СПОСОБ БЕЗОТХОДНОЙ ПОДГОТОВКИ СКВАЖИННОЙ ПРОДУКЦИИ
METHOD OF NON-WASTE PRETREATMENT OF PRODUCTION FLUID

Изобретение относится к способам подготовки газа путем низкотемпературной конденсации и может быть использовано в газовой промышленности для промысловой подготовки скважинной продукции (сырого газа) газоконденсатных месторождений (сырого газа).
Известен способ подготовки газа (A.M. Чуракаев. Низкотемпературная ректификация нефтяного газа. - М.: «Недра», 1989, с. 6), включающий компримирование, адсорбционную осушку и очистку газа с использованием части осушенного газа для регенерации адсорбента, низкотемпературную переработку газа путем рекуперативного охлаждения и сепарации с получением газа и конденсата, которые подают в колонну деметанизации, первый - после расширения в детандере, второй - после дросселирования и дегазации, продукт низа колонны нагревают в рекуперативных теплообменниках и подают в колонну деэтанизации, с низа которой выводят ШФЛУ, а с верха отбирают газ, который нагревают в рекуперативных теплообменниках, смешивают с нагретой в рекуперативных теплообменниках смесью продукта верха колонны деметанизации и газа дегазации, компримируют и выводят в качестве товарного газа.
Недостатками известного способа, затрудняющими его использование в промысловых условиях, являются сложность, большое количество оборудования, применение огневого нагрева и пропанового охлаждения.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ низкотемпературной сепарации газа (RU 2543867, опубл. 10.03.2015 г., МПК B01D 3/14, B01D 3/28), включающий трехступенчатую сепарацию сырого газа с получением на первой ступени конденсата и газа, который сепарируют на второй ступени в условиях дефлегмации за счет охлаждения газом и конденсатом третьей ступени, с получением конденсата и газа, который редуцируют совместно с газом дегазации и сепарируют на третьей ступени с получением газа, который нагревают и выводят в качестве товарного, и конденсата, который нагревают и дегазируют совместно с конденсатами первой и второй ступеней с получением нестабильного конденсата и газа дегазации.
Недостатком данного способа является низкое качество конденсата из-за высокого содержания легких компонентов газа в нестабильном конденсате, которые в промысловых условиях обычно безвозвратно теряются при его стабилизации.
Задача изобретения - повышение качества товарного конденсата и исключение потерь легких компонентов газа.
Техническим результатом является повышение качества конденсата за счет его деэтанизации и дебутанизации и исключение потерь легких компонентов за счет смешения газов перед сепарацией: газа первой ступени - с газом деэтанизации, а газа второй ступени - с газом дебутанизации.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем ступенчатую сепарацию сырого газа с получением на каждой ступени газа и конденсата, с сепарацией на второй ступени, осуществляемой в условиях дефлегмации за счет охлаждения газом, который затем выводят в качестве товарного газа, особенностью является то, что газ первой ступени перед сепарацией редуцируют и смешивают с газом деэтанизации, конденсат первой ступени редуцируют и деэтанизируют с получением газа и остатка, охлаждение осуществляют редуцированным газом второй ступени, который затем смешивают с газом дебутанизации и выводят в качестве товарного газа, конденсат второй ступени редуцируют и дебутанизируют совместно с редуцированным остатком деэтанизации с получением газа и товарного конденсата.
Для повышения выхода товарного конденсата целесообразно газ первой ступени предварительно охлаждать, а конденсат первой ступени нагревать. При подготовке влажного газа для предотвращения гидратообразования целесообразно или подавать ингибитор гидратообразования, например метанол, в точки, определяемые расчетом, или осушать газ первой ступени и конденсат первой ступени (или газ деэтанизации), например, путем адсорбции. Для снижения нагрузки на стадию дебутанизации целесообразно дополнительно стабилизировать конденсат второй ступени, например, путем нагрева в дефлегматоре.
Редуцированные конденсаты деэтанизируют, например, путем сепарации, и дебутанизируют, например, путем фракционирования в колонне с охлаждаемой верхней и нагреваемой нижней частью. Оптимальные термобарические условия деэтанизации и дебутанизации рассчитывают в зависимости от состава и характеристики сырого газа.
Редуцирование газа первой ступени позволяет повысить эффективность сепарации на второй ступени за счет снижения давления, а смешение с газом деэтанизации увеличивает выход товарного газа. Редуцирование и деэтанизация конденсата первой ступени позволяет снизить нагрузку по газу на стадии дебутанизации и обеспечивает высокое качество товарного конденсата. Смешение редуцированного газа второй ступени с газом дебутанизации также увеличивает выход товарного газа.
Изобретение поясняется чертежом.
Согласно предлагаемому способу сырой газ 1 сепарируют на первой ступени 2 на газ 3, водный конденсат 4, который выводят, и углеводородный конденсат 5, который редуцируют с помощью устройства 6 и деэтанизируют в сепараторе 7 с получением газа 8 и остатка 9. Газ первой ступени 3 редуцируют с помощью устройства 10 и в смеси с газом деэтанизации 8 сепарируют на второй ступени, для чего в дефлегматоре 11 охлаждают в условиях дефлегмации с получением конденсата 12 и газа 13, который редуцируют с помощью устройства 14, нагревают в дефлегматоре 11, смешивают с газом дебутанизации 15 и выводят в качестве товарного газа 16. Конденсат второй ступени 12 редуцируют с помощью устройства 17 и совместно с остатком деэтанизации 9, редуцированным с помощью устройства 18, дебутанизируют в колонне 19 с получением товарного конденсата 20 и газа 15. При необходимости газ первой ступени 3 охлаждают в теплообменнике 21, а углеводородный конденсат 5 нагревают в теплообменнике 22, а кроме того, низ дефлегматора 11 может подогреваться теплоносителем 23 (показано пунктиром). Для предотвращения гидратообразования или подают ингибитор в точки, определяемые расчетом, или осуществляют осушку газа первой ступени 3, газа деэтанизации 8 или конденсата 5 (не показано).
6+
3
3
3
3
3
3
При осуществлении предлагаемого способа сырой газ состава, % об.: углекислый газ 0,2; азот 0,7; метан 82,9; этан 4,9; пропан 3,4; бутаны 2,6; пентаны 1,7; С - остальное, в количестве 20,8 тыс. нм/ч при температуре 26,8°C и давлении 12,0 МПа сепарируют на первой ступени с получением 6,5 т/ч конденсата и 18,3 тыс. нм/ч газа, который редуцируют до 1,6 МПа, смешивают с 1,9 тыс. нм/ч газа деэтанизации и сепарируют на второй ступени в условиях дефлегмации и стабилизации конденсата с получением 3,2 т/ч конденсата и 19,0 тыс. нм/ч газа второй ступени, который редуцируют до 0,6 МПа, нагревают, смешивают с газом дебутанизации и выводят 19,6 тыс. нм/ч товарного газа по СТО Газпром 089-2010. Конденсат первой ступени нагревают и сепарируют при 123°С и 1,6 МПа с получением газа деэтанизации и остатка, который совместно с конденсатом второй ступеней дебутанизируют с получением 0,7 тыс. нм/ч газа и 5,7 т/ч товарного конденсата по ГОСТ Р 54389-2011 с давлением насыщенных паров по Рейду 66,7 кПа.
3
В аналогичных условиях в способе по прототипу выход товарного газа составил 18,9 тыс. нм/ч, а полученный конденсат имел давление насыщенных паров по Рейду 641 кПа.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет увеличить выход товарного газа, повысить качество конденсата и может быть использовано в газовой промышленности.