МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

УТВЕРЖДАЮ

Директор ИПР

___________ А.Ю. Дмитриев

«___» ____________2014 г.

Л.В. Шишмина, О.В. Носова

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ СБОРА И ПОДГОТОВКИ ПРОДУКЦИИ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН

Методические указания к выполнению лабораторных работ

по курсу «Сбор и подготовка продукции нефтяных и газовых скважин»

для студентов IV курса, обучающихся по направлению 131000 «Нефтегазовое дело»

профиль подготовки «Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти»

2014

УДК 622.276.8(076.5)

ББК 39.77я73

Ш657

Шишмина Л.В.

Ш657 Технологические процессы сбора и подготовки продукции нефтяных и газовых скважин: методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу«Сбор и подготовка продукции нефтяных и газовых скважин» для студентовIV курса, обучающихся по направлению «Нефтегазовое дело» / Л.В. Шишмина, О.С. Носова; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2014. – 61 с.

УДК 622.276.8(076.5)

ББК 39.77я73

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром кафедры геологии и разработки нефтяных месторождений ИПР

« 22 » сентября 2014 г.

Зав. кафедрой геологии и разработки нефтяных месторождений

кандидат геолого-минералогических наук __________О.С. Чернова

Председатель учебно-методической

комиссии __________Л.В. Шишмина

Рецензент

Доцент кафедры транспорта и хранения нефти и газа, к.т.н.

В.Г. Крец

© ФГАОУ ВО НИ ТПУ, 2014 © Шишмина Л.В., Носова О.В., 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

1.ВЛАГОСОДЕРЖАНИЕ ГАЗА 4

2.ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ 17

3.СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ СПОСОБОВ ОХЛАЖДЕНИЯ ГАЗА 32

4.ТЕХНОЛОГИЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СЕПАРАЦИИ 38

5.АБСОРБЦИЯ. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ФАКТОРОВ НА СТЕПЕНЬ ОСУШКИ ГАЗА 48

6.МОДЕЛИРОВАНИЕ ГАЗОПРОВОДА 57

1. Влагосодержание газа

Цель работы:

1. Ознакомление с приборами для измерения влажности природного газа.

2. Ознакомление с расчетным методом определения влагосодержания природного газа.

Влагосодержание природных и попутных нефтяных газов

Газ в пластовых условиях насыщен парами влаги до равновесного содержания. При добыче газа в технологических схемах промысловой обработки происходит изменение термодинамических условий (давление, температура), при которых конденсируются пары влаги. Выпавшая капельная влага вызывает осложнения как в технологических элементах установок промысловой подготовки газа, так и при транспортировании его по магистральным газопроводам. Основное осложнение – образование гидратных пробок, которые приводят к созданию аварийных ситуаций. Поэтому перед подачей природного газа в магистральные газопроводы или на глубокую низкотемпературную переработку газ осушают.

Влагосодержанием газа называется отношение массового количества влаги, содержащейся во влажном газе, к массовому количеству сухого газа.

Абсолютная влажность – величина парциального давления водяного пара (р_п) во влажном газе. Иногда абсолютной влажностью называют массу водяного пара, содержащегося в 1 м³ влажного газа, выраженного в граммах. Численно эти две величины – парциальное давление водяного пара в миллиметрах ртутного столба и масса водяного пара в граммах на 1 м³ влажного газа – почти равны друг другу, а при температуре 16,5 °С строго равны друг другу.

Относительной влажностью газа называется отношение массы водяного пара (проценты или доли), фактически находящегося в газовой смеси, к массе насыщенного пара, который мог бы быть в данном объеме при той же температуре. Относительную влажность φ можно также выразить в виде отношения парциального давления водяного пара р_п, содержащегося во влажном газе, к давлению насыщения водяного пара p_s при данной температуре (т. е. к максимально возможному парциальному давлению водяного пара при этой температуре):

.

Величина φ обычно выражается в процентах. Поскольку 0≤ р_п≤ р_s, то 0≤ φ ≤100%. Для абсолютно сухого газа φ = 0, для насыщенного газа φ = 100%.

Температура, при которой в данной газовой смеси происходит образование капель воды, называется точкой росы.

Влажность углеводородных газов выше, чем воздуха, но с повышением температуры эта разница уменьшается.

Величина влажности газа зависит от углеводородного состава его: чем больше в газе тяжелых углеводородов, тем ниже его влажность. Наличие в природном газе H₂S и CО₂ увеличивает его влажность, а азота – уменьшает ее.