СИСТЕМА СБОРА СБРОСНЫХ ГАЗОВ
SYSTEM FOR COLLECTING WASTE GAS

Изобретение относится к охране природы и предназначено для утилизации сбросных (факельных) газов, преимущественно в морских условиях нефтегазодобычи.
Известно в практике нефтегазодобычи, что морской сбор сбросных газов осуществляется с последующим их рассеиванием в окружающей воде или со сжиганием в горелочных устройствах на буях, плавающих в море.
Недостатками таких примитивных способов являются:
1. Значительный ущерб окружающей среде;
2. Безвозвратные потери ценнейших углеводородов.
Известно факельное устройство, состоящее из тела Коанда с расположенным внутри соплом Вентури и подводящим к нему трубопроводом (см. описание изобретения RU №2113657 C1, публикация 20.06.1998).
Недостатками такого устройства являются:
1. Усложненная конструкция не решает всех проблем морского сбора и утилизации факельного (сбросного) газа.
2. Предложенное факельное устройство не соответствует многообразию условий сбора, резко переменных параметров факельных потоков (зачастую в форме многофазной среды: газ, нефть, пластовая вода).
Задачей заявленного изобретения является повышение многофункциональной технико-экономической надежности надводного и подводного объектов нефтегазосбора с утилизацией сбросных газов.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Сбросные «сырые» газы с платформы от придонных скважин поступают в нижнюю часть плавающего газгольдера, частично заполненного пластовой водой, благодаря которой с помощью электронных устройств успешно барботируется нефтегазоводная смесь с интенсивным разделением: внизу газгольдера очищенная пластовая вода, в средней части газгольдера - отделенная нефть, а в верхней части газгольдера - сухой (обедненный) газ, отсепарированный от жирных углеводородов и пластовой воды.
В результате малая часть сухого газа идет через огнепреградитель, предохранительные клапаны и автоматический регулятор расхода газа на дежурную свечу высокой надежности горения в любых погодных условиях - гарант бесперебойного функционирования системы сбора сбросных газов.
Большая же часть сухого газа через автоматический регулятор расхода идет на утилизацию в системе обустройства платформы с попутным обеспечением огневого теплогенератора газовым топливом. Это гарантирует полноту и экологичность полезного использования сбросных газов. Накапливающиеся в плавающем газгольдере жидкие фракции (пластовая вода и нефть) за счет автоматического их уровня под собственным давлением поступают в систему обустройства нефтедобывающей платформы.
3
При этом плавающий «мокрый» газгольдер, роль которого может успешно выполнять типовой стальной резервуар РВС объемом от 500 до 50000 м, за счет управления его с платформы может погружаться и всплывать за счет регулируемого уровня (объема) пластовой воды в газгольдере.
Сущность работы поясняется чертежом на фиг.1, где показана принципиальная схема функционирования системы для осуществления заявленного способа.
На чертеже обозначены:
1 - морская платформа нефтегазодобычи;
2 - линия подачи пластовой воды в теплогенератор;
3 - линия возврата нагретой воды из теплогенератора;
4 - линия сброса сухого газа на платформу;
5 - теплогенератор;
6 - автоматический регулятор топливного газа;
7 - газовая «шапка» в газгольдере;
8 - дежурная свеча - факельное устройство;
9 - автоматический регулятор расхода газа на свечу;
10 - предохранительные клапаны;
11 - огневой преградитель;
12 - плавающий «мокрый» газгольдер;
13 - автомат поддержания допустимого уровня нефти в газгольдере;
14 - линия сброса факельного газа в газгольдер с платформы;
15 - корпус эжектора-барбатера;
16 - сопло эжектора;
17 - сбор сбросных (факельных) газов от подводных скважин;
18 - автомат поддержания допустимого уровня пластовой воды в газгольдере;
19 - слой отсепарированной нефти;
20 - слой отсепарированной пластовой воды.
Система осуществляется следующим образом.
От платформы 1 по линии 14 и от подводных скважин по линии 17 сбросные газы собираются в плавающий «мокрый» газгольдер 12 с обвязкой гибкими трубами 4, 13, 14, 17, 18. В газгольдере 12 сбросные газы фракционно разделяются на сухой газ 7, пластовую воду 20 и нефть 19 с последующей их подачей на платформу для утилизации. В газгольдере сбросные сырые газы 14, 17 от платформы 1 и подводных скважин 17 через эжекторы 15, 16, превращаясь в тонкодисперсную смесь «газ-пластовая вода-частицы нефти» на выходе из эжекторов 15, 16, интенсивно разделяются: внизу газгольдера 12 накапливается пластовая вода 20, в средней части газгольдера 12 собирается фракция нефти 19, в верхней части газгольдера 12 формируется «шапка» 7 сухого газа, который под собственным давлением из верха 7 газгольдера 12 через огнепреградитель 11, предохранительные клапаны 10, частично через автоматический регулятор 9 на заданный режим работы дежурной свечи 8 - гарант надежного функционирования системы. А основная часть газа по линии 4 поступает на платформу 1 с попутным обеспечением газовым топливом через автоматический регулятор 6 проектной мощности теплогенератора 5 с подводящими 2 и отводящими трубами 3 для обеспечения в системе полной утилизации сбросных газов.
Собираемые в газгольдере 12 пластовая вода 20 и нефть 19 под собственным давлением поступают через автоматы 18 и 13 заданного уровня жидкостей 19, 20 в газгольдере 12 для утилизации их в предложенной системе.
Заявленное изобретение позволит резко повысить надежность, безопасность и экологичность морских сооружений нефтегазодобычи без применения чадящих разорительных факелов примитивной конструкции. Это дает возможность получить технико-экономическую эффективность надводных и подводных объектов нефтегазосбора при полной утилизации сбросных газов.