УТИЛИЗАЦИЯ ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА - инженерные решения от компании «ЭНЕРГАЗ»

ПОПУТНЫЙ ГАЗ

И.В. Чернов, главный инженер ООО «ЭНЕРГАЗ»

УТИЛИЗАЦИЯ ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА -ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ ОТ КОМПАНИИ «ЭНЕРГАЗ»

Уже несколько лет в России говорят о проблеме утилизации попутного нефтяного газа (ПНГ) не только экологи, но и политики, экономисты, специалисты ТЭК. Веские заявления делают Президент страны и премьер-министр. Депутаты активно разрабатывают законопроекты, направленные на решение этой задачи. Тем временем финансисты и аудиторы считают убытки от сжигания газа.

Для того чтобы центр этой работы переместился в практическую плоскость, необходимо иметь технологические возможности для рационального использования ПНГ. И они сегодня есть. Известны несколько способов утилизации. Основной - это сбор, компримирование (сжатие) и транспортировка конечному потребителю. В частности, ПНГ собирается и по отдельному трубопроводу направляется на газоперерабатывающий завод. Газ также можно закачивать обратно в нефтяной пласт для поддержания давления и обеспечения нефтепритока (технология «газлифт»). Все более

активно ПНГ используется для выработки электрической и тепловой энергии непосредственно на месторождениях.

При выборе одного из вариантов утилизации ПНГ важно в комплексе учитывать все экологические, экономические и технологические факторы этого процесса. Для этого необходимы экономически обоснованные и технологически выверенные инженерные решения. В этой части общей работы компания «ЭНЕРГАЗ» накопила существенный позитивный опыт. На месторождениях ведущих нефтяных компаний России успешно эксплуатируются и постоянно

вводятся новые дожимные компрессорные установки компании «ЭНЕРГАЗ» (ENERPROJECT group). В настоящее время их уже более 70-ти. ДКУ ENERPROJECT используются как в составе газотурбинных электростанций для компримирования ПНГ и подачи топливного газа в турбины (рис. 1), так и непосредственно для перекачки попутного газа по трубопроводам. В наших дожимных компрессорных установках, работающих на попутном газе, реализован целый ряд эффективных инженерных решений, которые учитывают назначение ДКУ и особенности эксплуатации.

Рис.1 Турбины с компрессорами Enerproject

Фото 1. Компрессорная станция Enerproject на Алёхинском месторождении

\\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\

№ 6 \\ июнь \ 2010

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ДОЖИМНЫХ КОМПРЕССОРНЫХ УСТАНОВОК В СОСТАВЕ ГАЗОТУРБИННЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

По своему составу ПНГ нестабилен. Он представляет собой газовую смесь, которая содержит в себе, кроме метана и этана, также большую долю пропанов, бутанов и паров более тяжелых углеводородов. Такой газ может отличаться значительным содержанием жидких фракций и иметь точку росы даже при температурах 60-70°С. В то же время для увеличения межремонтного срока и безаварийной эксплуатации турбины очень важно, чтобы в камеру сгорания и на лопатки турбины поступал сухой газ в определённом диапазоне температур.

Необходимое качество газа обеспечивается следующим комплексом инженерных решений.

• Во-первых, это входной фильтр-скруббер для очистки газа на входе в компрессор и удаления из него жидких фракций. Данный фильтр имеет несколько ступеней фильтрации и оборудован автоматической дренажной системой. Наличие этого элемента позволяет увеличить срок службы винтового компрессора и маслосистемы (рис. 2).

• Во-вторых, учитывается еще одна особенность эксплуатации ДКУ: в винтовом маслонаполненном компрессоре в процессе компримирования газ смешивается с маслом, и на выход из

_d В» 8 °>

рис.2 Принципиальная схема входного фильтра-скруббера с автоматической дренажной системой

компрессора поступает газо-масляная смесь.

Для сепарирования масла из газа устанавливается каскад специальных коалесцентных фильтров, уникальность которого заключается в том, что этот каскад обеспечивает полную очистку газа от масла. В итоге, масло возвращается по дренажным трубопроводам в маслобак, а газ на выходе из компрессорной установки содержит в себе не более 3 ppm (мг/кг) масла (дополнительно могут быть установлены фильтры, после которых эта величина не будет превышать 0,5 ppm).

• В-третьих, чтобы исключить выпадение конденсата в трубопроводе между компрессорной установкой и турбиной, на линии нагнетания после коалесцентых фильтров установлен газовый охладитель. Газ охлаждается до температуры ниже точки росы, чтобы «отбить» из него весь конденсат, который, в свою очередь, удаляется при помощи центробежного сепаратора и сливается через автоматическую дренажную систему.

После этого полностью очищенный газ проходит через газо-масляный теплообменник и нагревается маслом до температуры, необходимой для его подачи на газовую турбину. Наше инженерное решение по нагреву газа в газо-масляном теплообменнике позитивно отличается тем, что в качестве греющего элемента используется горячее масло, циркулирующее в маслосистеме, и дополнительные энергозатраты не требуются. Данные процессы последовательно представлены на упрощённой технологической схеме (рис.3). Высокая эффективность и надежность каждого элемента оборудования ДКУ достигается благодаря обширному накопленному опыту инженеров ENERPROJECT group и высоким требованиям к качеству используемых материалов. В зависимости от состава попутного газа, выбираются специальная сталь для газового трубопровода и сосудов высокого давления, марка масла, типы фильтров-картриджей для входного и коалесцентых фильтров. ДКУ ENERPROJECT надежно работают в составе газотурбинных электростанций следующих месторождений: Конитлорского, Западно-Камынского, Мурьявинского, Юкъявинского, Тромъ-

х

ш

=г

и Q

ш н

с: л

z

I

л

и lO ш

а о I— со и п I I_

и

3 Z о о

та: о о о о и t с h  : Hi со L_ о о

о

JJ Li 111

с: а з х ш о z о i

in I н

Си О

а z =[ и

i

iii ^

U Q

Hi h

с: л

с;

о z

LjJ ft

и I ш Q

о

Z \ -

СИ

и иУ i

I

ill Q

рис.3 Принципиальная схема технологического процесса компримирования и подготовки ПНГ для подачи на газотурбинную установку

WWW.NEFTEGAS.INFO

\\ попутный газ \\ 87

ПОПУТНЫЙ ГАЗ

рис.4 Схема компрессорной установки в арктическом блочно-модульном исполнении

еганского, Северо-Лабатьюганского, Верхне-Надымского, Западно-Чигоринского, Тевлинско-Русскинского, Ватьеганского, Рогожниковского. Шесть дожимных компрессорных установок обеспечивают ГТЭС Талаканского месторождения, расположенного в Якутии и имеющего большое значение для эксплуатации нефтепровода Восточная Сибирь - Тихий океан (ВСТО).

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ДОЖИМНЫХ КОМПРЕССОРНЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ СБОРА И ПЕРЕКАЧКИ ПНГ ПО ТРУБОПРОВОДАМ КОНЕЧНОМУ ПОТРЕБИТЕЛЮ

Для выполнения данной задачи используются специальные ДКУ ENERPROJECT в арктическом блочно-модульном исполнении (рис. 4). То есть для строительства данных компрессорных станций не

требуется больших капиталовложений на возведение зданий и укрытий. Такие ДКУ поставляются с максимальной заводской готовностью в собственном укрытии, и для их стационарного расположения необходимо лишь подготовить фундамент.

Наши ДКУ эксплуатируются в суровых климатических условиях, где температура окружающей среды может опускаться до минус 55°С. Поэтому внутри блок-модулей предусмотрено пространство для обслуживания оборудования (фото 2), в них установлены мощные системы обогрева, благодаря которым обслуживающий персонал при проведении плановых работ чувствует себя комфортно.

Как правило, при сборе ПНГ входное давление в ДКУ близко к вакууму, однако использование винтовых компрессо-

Фото 2. ДКУ Enerproject в блочно-модульном исполнении

ров в составе компрессорных установок позволяет им работать в широких диапазонах часто меняющегося входного давления.

Компрессорные установки работают полностью в автоматическом режиме, самостоятельно отслеживают любые изменения входных параметров, реагируют на них через подачу команд исполнительным механизмам. Тем самым строго поддерживаются заданные рабочие параметры. Для сбора и транспортировки газа ДКУ Е^РКОЛЕСТ действуют в районах Западной Сибири на Алёхинском, Ульяновском, Быстринском, Конитлорском месторождениях.

Правительство РФ в Постановлении от 8 января 2009 г. «О мерах по стимулированию сокращения загрязнения атмосферного воздуха продуктами сжигания попутного нефтяного газа на факельных установках» определило задачу: к 1 января 2012 г. довести в нефтяной отрасли страны утилизацию ПНГ до 95%. С момента принятия Постановления минул год, и только два года остается до контрольного срока исполнения этой важной общегосударственной задачи.

Фото 3. ДКС Enerproject на открытой раме

ИИРГАЗ

ГАЗОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

ООО «ЭНЕРГАЗ» 105082, Москва, ул.Б.Почтовая 34, стр.8 Тел.: +7 (495) 589-36-61 Факс: +7 (495) 589-36-60 е-mail: info@energas.ru www.energas.ru

А А А

серии ВИД

Назначение:

перекачивание загрязненных нефтепродуктов из подземных

емкостей.

Комплектация:

два торцевых уплотнения с промежуточной масляной камерой, заполненной разделительной жидкостью на весь срок службы; герметичная («сухая»] колонна с шарикоподшипниковыми опорами, заполненными смазкой на весь срок службы; ответственные узлы агрегата производства ведущих европейских компаний;

двигатели специального исполнения.

• насосные агрегаты не требуют обслуживания и контроля, а так же дополнительной защитной автоматики;

• погружная часть может изготавливаться из коррозионно-стойких сталей;

• устанавливаются на открытом воздухе без навеса (климатическое исполнение — УХЛ1);

• высокий КПД.

• подача: от 3 до 260 м3/ч;

• напор: от 12,5 до 640 м;

• глубина погружения: от 1,5 до 6 м;

• температура рабочей среды: от -60°С до +80°С;

• габаритные и присоединительные размеры опорной плиты соответствуют ГОСТ 12815. Dy 700, 800мм„ Ру=0,6МПа. По желанию Заказчика опорная плита изготавливается иного размера или Ру.

Агрегаты полностью адаптированы к эксплуатации в сложных условиях нефтедобычи, рекомендованы для модернизации позиций с насосами HB, НВЕ, НВН, НВМ, 12НА-9х4, НОУ, Н1В.

Патент РФ №70944 от 22.10.2007г.

Разрешение на применение ФС ЭТАН №РРС 00-31932 от 18.11.2008г.

Сертификат соответствия системы менеджмента EN ISO 9001:2008 TÜV Thüringen e.V. №TIC 15 100 64061 от 17.09.2009г.

тел, +7 (4732) 60-61-12, 60-61-13, 60-61-14 Факс: +7 (4732) 23-72-31, 23-72-33

и m * mm депш

ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ГИДРОГАЗ» 394033, РФ, г. Воронеж, Ленинский пр-т, д. 160 hg@hydrogas.ru • www.hydrogas.ru

нефтехимических процессов, и арматуры, емкостного оборудования, воды