RU20469U1

RU20469U1 - INSTALLATION OF LOW TEMPERATURE GAS SEPARATION

Info

Publication number: RU20469U1
Application number: RU2001116353/20U
Authority: RU
Inventors: Д.М. Нургалиев; К.В. Донсков; А.Н. Швец; Х.Г. Еникеев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Оренбурггазпром"
Priority date: 2001-06-13
Filing date: 2001-06-13
Publication date: 2001-11-10

Abstract

Установка низкотемпературной сепарации газа, содержащая сепаратор первой ступени с линией отвода жидкой фазы из него и линией подачи отсепарированного газа через дроссельное устройство в сепаратор второй ступени, содержащий линии отвода конденсата и водометанольной смеси, трехфазный сепаратор с линией подачи газа разгазирования на вход сепаратора второй ступени и линиями отвода конденсата и водометанольной смеси, отличающаяся тем, что линия отвода жидкой фазы из сепаратора первой ступени подключена ко входу в сепаратор второй ступени, а линия отвода конденсата из сепаратора второй ступени снабжена нагревателем и подключена ко входу в трехфазный сепаратор.A low-temperature gas separation unit comprising a first stage separator with a liquid phase discharge line from it and a separated gas supply line through a throttle device to a second stage separator, containing condensate and water-methanol mixture removal lines, a three-phase separator with a degassing gas supply line to the input of the second stage separator and condensate and water-methanol mixture discharge lines, characterized in that the liquid phase discharge line from the first stage separator is connected to the input of the second stage separator and a condensate discharge line of the second separator stage is provided with a heater and is connected to the input of a three phase separator.

Description

УСТАНОВКА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СЕНАРАЦНИ ГАЗАINSTALLATION OF LOW-TEMPORARY GAS SENARACNI

Полезная модель относится к области низкотемпературной обработки природного газа, предназначенной для извлечения жидких углеводородов и влаги охлаждением пластового сырья, и может быть использована в газовой промышленности при подготовке газа газоконденсатных месторождений к транспорту.The utility model relates to the field of low-temperature processing of natural gas, designed to extract liquid hydrocarbons and moisture by cooling the reservoir raw materials, and can be used in the gas industry in the preparation of gas from gas condensate fields for transport.

Известны установки низкотемпературной сепарации природного газа, добываемого из газоконденсатных месторождений, включающие в себя сепаратор первой ступени, рекуперативный теплообменник, сепаратор второй ступени и ряд вспомогательных аппаратов (1). На известных установках получают необходимые перепады температур как за счет использования энергии избыточного пластового давления (путем использования дроссельного устройства), так и искусственного холода (путем использования установок искусственного холода или Турбо детандеров).Known installations for low-temperature separation of natural gas extracted from gas condensate fields, including a first-stage separator, recuperative heat exchanger, a second-stage separator and a number of auxiliary devices (1). In known installations, the necessary temperature differences are obtained both by using the energy of excess reservoir pressure (by using a throttle device), and by artificial cold (by using artificial cold installations or Turbo expanders).

Возможны различные модификации установок в зависимости от термодинамической характеристики конкретного месторождения, состава газа, конденсата и воды в пластовых условиях и требований, предъявляемых к транспортируемому газу.Various modifications of installations are possible depending on the thermodynamic characteristics of a particular field, the composition of gas, condensate and water in reservoir conditions and the requirements for transported gas.

Наиболее близкой к заявляемой по назначению и совокупности существенных признаков является применяемая в настоящее время на Оренбзфгском нефтегазоконденсатном месторождении установка низкотемператзфной сепарации газа, предназначенная для первичной подготовки газа, конденсата и нефти к транспорту на Оренбургский газоперерабатывающий заводThe closest to the claimed purpose and combination of essential features is the low-temperature gas separation unit currently used at the Orenbzfg oil and gas condensate field, intended for the primary preparation of gas, condensate and oil for transport to the Orenburg gas processing plant

Известная установка низкотемпературной сепарации газа содержит сепаратор первой ступени с линией отвода жидкой фазы из него и линией подачи отсепарированного газа последовательно через теплообменник и дроссельное устройство в сепаратор второй ступени, содержапщй линии отвода конденсата и водометанольной смеси, трехфазный сепаратор с линией подачи газа разгазирования на вход сепаратора второй стзшени и линиями отвода конденсата и водометанольной смеси, при этом линия отвода жидкой фазы с сепаратора первой ступени подключена ко входу в трехфазный сепаратор.The known low-temperature gas separation unit comprises a first-stage separator with a liquid phase discharge line and a separated gas supply line through a heat exchanger and a throttle device to a second stage separator, a condensate and water-methane mixture discharge line, a three-phase separator with a degassing gas supply line to the separator inlet the second water line and condensate and water-methanol mixture removal lines, while the liquid phase discharge line from the first stage separator is connected to the input in a three-phase separator.

7МГЖ BOID 53/267MGZH BOID 53/26

Пластовая смесь направляется в сепаратор первой ступени, где происходит предварительное разделение газа и жидкости (смеси конденсата, воды и ингибитора гидратообразования). Отсепарированный газ поступает через теплообменник типа «газгаз и дроссельное устройство в сепаратор второй ступени. Жидкость стекает в нижнюю часть аппарата, где происходит ее разделение на конденсат и водометанольную смесь, которые отводятся в соответствующие коллектора. Газ из сепаратора пост)шает на замерный узел. Отделившаяся в сепараторе первой ступени жидкость отводится в трехфазный сепаратор (разделитель), где происходит разделение жидкой фазы на водометанольную смесь, Зпглеводородный конденсат и газ. Газ разгазирования из трехфахного сепаратора подается на вход сепаратора второй ступени, а конденсат отводится в конденсатопровод, где смешивается с отводимым из сепаратора второй ступени конденсатом.The formation mixture is sent to the first stage separator, where the preliminary separation of gas and liquid (a mixture of condensate, water and a hydrate formation inhibitor) takes place. The separated gas flows through a gas-gas heat exchanger and a throttle device into a second stage separator. The liquid flows into the lower part of the apparatus, where it is divided into condensate and water-methanol mixture, which are discharged into the corresponding collector. Gas from the separator flows to the metering unit. The liquid separated in the first-stage separator is discharged to a three-phase separator (separator), where the liquid phase is separated into a water-methanol mixture, Zn-hydrocarbon condensate and gas. The degassing gas from the three-phase separator is fed to the inlet of the second stage separator, and the condensate is discharged into the condensate line, where it is mixed with the condensate discharged from the second stage separator.

Данная установка достаточно эффективна для обеспечения требуемых техническими условиями кондиций газа сепарации.This installation is effective enough to provide the required specifications for the conditions of the gas separation.

Однако известная установка не обеспечивает качественную подготовку жидких углеводородов, осложненных стойкими эмульсиями, образуюпщмися в процессе движения пластовой смеси от забоев скважин до установки подготовки газа. Это объясняется тем, что низкая температура и малое время отстоя эмульгированной жидкости в трехфазном сепараторе не только не обеспечивают деэмульсацию жидкости, но и способствуют сохранению и упрочнению эмульсии.However, the known installation does not provide high-quality preparation of liquid hydrocarbons complicated by persistent emulsions formed during the movement of the reservoir mixture from the bottom of the wells to the gas treatment unit. This is because the low temperature and short settling time of the emulsified liquid in the three-phase separator not only does not provide demulsification of the liquid, but also contributes to the preservation and hardening of the emulsion.

Кроме того, значительный перепад давления между сепаратором первой ступени и трехфазным сепаратором способствует интенсивному разгазированию жидкой фазы в трехфазном сепараторе, что приводит к ее вспениванию и, соответственно, к ухудшению процесса отделения конденсата и воды.In addition, a significant pressure drop between the first stage separator and the three-phase separator contributes to the intensive degassing of the liquid phase in the three-phase separator, which leads to its foaming and, accordingly, to the deterioration of the condensate and water separation process.

Общеизвестно, что в нефтяной промышленности с целью разрушения образовавшихся эмульсий перед установкой подготовки нефти устанавливают блок термохимического обезвоживания, предназначенный для предварительного нагрева поступающей от скважин пластовой жидкости с последуюпщм необходимым по времени отстоем, что приводит к дополнительными капитальными вложениями.It is well known that in the oil industry, in order to destroy the emulsions formed before the oil treatment unit, a thermochemical dehydration unit is installed to pre-heat the formation fluid coming from the wells with the subsequent sludge necessary for time, which leads to additional capital investments.

Задачей заявляемой полезной модели является повышение качества подготовки конденсата к транспорту за счет обеспечения деэмульсации конденсата при минимальных затратах.The objective of the claimed utility model is to improve the quality of the preparation of the condensate for transport by providing demulsification of the condensate at minimal cost.

Поставленная задача решается тем, что в установке низкотемпературной сепарации газа, содержащей сепаратор первой ступени с линией отвода жидкой фазы из него и линией подачи отсепарированного газа через дроссельное устройство в сепаратор второй ступени, содержащий линии отвода конденсата и водометанольной смеси, трехфазный сепаратор с линией подачи газа разгазирования на вход сепаратора второй ступени и линиями отвода конденсата и водометанольной смеси, линия отвода жидкой фазы из сепаратора первой ступени подключена ко входу в сепаратор второй ступени, а линия отвода конденсата из сепаратора второй ступени снабжена нагревателем и подключена ко входу в трехфазный сепаратор.The problem is solved in that in the installation of low-temperature gas separation containing a first-stage separator with a line for discharging the liquid phase from it and a supply line of separated gas through a throttle device to a second-stage separator containing lines for condensate and water-methanol mixture, a three-phase separator with a gas supply line degassing at the inlet of the separator of the second stage and lines for the removal of condensate and water-methanol mixture, the line for the removal of the liquid phase from the separator of the first stage is connected to the input to the separator ator of the second stage, and the condensate drain line from the separator of the second stage is equipped with a heater and is connected to the input to the three-phase separator.

Отличительными признаками предлагаемого технического решения являются установка перед трехфазным сепаратором нагревателя для предварительного нагрева жидкости и новая схема направления потоков жидких углеводородов.Distinctive features of the proposed technical solution are the installation of a heater in front of the three-phase separator for preheating the liquid and a new scheme for directing the flow of liquid hydrocarbons.

Получаемый при этом технический результат состоит в обеспечении возможности снижения вязкости образовавшейся эмульсии за счет предварительного нагрева конденсата, поступающего в трехфазный сепаратор для окончательного разделения конденсата, газа и водометанольной смеси, что способствует деэмульсации конденсата и снижению необходимого времени отстоя.The technical result obtained in this case consists in providing the possibility of reducing the viscosity of the emulsion formed by pre-heating the condensate entering the three-phase separator for the final separation of the condensate, gas and water-methanol mixture, which contributes to the demulsification of the condensate and the reduction of the necessary settling time.

При этом новая схема направления потоков жидких Зтлеводородов установки обеспечивает возможность двухступенчатой сепарации жидкости путем подачи в трехфазный сепаратор уже предварительно очищенного от водной фазы конденсата (в сепараторе второй ступени).At the same time, the new flow direction diagram of the liquid hydrocarbons of the installation provides the possibility of two-stage liquid separation by supplying to the three-phase separator the condensate already pre-purified from the aqueous phase (in the separator of the second stage).

Кроме того, незначительный перепад давления (2-3 атм) между сепаратором второй ступени и трехфазным сепаратором снижает вероятность пенообразования в последнем.In addition, a slight pressure drop (2-3 atm) between the second stage separator and the three-phase separator reduces the likelihood of foaming in the latter.

Этим и обеспечивается повышение качества подготовки конденсата к транспорту без дополнительных капитальных затрат на имеющемся оборудовании.This ensures an increase in the quality of the preparation of condensate for transport without additional capital costs on existing equipment.

Па фиг.1 представлена схема предлагаемой установки низкотемпературной сепарации газа.Pa figure 1 presents a diagram of the proposed installation of low-temperature gas separation.

Установка низкотемпературной сепарации газа включает сепаратор первой ступени 1 с линией 2 отвода жидкой фазы и линией 3 подачи отсепарированного газа через дроссельное устройство 4 в сепаратор второй ступени 5, содержащий линии 6 и 7 отвода соответственно конденсата и водометанольной смеси. Линия 2 отвода жидкой фазы из сепаратора первой ступени 1 подключена ко входу в сепаратор второй ступени 5, а линия 6 отвода конденсатаThe low-temperature gas separation unit includes a first stage separator 1 with a liquid phase outlet line 2 and a separated gas supply line 3 through a throttle device 4 to a second stage separator 5 containing condensate and water-methanol mixture discharge lines 6 and 7, respectively. The line 2 of the removal of the liquid phase from the separator of the first stage 1 is connected to the inlet of the separator of the second stage 5, and the line 6 of the condensate drain

из сепаратора второй ступени снабжена нагревателем 8 и подключена ко входу в трехфазный сепаратор 9, содержапщй линию 10 подачи газа разгазирования через газовый эжектор 11 на вход сепаратора второй ступени 5 и линии 12 и 13 отвода соответственно конденсата и водометанольной смеси.It is equipped with a heater 8 from the second stage separator and is connected to the inlet of the three-phase separator 9, containing a degassing gas supply line 10 through the gas ejector 11 to the inlet of the second stage separator 5 and the condensate and water-methanol mixture discharge lines 12 and 13, respectively.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Сырой газ из скважин поступает на установку, где направляется в сепаратор первой ступени 1 для отделения от капельной жидкости. Отсепарированный газ направляется по линии 3 через дроссельное устройство 4, где газ охлаждается, в сепаратор второй ступени 5, в котором происходит конденсация жидкости с последующим разделением на конденсат и водометанольную смесь. Отделивщаяся в сепараторе первой ступени 1 жидкая фаза по линии 2 также отводится в сепаратор второй ступени 5. Из сепаратора второй ступени газ направляется на замерный узел, водометанольная смесь по линии 7 отводится в сборный коллектор, а конденсат после некоторого отстоя в сепараторе по линии 6 поступает в нагреватель 8 типа «ДЭГ - конденсат, после которого с температурой не менее 20°С направляется в трехфазный сепаратор 9. В трехфазном сепараторе происходит окончательное разделение конденсата на водометанольную смесь, нестабильный конденсат и газ разгазирования. При этом в результате предварительного нагрева конденсата и необходимого по времени отстоя конденсата в сепараторе 9 происходит разрушение водоконденсатной эмульсии. Предварительный нагрев конденсата способствует также лучшему разгазированию конденсата и разделению жидких ф. Газ разгазирования из трехфазного сепаратора 9 по линии 10 через газовый эжектор 11 подается на вход сепаратора второй стзшени 5, а конденсат и водометанольная смесь по линиям 12 и 13 поступают в соответствующие трубопроводы для дальнейшей транспортировки.Crude gas from the wells enters the installation, where it is sent to the separator of the first stage 1 for separation from the dropping liquid. The separated gas is sent through line 3 through the throttle device 4, where the gas is cooled, to the separator of the second stage 5, in which the condensation of the liquid occurs, followed by separation into condensate and water-methanol mixture. The liquid phase separated in the first stage separator 1 is also discharged via line 2 to the second stage separator 5. Gas is sent from the second stage separator to the metering unit, the water-methanol mixture is discharged via line 7 to the collecting manifold, and condensate flows through the separator via line 6 after some sedimentation into the heater 8 of the type “DEG - condensate, after which it is sent to a three-phase separator 9 with a temperature of at least 20 ° C. In the three-phase separator, the condensate is finally separated into a water-methanol mixture, unstable nsat gas and degassing. In this case, as a result of pre-heating of the condensate and the required condensate settling time in the separator 9, the water-condensate emulsion is destroyed. Pre-heating the condensate also contributes to better degassing of the condensate and the separation of liquid f. The degassing gas from the three-phase separator 9 through line 10 through a gas ejector 11 is supplied to the inlet of the second separator 5, and the condensate and water-methanol mixture through lines 12 and 13 enter the corresponding pipelines for further transportation.

Таким образом, использование предлагаемой полезной модели позволяет повысить качество подготовки конденсата к транспорту за счет обеспечения более полной деэмульсации конденсата без включения в схему установки дополнительного оборудования, за исключением нагревателя. Thus, the use of the proposed utility model allows to improve the quality of the condensate preparation for transport by providing more complete demulsification of the condensate without including additional equipment in the installation scheme, with the exception of the heater.

Claims

A low-temperature gas separation unit comprising a first stage separator with a liquid phase discharge line from it and a separated gas supply line through a throttle device to a second stage separator, containing condensate and water-methanol mixture removal lines, a three-phase separator with a degassing gas supply line to the input of the second stage separator and condensate and water-methanol mixture discharge lines, characterized in that the liquid phase discharge line from the first stage separator is connected to the input of the second stage separator and a condensate discharge line of the second separator stage is provided with a heater and is connected to the input of a three phase separator.