Способ отделения природного газа от влаги и тяжелых углеводородов

(51)4 Р 25 3 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ оров.Астахо омг ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт использования газа внародном хозяйстве и подземного хранения нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов(56) Требин ф,А. и др. Добыча природного газа. М.: Недра, 1976,с, 302,По теме 27 Разработка способовиспользования подземных емкостей всистемах промысловой обработки итранспорта газа и конденсата Оренбурггского месторождения. - Отчет ВНИИПр аз, гос. регистрац. У 73046215,.,80135045 54) СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗАТ ВЛАГИ И ТЯЖЕЛЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ(57) Изобретение относится к подготовке газа к транспортировке,конкретно к способу отделения газа от влаги и тяжелых углеводородов в подземных резервуарах и позволяет повысить экономичность процесса отделения газа от влаги и тяжелых углеводородов, при падении пластового давления на месторождении. Цель достигается тем, что при подготовке газа к транспортировке одновременно с низкотемпературной сепарацией путем дросселирования в нижнюю часть отводящей колон- а ны скважины в поток газа вводят абсорбент в количестве, достаточном для достижения стандартной точки росы по влаге и тяжелым углеводоро- С дам,причем скорость газового потока в отводящей колоннеоограничена значениями 15-45 м/с. 1 ил.ЭфесИзобретение относится к областиподготовки газа к транспорту, болееконкретно к способу отделения газаот влаги и тяжелых углеводородов5в подземных резервуарах и может бытьиспользовано в системе организацийминистерства газовой промышленности при разраоотке и эксплуатациигазовых и газоконденсатных месторождений.Целью изобретения является повышение экономичности способа в периодпадения пластового давления,На чертеже дана технологическаясхема,реализующая предлагаемый способ,Технологическая схема отделения природного газа включает подземный резервуар 1, отводящую колонну 2,рабочие колонны 3 и 4 скважины, межтрубье 5 и 6 колонн, сырой природный газ 7, линию 8 подачи абсорбента коллектор 9 ввода абсорбента в поток газа, Фильтр-сепаратор 10, сборник11 отработанного абсорбента,регенератор 12 абсорбента,насос 13, трубопровод 14 регенерированного абсорбента. Способ реализуется следующим образом.Природный газ по межтрубью 6 подают в подземный резервуар 1,На входев резервуар газ дросселируют.Подземный резервуар 1 рабогает и как сепаратор, и как низкотемпературный сепаратор в период, когда давление газа в пласте достаточно велико. Отсепарированный газ отводят либо по межтрубью 5,либо по отдельной колонне.При этом в период падения пластового давления, когда эффекта дросселирования недостаточно для эффективной низкотемператургой сепарации, 45по линии 8 и коллектору 9 вводят абсорбент. По мере снижения пластовогодавления количество подаваемого абсорбента увеличивается. Количество .абсорбента определяют из условия до- В 0пустимого содержания в газе влаги итяжелых углеводородов,т.е. стандарт-.ной точки росы, и реально получаемой в подземном сепараторе 1. Абсорбент при скорости потока не менее бВ15 м/с увлекается потоком газа,при этом многократно оседая на стенке колонны и срываясь с нее, и выносится на земную поверхность,Скорость потока газа в отводящейколонне поддерживают равной 1545 м/с, используя любые известныеприемы и средства или их совокупность,Например при достижении нижнегопредела скорости отходящего потокак сепаратору могут подключаться новые скважины или осуществляется замена используемой колонны колоннойменьшего диаметра, либо использ,ютсяоба приема. В тех случаях, когда скорость потока превышает 45 и/с, можетосуществляться либо замена колоннына колонну большего диаметра, либорегулирование расхода заслонками навходе или выходе из сепаратора илидросселем, или одновременное использование совокупности перечисленныхсредств и приемов.Далее осуществляются извлечениеабсорбента из газа в фильтре-сепара. -торе 1 О и сбор отработанного абсорбента в сборник 11,регенерация абсорбента в регенераторе 12, подача регенерированного абсорбента по трубопроводу 14 насосом 13 в межтрубье5 колонн (или в колонну),Используемый термин тяжелые углеводороды означает углеводороды с числсм атомов углерода в молекуле,равным или большим пяти.Выражение точка росы влаги и тяжелых углеводородов используется дляуказания предельно допустимого содержания влаги и тяжелых углеводородов в газе, которое действующимистандартами устанавливается из условия безгидратной транспортировки газа по трубопроводам и предотвращения накопления в них конденсата с учетом сезонности и макроклиматических зон. В соответствии с существущей практикой подготовки и транспортировки газа при установлении требуемых значений точек росы удаляемых компонентов принимаются во внимание особенность залегания газопроводов, и в частности наличке у них открытых наземных участков.Скорость восходящего потока газа, в который вводят абсорбент,поддерживают в пределах 15-45 м/с,Применим любой известный способ регулирования скорости газового потока, например установка дросселей и заслонок на входе и выходе из подземного резервуара, подключение к сепаратору одной или группы дополнительныхскважин, смена колонн на колонны другого диаметра или любое их сочетание.Нижний предел скорости восходящего потока газа в отводящей колонне, равный 15 м/с, установлен из условия возможности выноса абсорбента вместе с потоком газа на дневную поверхность с целью его регенерации и повторного использования.При скоростях газового потока в колонне ниже указанного предела абсорбент стекает по стенкам колонны в подземный резервуар, смешивается с газовым кондексатом и концентрированными растворами солей и практически безвозвратно теряется.Верхний предел скоростей восходящего потока, равный 45 м/с, установлен из условия достижения равновесного состояния между абсорбентом и газовым потоком по содержанию влаги и тяжелых углеводородов, Высокая турбулентность газового потока в отводящей колонне, наличие сужений в ви-де муфт, способствующих срыву жидкостной пленки абсорбента со стенки колонны, и образование капельной взвеси в потоке газа ускоряют интенсивное поглощение влаги и тяжелых углеводородов. При реально возможных глубинах размещения подземного сепаратора и скорости восходящего потока до 45 м/с достигается практически полное насыщение абсорбента влагой иуглеводородами.Абсорбент вводят в нижнюю часть отводящей рабочей колонны, что позволяет полнее использовать длину колонны в качестве контактного элемента абсорбента и осуществить процесс абсорбции при низких температурах, когда абсорбция протекает наиболее эффективно. Для повышения эффективности процесса отделения влаги и тяжелых углеводородов от природного газа используется энергия, затраченная на понижение температуры газа в низкотемпературном сепараторе.Это позволяет исключить стадию предварительного охлаждения газа перед абсорбцией,П р и м е р. Экспериментально определены допустимые скорости восходящего потока по колонне скважины из подземного резервуара, при которых абсорбент не сливается в подземный резервуар и выносится на дневную поверхность. Эксперимент проведен на трубах длиной 10 м, имеющих диаметры9,1: 15,2; 32,7; 56 мм; в трубу 56 ммвводили вставки диаметром 9,1; 15,2;32,7 мм. С помощью указанных вставокрегулировали скорость потока.Эксперимент проведен с такими жид-,костями,как вода, масло и глицерин,которые обеспечивают изменение вяз кости в пределах 1 10220 10м //с.Скорость полного выноса абсорбента разной природы не зависит от диаметра колонны при значениях послед него выше 10 мм и равна 15 м/с.Экспериментально определен верхний допустимый предел скорости восходящего газожидкостного потока в отводящей колонне скважины подземно го резервуара. Исследования проведены на проточной установке типа реактора идеального смешения, Контактнымаппаратом служила труба длиной 10 ми диаметром 56 мм. Снизу в трубу, в 25 восходящий поток влажного метана,характеризуемого точкой росы 10 С,непрерывно подавали абсорбент-триэтиленгликоль. Сверху отводили гаэожидкостную взвесь метана с абсорбентом З 0 и пропускали через отделитель абсорбента,компрессор и вновь направляли в трубу. При этом отбор газаи его добавку для компенсации убылиосуществляли из расчета 100-кратнойциркуляции газа в контактной трубе, 35что соответствует условиям движения газа по трубе длиной 1000 м.Давление газа в системе 65 атм,температура -10 С. Хроматографичес. ки определяли содержание воды в триэтиленгликоле,Подачу абсорбентаустанавливали из условия достиженияточки росы осушенного газа 0 -(-25) С.Равновесное содержание воды вабсорбенте при любых возможных стандартных требованиях к точке росыи 100-кратной циркуляции потока дос.тигается при скоростях потока,непревышающих 45 м/с.50Практическое внедрение предлагаемого способа в производство обеспечит требуемую стандартную точку росы по влаге и тяжелым углеводородам природного газа при подготовке его к транспорту в период падения пласто вого давления, что позволяет повысить экономичность процесса.Подписи 76комитета СССРоткрытийшская наб., д. 4/5. Тираж 4 ударственного изобретений и ква, Ж, Ра Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна 513504 Формула изобретения Способ отделения природного газа от влаги и тяжелых углеводородов, включающий ввод газа в подземный ре зервуар-сепаратор, низкотемпературную сепарацию газа путем дросселирования и отвод газа вверх по отводящей колонне скважины, о т л и ч а10 5 б6ю щ и й с я тем,что, с целью повыше ния экономичности способа в период падения пластового давления, в нижнюю часть отводящей колонны скважины вводят абсорбент до достижения точки росы влаги и тяжелых углеводородов,при этом скорость газа в отводящей колонне поддерживают в пределах 15-45 м/с.