем газовой области еще продолжает увеличиваться какое-то время, а давление уменьшаться, стремясь к пластовому. Вода, не ушедшая из области газа или оставшаяся в полузамкнутых порах, просачивается вниз или испаряется. Если бы этот процесс продолжался несколько лет, то газовая область с увеличением ее объема и уменьшением давления до пластового пришла бы в состояние равновесия с окружающей водой.

Далее начинается отбор газа. Технолог-оператор должен регулировать очерёдность включения и расход по каждой из включённых скважин таким образом, чтобы уровень воды повышался равномерно по всей площади ПХГ, чтобы не получилось прорывов воды в область газа и газовые пузыри не оказались изолированы внутри области воды. При этом уменьшается количество газа в газовой полости, уменьшается давление и объем газовой полости.

При простое между окончанием отбора и началом следующей закачки, вода продолжает вытеснять газ из полости, объем газовой области уменьшается, а давление увеличивается. Часть пузырей газа, которые во время отбора оказались изолированы в слое воды, прорываются к основной массе газа, граница газоводяного контакта выравнивается.

Два периода простоя нужны для того, чтобы система ПХГ улежалась и созрела - так проще переходить от закачки к отбору и наоборот. Но при малых объёмах закачки и отбора, когда ПХГ используется для сглаживания, допустим, недельных колебаний потребления, периоды простоя сводят к чисто символическому минимуму.

Процесс эксплуатации газовой залежи в основном контролируется путем измерения двух параметров – давления в подземном газохранилище и объема отбора и закачки газа. А вот точек отбора этих данных бывает много, до сотни эксплуатационных и контрольных скважин. Появление газа в контрольной скважине при закачке означает что хранилище заполнено до этого места. Появление воды в эксплуатационной скважине при отборе - что эту скважину уже пора закрывать, потому что вода поднялась до самой трубы.

Хранилища эксплуатируются при более напряженном режиме, чем природные залежи. Если на природных месторождении процессы происходят в основном монотонно, в течение нескольких месяцев отборы газа из залежей практически не изменяются, то в ПХГ они скоротечны. В течение нескольких дней отбор газа изменяется от максимального до нуля, а иногда сменяется и закачкой