Загорского месторождения-2

139

Список использованной литературы:

1.Лутошкин Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. Учеб. для вузов/ – М.: Альянс, 2005.

2.vgenergy.ru Поиск исследователей в области нефти и газа.

3.Журнал «Нефтегазовые технологии»

4.Журнал «Нефтяное хозяйство»

5.Курс лекций и практических занятий

6.Синайский Э.Г. «Сепарация многофазных многокомпонентных систем

7.Разгазирование и предварительное обезвоживание нефти в системах сбора. Байков Н.М., Позднышев Г.Н.,

Мансуров Р

Литературный обзор на тему: «Разгазирование нефти»

Разгазирование нефти Дегазация нефти - удаление из добываемой нефти растворённых в ней низкомолекулярных углеводородов - метана,

этана и частично пропана, а также сероводорода, азота и углекислого газа. Проводится с целью сокращения потерь бензиновой фракции от испарения (вследствие увлечения её выделяющимся при снижении давления газом) и

обеспечения однофазного транспорта нефти, а также для повышения эффективности работы насосных агрегатов.

Осуществляется в промысловых условиях посредством ступенчатого снижения давления поступающей из скважины нефти (в нефт. сепараторах) и разделением её (на каждом этапе) на жидкую (нефть, вода) и газовую фазы. Окончат. Д. н.

Консорциум « Н е д р а »

140

осуществляют в отпарной ректификац. колонне-стабилизаторе. Здесь выделяются в паровую фазу оставшиеся в нефти растворённые низкомолекулярные углеводороды и компоненты газового бензина. Газопаровая смесь выводится с верха колонны, частично конденсируется в дефлегматоре и поступает в сепаратор, в к-ром разделяется на жидкую фазу -

газовый бензин и газ низкого давления. Последний сжимается компрессором и вместе с газами высокого и ср. давлений по газопроводу направляется на газоперерабат. з-д. Освобождённая от растворённых газов стабильная нефть выводится с низа колонны и по нефтепроводу поступает на нефтеперерабатывающий завод.

Описанный способ Д. н. получил распространение благодаря простоте применяемого технол. оборудования, однако требует значит. энергозатрат на компрессию извлекаемых из нефти газов до давления в магистральном газопроводе и не гарантирует полного извлечения из газов дегазации компонентов стабильной нефти. Разрабатываются схемы Д. н. с

применением различных холодильных машин, ректификационных. колонн чёткого разделения и т.д.

Поскольку цена единицы массы нефти намного выше цены единицы массы нефтяного газа вся технология разгазирования направлена на максимальное увеличение выхода дегазированной нефти, т.е. на сохранение в ней максимально возможного количества лёгких фракций. В то же время, осуществление разгазирования, т.е. удаление части лёгких фракций – совершенно необходимая операция, т.к. нормативными документами всех стран строго регламентируется максимально разрешенное давление насыщенных паров товарной нефти при определённой температуре, пропорциональное содержанию лёгких фракций. Данные ограничения обусловлены требованиями безаварийного магистрального транспорта, хранения и переработки нефти. Поэтому, оптимальная сепарация должна сопровождаться удалением лишь минимально необходимого количества лёгких фракций. В Западных странах оптимизация сепарации экономически стимулируется – чем ближе давление насыщенных паров товарной нефти к

Консорциум « Н е д р а »

141

максимально разрешенному (т.е. чем больше в ней лёгких фракций) – тем выше её цена. В нашей стране содержание лёгких бензиновых фракций учитывается лишь при экспортных поставках, а на внутреннем рынке цена нефти пока практически не зависит от содержания в ней лёгких фракций. С точки зрения максимального выхода товарной продукции – чем тяжелее нефть, тем меньшее количество компонентов, начиная с метана, из неё должно быть извлечено при разгазировании для подгонки её характеристик под требования нормативных документов.

Различают контактный и дифференциальный способы дегазации нефти. При контактном способе порция исходной смеси помещается в герметичную ёмкость, в которой создают те или иные термобарические условия, поддерживаемые до тех пор, пока исходная смесь не придёт в состояние равновесия. Выделяющийся при этом газ непрерывно находится в контакте с жидкостью, т.е.отвод любого компонента недопустим. Разумеется, такое разгазирование не может иметь никакого практического применения, но при прочих равных условиях оно характеризуется максимальным выходом нефти. При дифференциальном разгазировании порция исходной смеси помещается в герметичную ёмкость в которой поддерживаются определённые термобарические условия, причём, пока смесь не придёт в состояние равновесия; после чего давление в ёмкости начинают понижать, постепенно стравливая газ. Даже если этот процесс проводить очень медленно без нарушения равновесия он при прочих равных условиях будет характеризоваться меньшим выходом нефти по сравнению с контактным разгазированием. Разумеется, такое разгазирование так же не имеет никакого практического применения вследствии своей периодичности. На практике применяют лишь разновидности дифференциального метода разгазирования, осуществляемые исключительно в неравновесных условиях. Принято различать так называемое однократное и многократное разгазирование. При однократном разгазировании исходная смесь непрерывно поступает в сепаратор, в котором поддерживаются определённая температура и давление, причём, выделившийся газ и

Консорциум « Н е д р а »

142

дегазированная жидкость непрерывно отводятся. При прочих равных условиях, в этом случае выход нефти минимален и он тем ниже, чем больше перепад давления на входе и выходе сепаратора и чем выше в нём температура. На практике подобное разгазирование применяют лишь в старых схемах обустройства углеводородных месторождений. При многократном разгазировании исходная смесь непрерывно последовательно проходит ряд сепараторов (ступени сепарации), в каждом из которых поддерживается определённые температура и давление, причём, в каждой последующей ступени давление несколько ниже чем в предыдущей. Газы, выделившиеся на каждой ступени сепарации,

непрерывно отводятся, а жидкость подаётся на следующую ступень сепарации. Таким образом, данная схема разгазирования представляет собой попытку приблизиться к истинно дифференцированному разгазированию. Чем больше ступеней сепарации, тем это приближение больше. При прочих равных условиях выход дегазированной нефти в этом случае выше чем при однократном разгазировании, но всё же меньше, чем при истинно дифференцированном, не говоря уже о контактном. На практике это самый распространённый и современный способ разгазирования, причём,

число ступеней дегазации в России достигает 4, а в Западных странах – 6. Если разгазирование нефти осуществляется в сепараторах при небольших давлениях (4 – 9 атм), то расчеты разгазирования можно производить по известному закону Рауля – Дальтона, гласящему, что парциальное давление i-го компонента в паровой фазе (Р.уi) павно парциальному давлению того же компонента в жидкой фазе (хi.Pi).

Дегазация нефти. Нефть, добываемая из земных недр, как правило, содержит газ, называемый попутным. На каждую тонну добытой нефти приходится 50-100 м3 попутного газа. Перед транспортировкой и подачей нефти на переработку газ должен быть отделен от нефти.

Консорциум « Н е д р а »

143

Удаление газа из нефти - дегазация проводится с помощью сепарации и стабилизации. В условиях нефтяного пласта при высоком давлении газы растворены в нефти.

При подъеме нефти на земную поверхность давление падает и растворенный газ выделяется. Важно в этот момент уловить его. Существует несколько схем отделения газа от нефти на промысле, различающихся условиями перемещения нефти и газа. Схемы первой группы характеризуются тем, что газ отделяют от нефти на кратчайшем расстоянии от скважины. После отделения газа к центральным пунктам сбора перемещается только нефть. Пример подобной схемы отделения газа от нефти приводится на рис.1а. Газонефтяная смесь из скважины поступает, в вертикальную емкость С-1,

оборудованную устройствами для предотвращения уноса нефти с газом. Эта емкость носит название трапа.

Из трапа С-1 газ поступает в газосборный коллектор, а нефть - в мерник Е-1. По газосборному коллектору попутный газ передается для дальнейшей обработки на газобензиновые заводы. К коллектору подключается до ста и более скважин одного или нескольких близлежащих нефтяных месторождений. Поскольку давление, при котором происходит разделение в трапе, невысокое 1-2 ат, для подачи газа на газобензиновые заводы его сжимают компрессорами ЛК-1. Нефть из мерника Е-1 самотеком или насосами подается на нефтесборный пункт, где подвергается обезвоживанию.

Описанная схема отличается простотой, но не обеспечивает полноты улавливания попутного газа. После одноступенчатой сепарации в нефти остается до 40-50 попутного газа. Этот газ, попадая вместе с нефтью в мерники Е-1

и резервуары нефтесборных пунктов, в значительной степени улетучивается в атмосферу.

Более эффективны системы многоступенчатой сепарации рис. 1б. На устье нефтяной скважины поддерживается повышенное давление. В непосредственной близости от скважины размещается газоотделитель первой ступени

Консорциум « Н е д р а »

144

сепарации С-1, давление в котором равно 6-7 ат. Этого давления достаточно, чтобы без дополнительного сжатия подать газ на газобензиновый завод. Из газоотделителя первой ступени нефть вместе с оставшимся в ней растворенным газом самотеком перемещается на центральный сборный пункт. На этом пункте собираются потоки от большого числа скважин.

Врезультате снижения давления на центральном сборном пункте вновь происходит выделение газа в сепараторе С-

2.Этот газ подается на газобензиновый завод компрессорами. Преимущества многоступенчатой схемы сепарации более полное отделение газа от нефти сокращение уноса капель нефти с газом уменьшение расхода электроэнергии на сжатие газа. 1.2.

Дегазация нефтиосуществляется с целью отделения газа от нефти. Аппарат, в котором это происходит называетсясепаратором,а сам процесс разделения - сепарацией.

Процесс сепарации осуществляется в несколько этапов (ступеней). Чем больше ступеней сепарации, тем больше выход дегазированной нефти из одного и того же количества пластовой жидкости. Однако при этом увеличиваются капиталовложения в сепараторы. В связи с вышесказанным число ступеней сепарации ограничивают двумя-тремя.

Сепараторы бывают вертикальные, горизонтальные и гидроциклонные.

Вертикальный сепараторпредставляет собой вертикально установленный цилиндрический корпус с полусферическими днищами, снабженный патрубками для ввода газожидкостной смеси и вывода жидкой и газовой фаз,

предохранительной и регулирующей арматурой, а также специальными устройствами, обеспечивающими разделение

жидкости и газа.

Вертикальный сепаратор

Консорциум « Н е д р а »