RU148609U1

RU148609U1 - UNDERWATER INSTALLATION OF PREPARATION OF NATURAL GAS FOR TRANSPORT

Info

Publication number: RU148609U1
Application number: RU2013125382/05U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Чернов; Михаил Сергеевич Кирик; Алексей Михайлович Пароменко; Альберт Борисович Баркан
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Гипроспецгаз"
Priority date: 2013-05-22
Filing date: 2013-05-22
Publication date: 2014-12-10

Abstract

1. Подводная установка подготовки природного газа к транспорту, отличающаяся тем, что она состоит как минимум из одной технологической линии, состоящей как минимум из одного технологического блока подводного теплообмена, состоящего как минимум из одного подводного теплообменника и как минимум одного технологического блока подводной сепарации газа, состоящего как минимум из одного подводного сепаратора и как минимум одного подводного насоса, при этом технологические блоки представляют собой независимые модульные конструкции, соединенные между собой трубопроводами, с арматурой, включающей присоединительные устройства и приспособления, запорные и регулирующие клапаны, датчики и линии связи.2. Подводная установка подготовки природного газа к транспорту по п. 1, отличающаяся тем, что она присоединяется к трубопроводу, соединяющему скважину и технологическую платформу посредством отводов от указанного трубопровода.3. Подводная установка подготовки природного газа к транспорту по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что она состоит из двух технологических линий, при этом технологический блок подводного теплообмена и технологический блок подводного сепарирования извлекаются из подводной установки подготовки газа к транспорту и заменяются без остановки подготовки природного газа к транспорту.4. Подводная установка подготовки природного газа к транспорту по пп. 1-3, отличающаяся тем, что наиболее рациональной с точки зрения обеспечения надежности компоновкой оборудования является использование двух идентичных технологических линий, при этом на каждой технологической линии устанавливается по одному технологичес1. Underwater installation for the preparation of natural gas for transport, characterized in that it consists of at least one production line, consisting of at least one technological unit for underwater heat exchange, consisting of at least one underwater heat exchanger and at least one technological unit for underwater gas separation, consisting of at least one subsea separator and at least one subsea pump, while the process units are independent modular designs that connect nye by pipelines with valves, comprising connecting device and fittings, shut-off and control valves, sensors, lines svyazi.2. Underwater installation for the preparation of natural gas for transport according to claim 1, characterized in that it is connected to the pipeline connecting the well and the technological platform through taps from the specified pipeline. 3. Underwater installation for the preparation of natural gas for transport 1 and 2, characterized in that it consists of two processing lines, while the underwater heat transfer process unit and the underwater separation process unit are removed from the underwater gas preparation unit for transport and replaced without stopping the preparation of natural gas for transport. 4. Underwater installation for the preparation of natural gas for transport 1-3, characterized in that the most rational from the point of view of ensuring the reliability of the layout of the equipment is the use of two identical technological lines, with each technological line is installed on one technological

Description

Область техникиTechnical field

Заявленное техническое решение относится к области нефтегазовой техники, а именно к способам подготовки природного газа к транспорту путем выделения из него углеводородного конденсата, воды, механических примесей и может быть использовано для подводной подготовки углеводородных газов к переработке и транспорту с шельфовых месторождений.The claimed technical solution relates to the field of oil and gas technology, and in particular to methods of preparing natural gas for transport by separating hydrocarbon condensate, water, and mechanical impurities from it and can be used for underwater preparation of hydrocarbon gases for processing and transport from offshore fields.

Уровень техникиState of the art

Из существующего уровня техники известны установки подготовки природного газа к транспорту, изготавливаемые и применяемые отечественными и зарубежными фирмами при освоении нефтегазовых месторождений.From the existing level of technology, there are known installations for the preparation of natural gas for transport, manufactured and used by domestic and foreign companies in the development of oil and gas fields.

Наиболее близкой к заявленному техническому решению является подводная установка и способ разделения жидкой и фракции и газовой фракции, описанный в RU 2462591, опубл. 27.09.2012. Указанная подводная установка включает систему трубопроводов, которая включает в себя первый коллектор, соединенный, по меньшей мере, с одной скважиной, и, по меньшей мере, две первых трубных ветви с впускным каналом, соединенным с первым коллектором. Первые трубные ветви содержат, по меньшей мере, два выпускных канала. Первый коллектор и первые трубные ветви расположены в первой плоскости, а один из выпускных каналов первых трубных ветвей ведет ко второму коллектору. Согласно изобретению второй из выпускных каналов первых трубных ветвей ведет, по меньшей мере, к двум вторым трубным ветвям, расположенным во второй плоскости, лежащей ниже первой плоскости. При этом, по меньшей мере, один из указанных выпускных каналов образует впускной канал вторых трубных ветвей. При этом вторые трубные ветви содержат, по меньшей мере, один выпускной канал, ведущий к третьему коллектору. При этом продольная ось первого коллектора по существу перпендикулярна продольным осям первых трубных ветвей. Первые трубные ветви расположены так, что их продольные оси, по существу, параллельны друг другу.Closest to the claimed technical solution is an underwater installation and a method for separating a liquid and a fraction and a gas fraction, described in RU 2462591, publ. 09/27/2012. The specified subsea installation includes a piping system, which includes a first manifold connected to at least one well, and at least two first pipe branches with an inlet channel connected to the first collector. The first pipe branches contain at least two outlet channels. The first collector and the first pipe branches are located in the first plane, and one of the outlet channels of the first pipe branches leads to the second collector. According to the invention, the second of the outlet channels of the first pipe branches leads to at least two second pipe branches located in a second plane lying below the first plane. At the same time, at least one of these outlet channels forms the inlet channel of the second pipe branches. In this case, the second pipe branches contain at least one outlet channel leading to the third collector. In this case, the longitudinal axis of the first manifold is essentially perpendicular to the longitudinal axes of the first pipe branches. The first pipe branches are arranged so that their longitudinal axes are essentially parallel to each other.

Недостатками данного технического решения является следующее:The disadvantages of this technical solution is the following:

- указанную подводную установку предлагается устанавливать в том месте, где температура продукта уже снизилась до температуры морского дна, и уже произошла конденсация всей воды из насыщенного пара, а это десятки километров от добывающих скважин, что повлечет за собой дополнительные металлозатраты и потери пластового давления;- it is proposed to install this underwater installation in the place where the product temperature has already decreased to the temperature of the seabed and all water from saturated steam has already condensed, which is tens of kilometers from production wells, which will entail additional metal costs and loss of reservoir pressure;

- указанная подводная установка содержит большое количество труб различного диаметра, отводов, тройников, переходов, что усложняет монтаж, ремонт и техническое обслуживание данной установки.- the specified underwater installation contains a large number of pipes of various diameters, bends, tees, transitions, which complicates the installation, repair and maintenance of this installation.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение является уменьшение массогабаритных и стоимостных, и улучшение эксплуатационных характеристик технологической платформы, на которой происходит основной процесс окончательной подготовки газа к транспорту.The task to which the claimed technical solution is directed is to reduce weight and size and cost, and to improve the operational characteristics of the technological platform on which the main process of final preparation of gas for transport takes place.

Данная задача решается за счет того, что подводная установка подготовки природного газа к транспорту состоит как минимум из одной технологической линии, состоящей как минимум из одного технологического блока подводного теплообмена, состоящего как минимум из одного подводного теплообменника, и как минимум одного технологического блока подводной сепарации газа, состоящего как минимум из одного подводного сепаратора и как минимум одного подводного насоса, при этом технологические блоки представляют собой независимые модульные конструкции, соединенные между собой трубопроводами с арматурой, включающей запорные и регулирующие клапаны, датчики и линии связи.This problem is solved due to the fact that the underwater unit for preparing natural gas for transport consists of at least one production line, consisting of at least one underwater heat exchange processing unit, consisting of at least one underwater heat exchanger, and at least one underwater gas separation technological unit consisting of at least one subsea separator and at least one subsea pump, while the process units are independent modular designs tion interconnected pipelines with fittings consisting shutoff and regulating valves, sensors and communication lines.

Подводная установка подготовки природного газа к транспорту выполнена таким образом, что она присоединяется к трубопроводу, соединяющему скважину и технологическую платформу посредством отводов от указанного трубопровода.The underwater installation for preparing natural gas for transport is designed in such a way that it is connected to the pipeline connecting the well and the technological platform through taps from the specified pipeline.

Подводная установка подготовки природного газа к транспорту, выполнена таким образом, что она состоит из двух технологических линий, при этом технологический блок подводного теплообмена, и технологический блок подводного сепарирования извлекаются из подводной установки подготовки природного газа к транспорту и заменяются без остановки подготовки природного газа к транспорту.The underwater unit for preparing natural gas for transport is made in such a way that it consists of two processing lines, while the underwater heat exchange processing unit and the underwater separation technological unit are removed from the underwater unit for preparing natural gas for transport and are replaced without stopping the preparation of natural gas for transport .

Подводная установка подготовки природного газа к транспорту выполнена таким образом, что наиболее рациональной с точки зрения обеспечения надежности компоновкой оборудования является использование двух идентичных технологических линий, при этом на каждой линии устанавливается по одному технологическому блоку подводного теплообмена, состоящему из двух подводных теплообменников и одному технологическому блоку подводной сепарации, состоящему из трех подводных сепараторов и двух подводных насосов.The underwater unit for preparing natural gas for transport is designed in such a way that the most rational from the point of view of ensuring the reliability of the equipment layout is the use of two identical production lines, while each line has one underwater heat exchange processing unit consisting of two underwater heat exchangers and one technological unit underwater separation, consisting of three underwater separators and two underwater pumps.

Подводные теплообменники, подводные сепараторы и подводные насосы изготавливаются промышленным способом и затем компонуются в модульные конструкции.Subsea heat exchangers, subsea separators and subsea pumps are manufactured industrially and then assembled into modular designs.

Модульные конструкции перемещаются транспортными судами до места, расположенного на поверхности воды над предполагаемым местом размещения подводной установки подготовки природного газа к транспорту. Далее модули подводной установки подготовки природного газа к транспорту опускаются на дно, где происходит их позиционирование, размещение и соединение между собой и с подводным трубопроводом с помощью водолазов и/или дистанционно управляемых подводных аппаратов в зависимости от глубины.Modular structures are transported by transport vessels to a place located on the surface of the water above the intended location of the underwater installation for preparing natural gas for transport. Further, the modules of the underwater installation for preparing natural gas for transport sink to the bottom, where they are positioned, placed and connected to each other and with the underwater pipeline using divers and / or remotely controlled underwater vehicles depending on the depth.

Техническими результатами, обеспечиваемыми приведенной совокупностью признаков, являются:Technical results provided by the given set of features are:

- улучшение эксплуатационных характеристик технологической платформы;- improving the operational characteristics of the technological platform;

- уменьшение количества необходимого для подготовки газа технологического оборудования, размещаемого на технологической платформе;- reduction of the amount of technological equipment needed for gas treatment, placed on the technological platform;

- снижение массогабаритных и стоимостных характеристик технологической платформы.- reduction of weight and size and cost characteristics of the technological platform.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Полезная модель будет подробнее описана ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:The utility model will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which:

фиг. 1 схематически изображает подводную установку подготовки природного газа к транспорту;FIG. 1 schematically depicts an underwater installation for preparing natural gas for transport;

фиг. 2 представляет собой пространственное изображение установки подготовки природного газа к транспорту.FIG. 2 is a spatial view of a natural gas preparation plant for transport.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где:The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings, where:

на фиг. 1 и 2 представлена наиболее рациональная с точки зрения обеспечения надежности компоновка оборудования: для подготовки природного газа к транспорту, используются две идентичные технологические линии (на фиг. 1 и 2 представлена только одна технологическая линия, вторая технологическая линия (10) идентична первой), при этом на каждой технологической линии устанавливается по одному технологическому блоку подводного теплообмена (2), состоящему из двух подводных теплообменников (3) и одному технологическому блоку подводной сепарации (6), состоящему из трех подводных сепараторов (5) и двух подводных насосов (8).in FIG. Figures 1 and 2 show the most rational arrangement of equipment in terms of reliability: to prepare natural gas for transport, two identical production lines are used (in Figs. 1 and 2 only one production line is presented, the second production line (10) is identical to the first), when this, each technological line is equipped with one technological unit for underwater heat exchange (2), consisting of two underwater heat exchangers (3) and one technological unit for underwater separation (6), consisting of mu three subsea separator (5) and two subsea pump (8).

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Конструкция подводной установки подготовки природного газа к транспорту представляет собой как минимум одну технологическую линии, состоящую как минимум из одного технологического блока подводного теплообмена, состоящего как минимум из одного подводного теплообменника и как минимум одного технологического блока подводной сепарации газа, состоящего как минимум из одного подводного сепаратора и как минимум одного подводного насоса, при этом технологические блоки представляют собой независимые модульные конструкции, соединенные между собой трубопроводами с арматурой, включающей запорные и регулирующие клапаны, датчики и линии связи.The design of an underwater unit for preparing natural gas for transport consists of at least one production line, consisting of at least one underwater heat exchange technological unit, consisting of at least one underwater heat exchanger and at least one underwater gas separation technological unit, consisting of at least one underwater separator and at least one submarine pump, while the technological units are independent modular structures connected between They are pipelines with fittings, including shut-off and control valves, sensors and communication lines.

Подводная установка подготовки природного газа к транспорту действует следующим образом: природный газ от газовой скважины поступает по трубопроводу (1), проходит через технологический блок подводного теплообмена (2), где его температура изменяется в подводном теплообменнике (3) за счет разницы температур природного газа и окружающей воды, затем природный газ поступает по трубопроводу (4) в технологический блок подводной сепарации (6), где природный газ разделяется в подводном сепараторе (5) на газообразную и жидкую фазы, после чего каждая фаза направляется в раздельные трубопроводы для дальнейшей обработки на технологической платформе, причем жидкая фаза перекачивается по трубопроводу (7) на платформу при помощи подводных насосов (8), а газообразная перекачивается по трубопроводу (9) за счет давления, создаваемого скважиной, при этом подача ингибитора гидратообразования, электроснабжение, контроль и управление подводной установкой подготовки природного газа к транспорту производятся по шлангокабелю с удаленного технологического объекта, например с технологической платформы.An underwater unit for preparing natural gas for transport operates as follows: natural gas from a gas well enters through a pipeline (1), passes through an underwater heat exchange processing unit (2), where its temperature changes in an underwater heat exchanger (3) due to the temperature difference between natural gas and surrounding water, then natural gas enters through the pipeline (4) into the underwater separation unit (6), where the natural gas is separated in the underwater separator (5) into gaseous and liquid phases, after which each it is sent to separate pipelines for further processing on the technological platform, with the liquid phase being pumped through the pipeline (7) to the platform using underwater pumps (8), and the gaseous phase is pumped through the pipeline (9) due to the pressure created by the well, while the inhibitor is supplied hydrate formation, power supply, monitoring and control of an underwater installation for preparing natural gas for transport are carried out via a umbilical from a remote technological facility, for example, from a technological platform rma.

Размещение установки подготовки природного газа к транспорту под водой позволяет существенно снизить количество необходимого для подготовки газа технологического оборудования размещаемого на технологической платформе, при этом также достигается заявляемый технический результат в виде уменьшения ее размеров, массогабаритных и, соответственно, стоимостных характеристик.The placement of the installation of the preparation of natural gas for transport under water can significantly reduce the amount of technological equipment needed for gas preparation placed on the technological platform, while the claimed technical result is also achieved in the form of a reduction in its size, weight and size and, accordingly, cost characteristics.

Размещение установки подготовки природного газа к транспорту под водой позволяет использовать окружающую воду для изменения температуры природного газа в установке подготовки природного газа к транспорту, при этом достигается заявляемый технический результат в виде улучшения эксплуатационных характеристик платформы, связанный с тем, что на платформу для дальнейшей обработки или транспортировки поступает уже подготовленный в соответствии с предъявляемыми требованиями газ с существенно меньшим количеством воды и механических примесей по сравнению с природным газом, поступающим из скважины.The placement of the installation of the preparation of natural gas for transport under water allows you to use the surrounding water to change the temperature of natural gas in the installation of the preparation of natural gas for transport, while achieving the claimed technical result in the form of improved operational characteristics of the platform due to the fact that the platform for further processing or For transportation, gas that has already been prepared in accordance with the requirements is supplied with significantly less water and mechanical this compared with the natural gas from the well.

Claims

1. Underwater installation for the preparation of natural gas for transport, characterized in that it consists of at least one production line, consisting of at least one technological unit for underwater heat exchange, consisting of at least one underwater heat exchanger and at least one technological unit for underwater gas separation, consisting of at least one subsea separator and at least one subsea pump, while the process units are independent modular designs that connect nye by pipelines with valves, comprising connecting device and fittings, shut-off and control valves, sensors and communication lines.

2. Underwater installation for the preparation of natural gas for transport according to claim 1, characterized in that it is connected to the pipeline connecting the well and the technological platform by means of taps from the specified pipeline.

3. Underwater installation for the preparation of natural gas for transport according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that it consists of two production lines, while the underwater heat transfer process unit and the underwater separation process unit are removed from the underwater gas preparation unit for transport and replaced without stopping the preparation of natural gas for transport.

4. Underwater installation for the preparation of natural gas for transport according to paragraphs. 1-3, characterized in that the most rational from the point of view of ensuring the reliability of the equipment layout is the use of two identical technological lines, while each technological line has one underwater heat exchange processing unit, consisting of two underwater heat exchangers, and one underwater separation technological unit consisting of three subsea separators and two subsea pumps.