RU129145U1 - Установка для утилизации попутного нефтяного газа и разработки нефтяных месторождений с возможностью одновременной закачки газа и воды - Google Patents

Abstract

Установка для утилизации попутного нефтяного газа и разработки нефтяных месторождений с возможностью одновременной закачки газа и воды, включающая компрессоры, камеру сгорания для сжигания попутного нефтяного газа, разделенного в сепараторе и поступившего в камеру сгорания с помощью нагнетателя топливного газа, турбину для выработки механической энергии, приводящую в движение генератор, компрессоры, нагнетатель топливного газа, генератор для выработки электроэнергии и нагнетатель для подачи воды, воздухоохладители для охлаждения продуктов сгорания, отличающаяся тем, что она снабжена несколькими компрессорами, часть из которых выполнена с возможностью сжимать поступивший атмосферный воздух и продукты сгорания и закачивать в камеру сгорания, предварительно подогрев их в регенераторе, а другие компрессоры выполнены с возможностью сжимать смесь атмосферного воздуха и горячих продуктов сгорания, предварительно охладившихся в воздухоохладителе, смешиваясь с водой при помощи нагнетателя и образуя газоводяной пар, закачиваемый в нефтяной пласт.

Description

«Установка для утилизации попутного нефтяного газа и разработки нефтяных месторождений с возможностью одновременной закачки газа и воды»

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей и энергетической промышленности и может быть использовано с целью утилизации попутного нефтяного газа (ПНГ), разработке нефтяных месторождений, а также выработка электроэнергии для различных целей промысла.

ПНГ используется для выработки электроэнергии для промысловых нужд в нефтехимическом производстве, может быть переработан с получением сухого газа, подаваемого в систему магистральных трубопроводов, газового бензина, широкой фракции легких углеводородов и сжиженного газа для бытовых нужд, а также производство целого спектра продуктов нефтехимии; каучуков, пластмасс, компонентов высокооктановых бензинов и др.

ПНГ может также использоваться при разработке месторождений, различными способами, закачивая газ в пласт с целью увеличения коэффициента извлечения нефти и повышение нефтеотдачи пласта.

Аналогом к заявляемой является установка [RU 19028,опубл. 10.08.2012] на основе газотурбинного двигателя, которая в свою очередь, используя в качестве топлива нефтяной попутный газ, является установкой по утилизации ПНГ, а также энергетической установкой для производства электроэнергии.

Однако, в силу своей конструктивной особенности установка [[RU 19028,опубл. 10.08.2012] имеет ряд недостатков:

- невозможно дополнительно закачивать воду Отличительными признаками заявленной полезной модели от близкого аналога является конструктивная особенность:

- наличие нагнетателя воды

Технический результат заключается в одновременном получении электрической и тепловой энергий (продукты сгорания ПНГ) с непосредственной закачкой продуктов сгорания и воды в нефтяной пласт (увеличение нефтеотдачи пласта и обработка призабойной зоны пласта) с образованием газоводяного пара.

Технический результат обеспечивается следующими признаками:

- получение электрической и тепловой энергий обеспечивается за счет энергии продуктов сгорания ПИТ, турбины и генератора;

- закачка продуктов сгорания в нефтяной пласт происходит компрессорами;

- закачка воды происходит за счет нагнетателя

Анализ результатов исследований выявил ряд положительных эффектов, наблюдаемых при внедрении технологий, основанных на использовании СО₂.

Установлено, что:

- при растворении в воде 5-10% СО₂ наблюдалось увеличение вязкости на 20-30%, уменьшение фактора подвижности в 2-3 раза;

- при растворении в нефти СО₂ наблюдалось снижение вязкости нефти в 1,5-2,5 раза;

- при растворении в нефти СО₂ снижается межфазное натяжение на границе нефть - вода;

- при растворении в нефти и воде углекислого газа происходит увеличение объема нефти (объемный эффект) и доотмыв остаточной нефти.

Попутные нефтяные газы разных месторождений - это обычно смеси различных углеводородов, чаще всего метанового ряда и незначительного количества СО₂, СО, N₂ и др.

Компонент СО₂ в попутном нефтяном газе на различных месторождениях может достигать значений от 1 до 100% от объема добываемого газа (например, отдельные скважины Толумского месторождения, ХМАО), в полузамкнутой газотурбинной установке содержание СО₂ зависит от количества закачиваемых продуктов сгорания ПНГ.

Использование пара, который обладает большой теплоемкостью (вносит в пласт значительное количество тепловой энергии), снижает относительную проницаемость и вязкость всех насыщающих пласт агентов.

Принцип действия осуществляется следующим образом.

Из атмосферы в компрессор (1) поступает воздух, одновременно в компрессор (1) поступают продукты сгорания, охлажденные в воздухоохладителе (5), происходит смешение продуктов сгорания и воздуха, сжатая смесь воздуха и продуктов сгорания в компрессоре (1), поступает в регенератор (2) с целью ее подогрева для увеличения общего КПД установки, затем поступают в камеру сгорания (3), в камеру сгорания поступает попутный нефтяной газ (из добывающих скважин нефтеводогазовый поток поступает в сепаратор (6), где происходит разделение нефти, воды и попутного газа), попутный газ сгорает в камере сгорания, продукты сгорания поступают в турбину (4), совершая полезную механическую работу, турбина приводит в движение компрессоры (1, 8,10), нагнетатель топливного газа (7) и генератор (11) для выработки электроэнергии на нужды промысла.

Далее продукты сгорания проходят через регенератор, в воздухоохладителе (5) охлаждаются и направляются на вход в компрессор (1), часть смеси продуктов сгорания и воздуха отбираются перед компрессором (1), дополнительно сжимается в компрессоре (8), сжатая смесь уходит на воздухоохладитель (9) и охлаждается, затем сжимается в компрессоре (10) поступает в трубопровод в который подается вода нагнетателем (12), происходит образование газоводяного пара, т.к. температура сжатого газа выше температуры кипения воды.

Таким образом, установка работает в полузамкнутом цикле, продукты сгорания не выбрасываются в атмосферу, а закачиваются в нефтяной пласт (13) с водой, с образованием газоводяного пара.

Claims (1)

1. Установка для утилизации попутного нефтяного газа и разработки нефтяных месторождений с возможностью одновременной закачки газа и воды, включающая компрессоры, камеру сгорания для сжигания попутного нефтяного газа, разделенного в сепараторе и поступившего в камеру сгорания с помощью нагнетателя топливного газа, турбину для выработки механической энергии, приводящую в движение генератор, компрессоры, нагнетатель топливного газа, генератор для выработки электроэнергии и нагнетатель для подачи воды, воздухоохладители для охлаждения продуктов сгорания, отличающаяся тем, что она снабжена несколькими компрессорами, часть из которых выполнена с возможностью сжимать поступивший атмосферный воздух и продукты сгорания и закачивать в камеру сгорания, предварительно подогрев их в регенераторе, а другие компрессоры выполнены с возможностью сжимать смесь атмосферного воздуха и горячих продуктов сгорания, предварительно охладившихся в воздухоохладителе, смешиваясь с водой при помощи нагнетателя и образуя газоводяной пар, закачиваемый в нефтяной пласт.

   

Images