RU214745U1 - Ejector installation - Google Patents
Ejector installation Download PDFInfo
- Publication number
- RU214745U1 RU214745U1 RU2022113626U RU2022113626U RU214745U1 RU 214745 U1 RU214745 U1 RU 214745U1 RU 2022113626 U RU2022113626 U RU 2022113626U RU 2022113626 U RU2022113626 U RU 2022113626U RU 214745 U1 RU214745 U1 RU 214745U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure gas
- gas
- pressure
- low
- ejector
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 185
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 abstract description 5
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 13
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- -1 alkane hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к эжекторным установкам, предназначенными для сжатия низконапорных газов за счет энергии высоконапорных газов, и может быть использована в любых отраслях, где имеется возможность смешения потоков, имеющих разное давление. Особый интерес предлагаемое решение имеет для объектов нефтегазовой отрасли, где избыточная энергия газоконденсатных, газовых или газонефтяных пластов может быть использована для сжатия низконапорных газов. При этом, эжектор может быть установлен как непосредственно около скважин, для компримирования потоков из низконапорных скважин за счет энергии высоконапорных скважин, так и на установках комплексной подготовки газов (УКПГ) для сжатия низконапорных газов, образующихся при стабилизации конденсата или нефти. Эжекторная установка включает в себя основной эжектор, состоящий из входного патрубка высоконапорного газа и камеры подачи высоконапорного газа, сопла высоконапорного газа, патрубка подачи низконапорного газа, камеры подачи низконапорного газа, сопла низконапорного газа, камеры смешения, диффузора и камеры отбора смеси газов. Перед камерой подачи высоконапорного газа, внутри входного патрубка высоконапорного газа, установлены последовательно и аксиально завихритель, и секция отбора газожидкостного потока, секция отбора газожидкостного потока соединена каналом с камерой отбора смеси газов. Камера подачи высоконапорного газа, камера подачи низконапорного газа и камера отбора смеси газов подключены трубопроводами к соответствующим камерам четырех дополнительных эжекторов, а в трубопроводах, соединяющих соответствующие камеры подачи высоконапорного газа и камеры отбора смеси газов основного и дополнительных эжекторов, установлены запорно-регулирующие краны. Полезная модель позволяет повысить эффективность процесса эжекции низконапорного газа в эжекторной установке, при наличии в высоконапорном газе жидкой фракции. 3 ил. The utility model relates to ejector plants designed to compress low-pressure gases using the energy of high-pressure gases, and can be used in any industry where it is possible to mix flows with different pressures. The proposed solution is of particular interest for oil and gas facilities, where the excess energy of gas condensate, gas or gas-oil reservoirs can be used to compress low-pressure gases. At the same time, the ejector can be installed both directly near the wells, for compressing flows from low-pressure wells due to the energy of high-pressure wells, and at complex gas treatment plants (CGTP) for compressing low-pressure gases formed during the stabilization of condensate or oil. The ejector unit includes a main ejector, consisting of a high-pressure gas inlet pipe and a high-pressure gas supply chamber, a high-pressure gas nozzle, a low-pressure gas supply pipe, a low-pressure gas supply chamber, a low-pressure gas nozzle, a mixing chamber, a diffuser and a gas mixture sampling chamber. In front of the high-pressure gas supply chamber, inside the high-pressure gas inlet pipe, a swirler is installed in series and axially, and a gas-liquid flow selection section, the gas-liquid flow selection section is connected by a channel to the gas mixture selection chamber. The high-pressure gas supply chamber, the low-pressure gas supply chamber and the gas mixture extraction chamber are connected by pipelines to the corresponding chambers of four additional ejectors, and shut-off and control valves are installed in the pipelines connecting the corresponding high-pressure gas supply chambers and the gas mixture extraction chambers of the main and additional ejectors. The utility model makes it possible to increase the efficiency of the low-pressure gas ejection process in an ejector installation, in the presence of a liquid fraction in the high-pressure gas. 3 ill.
Description
Область техникиTechnical field
Полезная модель относится к эжекторным установкам, предназначенным для сжатия низконапорных газов за счет энергии высоконапорных газов, и может быть использована в любых отраслях, где имеется возможность смешения потоков, имеющих разное давление. Особый интерес предлагаемое решение имеет для объектов нефтегазовой отрасли, где избыточная энергия газоконденсатных, газовых или газонефтяных пластов может быть использована для сжатия низконапорных газов. При этом эжектор может быть установлен, как непосредственно около скважин, для компримирования потоков из низконапорных скважин за счет энергии высоконапорных скважин, так и на установках комплексной подготовки газов (УКПГ) для сжатия низконапорных газов, образующихся при стабилизации конденсата или нефти.The utility model relates to ejector plants designed to compress low-pressure gases using the energy of high-pressure gases, and can be used in any industry where it is possible to mix flows with different pressures. The proposed solution is of particular interest for oil and gas facilities, where the excess energy of gas condensate, gas or gas-oil reservoirs can be used to compress low-pressure gases. In this case, the ejector can be installed both directly near the wells to compress flows from low-pressure wells due to the energy of high-pressure wells, and at complex gas treatment plants (CGTP) to compress low-pressure gases formed during the stabilization of condensate or oil.
Уровень техникиState of the art
Газовые эжекторы, устанавливаемые в нефтегазовой отрасли, обычно работают с природными или попутными газами, представляющими собой, в большинстве случаев, смесь углеводородов алканового ряда, воды, углекислого газа и инертных газов. В случае установки эжекторов на скважинах для компримирования газов из скважин с низким давлением с помощью избыточной энергии скважин с высоким давлением газа, поступающий в эжекторную установку природный газ содержит в себе обычно также углеводородный конденсат и воду.Gas ejectors installed in the oil and gas industry usually work with natural or associated gases, which are, in most cases, a mixture of alkane hydrocarbons, water, carbon dioxide and inert gases. In the case of installation of ejectors in wells for compressing gases from low-pressure wells using excess energy from high-pressure gas wells, natural gas entering the ejector installation usually also contains hydrocarbon condensate and water.
Аналогичная ситуация и в случае использования эжекторов на установках комплексной подготовки газа (УКПГ), где эжектора обычно используются для сжатия газов стабилизации конденсата. В этом случае, даже если перед эжектором установлен сепаратор для удаления жидкой фазы из природного газа, после сепаратора газ течет в эжектор по трубопроводу, в котором за счет гидравлических потерь газ дросселируется и охлаждается за счет эффекта Джоуля-Томсона. При охлаждении происходит конденсация тяжелых фракций, содержащихся в природном газе, и таким образом на входе в эжектор газ содержит в себе жидкую фазу.The situation is similar in the case of using ejectors at complex gas treatment plants (GTP), where ejectors are usually used to compress condensate stabilization gases. In this case, even if a separator is installed before the ejector to remove the liquid phase from natural gas, after the separator, the gas flows into the ejector through the pipeline, in which, due to hydraulic losses, the gas is throttled and cooled due to the Joule-Thomson effect. During cooling, the heavy fractions contained in natural gas condense, and thus, at the inlet to the ejector, the gas contains a liquid phase.
Наличие жидкой фазы на входе газовых эжекторов существенно снижает эффективность работы эжекторов, т.к. энергия высоконапорного газа дополнительно тратится на ускорение жидкой фазы и на дробление крупных капель.The presence of a liquid phase at the inlet of gas ejectors significantly reduces the efficiency of the ejectors, because the energy of the high-pressure gas is additionally spent on accelerating the liquid phase and crushing large droplets.
Детально с процессом использования эжекторов на УКПГ можно ознакомиться в монографии (см. [1] Гриценко А.И, Истомин В.А., Кульков А.Н., Сулейманов Р.С. Сбор и промысловая подготовка газа на северных месторождениях России, - М.: Недра, 1999. - 473 с.).Details on the process of using ejectors at the GTP can be found in the monograph (see [1] Gritsenko A.I., Istomin V.A., Kulkov A.N., Suleimanov R.S. Gathering and field treatment of gas at the northern fields of Russia, - M.: Nedra, 1999. - 473 p.).
Схема классического газового эжектора описана в многочисленных монографиях и состоит из входного патрубка высоконапорного газа и камеры подачи высоконапорного газа, сопла высоконапорного газа, патрубка подачи низконапорного газа, камеры подачи низконапорного газа, сопла низконапорного газа, камеры смешения, диффузора и камеры отбора смеси газов (см., например, фиг. 1). Детальное описание классического эжектора и методы расчета оптимальной геометрии газодинамических элементов классического газового эжектора представлены в монографии (см. [2] Аркадов Ю.К., Новые газовые эжекторы и эжекционные процессы. - М. : Физматлит, 2001). Недостатком такого эжектора является его низкая эффективность при наличии в высоконапорном газе капельной жидкой фазы. Другим недостатком такого эжектора является узкий диапазон нормальной работы эжектора при изменении расхода высоконапорного газа. Дело в том, что при изменении расхода газа изменяется скорость потока газа на выходе из высоконапорного сопла, что существенно влияет на эффективность эжектора.The scheme of a classic gas ejector is described in numerous monographs and consists of a high-pressure gas inlet pipe and a high-pressure gas supply chamber, a high-pressure gas nozzle, a low-pressure gas supply pipe, a low-pressure gas supply chamber, a low-pressure gas nozzle, a mixing chamber, a diffuser and a gas mixture sampling chamber (see ., for example, Fig. 1). A detailed description of the classical ejector and methods for calculating the optimal geometry of the gas-dynamic elements of the classical gas ejector are presented in the monograph (see [2] Arkadov Yu.K., New gas ejectors and ejection processes. - M. : Fizmatlit, 2001). The disadvantage of this ejector is its low efficiency in the presence of a droplet liquid phase in a high-pressure gas. Another disadvantage of such an ejector is the narrow range of normal operation of the ejector when the flow rate of high-pressure gas changes. The fact is that when the gas flow rate changes, the gas flow rate at the outlet of the high-pressure nozzle changes, which significantly affects the efficiency of the ejector.
Из уровня техники известен прямоточно-центробежный сепаратор (см. [3] патент РФ на изобретение №2125905, МПК B01D 45/12, опубл. 10.02.1999), представляющий собой наружную цилиндрическую трубу с соосно встроенной сепарационной камерой в виде цилиндрической трубы, в которой перед перегородкой, разделяющей кольцевую полость на входную часть и коллектор сбора уловленной фазы, размещен тангенциальный завихритель, а на выходе из сепарационной камеры - патрубок отвода очищенного газа, имеющий меньший диаметр, чем труба сепарационной камеры, и образующий с ее внутренней стенкой приемную кольцевую щель для вывода уловленной фазы. Указанный сепаратор предназначен для разделения газожидкостной фазы и не имеет возможности компримирования низконапорных газов.A direct-flow centrifugal separator is known from the prior art (see [3] RF patent for invention No. 2125905, IPC B01D 45/12, publ. 10.02.1999), which is an outer cylindrical pipe with a coaxially integrated separation chamber in the form of a cylindrical pipe, in in front of the partition separating the annular cavity into the inlet part and the collector for collecting the trapped phase, there is a tangential swirler, and at the outlet of the separation chamber - a branch pipe for removing the purified gas, having a smaller diameter than the pipe of the separation chamber, and forming with its inner wall a receiving annular slot to output the trapped phase. Said separator is designed to separate the gas-liquid phase and does not have the ability to compress low-pressure gases.
Из уровня техники известна система регулируемого поднятия давления низконапорного газа (см. [4] патент РФ на изобретение №2415307, МПК F04F 5/54, опубл. 27.03.2011), в которой содержится, по меньшей мере, два параллельно установленных эжектора, параллельно которым дополнительно установлен регулирующий клапан магистрали перепуска активной текучей среды, к входам эжекторов подключена магистраль низконапорного газа, а также через запорные вентили к входам эжекторов и регулирующего клапана подключена магистраль высоконапорной текучей среды, выходы эжекторов через запорные вентили подключены к выходной магистрали, выход указанного регулирующего клапана подключен в случае использования газообразной высоконапорной текучей среды к выходной магистрали. Существенным недостатком описанной схемы является то, что газ, проходящий через регулирующий клапан, не используется для совершения работы по сжатию низконапорного газа в эжекторе, что существенно снижает эффективность эжекторной системы. Другим недостатком описанной системы является ее низкая эффективность при наличии жидкой фазы в высоконапорном газе.From the prior art, a system of controlled pressure boosting of low-pressure gas is known (see [4] RF patent for invention No. 2415307, IPC F04F 5/54, publ. 03/27/2011), which contains at least two which additionally has a control valve of the active fluid bypass line, a low-pressure gas line is connected to the ejector inlets, and a high-pressure fluid line is connected to the inlets of the ejectors and the control valve through shut-off valves, the ejector outlets are connected to the outlet line through shut-off valves, the output of the specified control valve connected in the case of using a gaseous high-pressure fluid to the output line. A significant disadvantage of the described scheme is that the gas passing through the control valve is not used to perform the work of compressing low-pressure gas in the ejector, which significantly reduces the efficiency of the ejector system. Another disadvantage of the described system is its low efficiency in the presence of a liquid phase in a high-pressure gas.
Наиболее близким аналогом к заявленной полезной модели по совокупности признаков, принятым за прототип, является установка для подготовки газовой смеси (сверхзвуковой сепаратор), (см. [4] патент РФ на полезную модель №150781, МПК F25J 3/00, опубл. 27.02.2015), содержащая сопло с форкамерой, в которой размещено средство для закрутки газового потока, в качестве которого могут быть использованы закручивающие лопатки, тангенциальный подвод газа, шнековый механизм и т.п. Форкамера соединена со сверхзвуковым соплом, внутри которого на определенном расстоянии от выходного сечения сопла установлена комбинация диффузоров - сверхзвукового и дозвукового. Указанная комбинация диффузоров соединена со стенками сопла известным образом (например, с помощью пилонов), так что между стенками сопла и сверхзвукового диффузора образуется кольцевая щель для отбора конденсированной фазы. Недостатком устройства, по сравнению с заявленной полезной моделью, является невозможность его использования для эжектирования низконапорных газов.The closest analogue to the claimed utility model in terms of the set of features taken as a prototype is a gas mixture preparation plant (supersonic separator), (see [4] RF patent for utility model No. 150781, IPC F25J 3/00, publ. 27.02. 2015), containing a nozzle with a prechamber, in which a means for swirling the gas flow is placed, which can be used as swirling blades, tangential gas supply, screw mechanism, etc. The prechamber is connected to a supersonic nozzle, inside which a combination of diffusers - supersonic and subsonic - is installed at a certain distance from the outlet section of the nozzle. Said combination of diffusers is connected to the walls of the nozzle in a known manner (for example, by means of pylons), so that an annular gap is formed between the walls of the nozzle and the supersonic diffuser for the extraction of the condensed phase. The disadvantage of the device, in comparison with the claimed utility model, is the inability to use it for ejection of low-pressure gases.
Сущность полезной моделиThe essence of the utility model
Целью полезной модели является обеспечение работоспособности и высокой эффективности эжекторной установки в условиях, когда высоконапорный газ представляет собой газожидкостную смесь, а расход высоконапорного газа изменяется во времени.The purpose of the utility model is to ensure the operability and high efficiency of the ejector installation under conditions where the high-pressure gas is a gas-liquid mixture, and the flow rate of the high-pressure gas changes with time.
Техническими задачами, стоящими перед полезной моделью, являются:The technical tasks facing the utility model are:
1) обеспечение надежной работы эжекторной установки в условиях, при которых в высоконапорном газе, поступающем в эжекторную установку, содержится жидкость;1) ensuring reliable operation of the ejector installation under conditions in which the high-pressure gas entering the ejector installation contains liquid;
2) обеспечение наиболее полного использования энергии высоконапорного газа в процессе эжекции низконапорного газа при регулировании расхода высоконапорного газа, проходящего через эжекторную установку.2) ensuring the most complete use of the energy of high-pressure gas in the process of ejection of low-pressure gas while regulating the flow rate of high-pressure gas passing through the ejector installation.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение эффективности процесса эжекции низконапорного газа в эжекторной установке, при наличии в высоконапорном газе жидкой фракции.The technical result of the claimed utility model is to increase the efficiency of the low-pressure gas ejection process in the ejector installation, in the presence of a liquid fraction in the high-pressure gas.
Техническая задача решается, а технический результат достигается за счет предложенной эжекторной установки, включающей в себя основной эжектор, состоящий из входного патрубка высоконапорного газа и камеры подачи высоконапорного газа, сопла высоконапорного газа, патрубка подачи низконапорного газа, камеры подачи низконапорного газа, сопла низконапорного газа, камеры смешения, диффузора и камеры отбора смеси газов, при этом перед камерой подачи высоконапорного газа, внутри входного патрубка высоконапорного газа, установлены последовательно и аксиально завихритель, и секция отбора газожидкостного потока, секция отбора газожидкостного потока соединена каналом с камерой отбора смеси газов, причем камера подачи высоконапорного газа, камера подачи низконапорного газа и камера отбора смеси газов подключены трубопроводами к соответствующим камерам четырех дополнительных эжекторов, а в трубопроводах соединяющих соответствующие камеры подачи высоконапорного газа и камеры отбора смеси газов основного и дополнительных эжекторов установлены запорно-регулирующие краны.The technical problem is solved, and the technical result is achieved by the proposed ejector installation, which includes the main ejector, consisting of a high-pressure gas inlet pipe and a high-pressure gas supply chamber, a high-pressure gas nozzle, a low-pressure gas supply pipe, a low-pressure gas supply chamber, a low-pressure gas nozzle, a mixing chamber, a diffuser and a gas mixture sampling chamber, while in front of the high-pressure gas supply chamber, inside the high-pressure gas inlet pipe, a swirler is installed in series and axially, and a gas-liquid flow sampling section, the gas-liquid flow sampling section is connected by a channel to the gas mixture sampling chamber, and the chamber high-pressure gas supply chamber, a low-pressure gas supply chamber and a gas mixture extraction chamber are connected by pipelines to the corresponding chambers of four additional ejectors, and in the pipelines connecting the corresponding high-pressure gas supply chambers and the gas mixture extraction chambers, the main th and additional ejectors, shut-off and control valves are installed.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Фиг. 1 - Общая схема классического эжектора.Fig. 1 - General scheme of a classic ejector.
Фиг. 2 - Общая схема предлагаемой эжекторной установки.Fig. 2 - General scheme of the proposed ejector installation.
Фиг. 3 - Внешний вид предлагаемой эжекторной установки.Fig. 3 - Appearance of the proposed ejector installation.
На фигурах обозначены следующие позиции:The figures show the following positions:
1 - входной патрубок высоконапорного газа,1 - inlet pipe of high-pressure gas,
2 - камера подачи высоконапорного газа,2 - high-pressure gas supply chamber,
3 - сопло высоконапорного газа,3 - high-pressure gas nozzle,
4 - патрубок подачи низконапорного газа,4 - branch pipe for supplying low-pressure gas,
5 - камера подачи низконапорного газа,5 - low-pressure gas supply chamber,
6 - сопло низконапорного газа,6 - low-pressure gas nozzle,
7 - камера смешения,7 - mixing chamber,
8 - диффузор,8 - diffuser,
9 - камера отбора смеси газов,9 - chamber for sampling a mixture of gases,
10 - внутренняя часть входного патрубка высоконапорного газа,10 - the inner part of the high-pressure gas inlet pipe,
11 - завихритель,11 - swirler,
12 - секция отбора газожидкостного потока,12 - gas-liquid flow selection section,
13 - канал, соединяющий секцию отбора газожидкостного потока с камерой отбора смеси газов,13 - channel connecting the gas-liquid flow sampling section with the gas mixture sampling chamber,
14, 17, 19 - трубопроводы,14, 17, 19 - pipelines,
15 - дополнительные эжектора,15 - additional ejectors,
16 - запорно-регулирующие краны,16 - shut-off and control valves,
18 - запорные краны.18 - stopcocks.
Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model
Предлагаемая эжекторная установка, включает в себя основной эжектор, состоящий из входного патрубка 1 высоконапорного газа и камеры 2 подачи высоконапорного газа, сопла 3 высоконапорного газа, патрубка 4 подачи низконапорного газа, камеры 5 подачи низконапорного газа, сопла 6 низконапорного газа, камеры смешения 7, диффузора 8 и камеры 9 отбора смеси газов. Перед камерой 2 подачи высоконапорного газа, на внутренней части 10 входного патрубка 1 высоконапорного газа, установлены последовательно и аксиально завихритель 11, и секция 12 отбора газожидкостного потока. Секция 12 отбора газожидкостного потока соединена каналом 13 с камерой 9 отбора смеси газов. Камера 2 подачи высоконапорного газа, камера 5 подачи низконапорного газа и камера 9 отбора смеси газов подключены трубопроводами 14, 17, 19 к соответствующим камерам четырех дополнительных эжекторов 15. Для более ясного представления конструкции эжекторной установки на Рис.2 показаны только два из четырех дополнительных эжектора. Причем в трубопроводах 14 соединяющих камеру 2 подачи высоконапорного газа с дополнительными эжекторами 15 установлены запорно-регулирующие краны 16, а в трубопроводах 17 соединяющих камеру 9 отбора смеси газов с дополнительными эжекторами 15 установлены запорные краны 18.The proposed ejector installation includes the main ejector, consisting of an
Эжекторная установка работает следующим образом.Ejector installation works as follows.
Высоконапорный газ, содержащий жидкую фазу, поступает во входной патрубок 1 высоконапорного газа, во внутренней части 10 входного патрубка высоконапорный газ проходит завихритель 11 и приобретает тангенциальную составляющую скорости и начинает вращаться, за счет действия центробежных сил капли жидкой фазы начинают двигаться к стенкам входного патрубка 1 высоконапорного газа, скорость закрутки потока в завихрителе подбирается таким образом, чтобы на выходе входного патрубка 1 высоконапорного газа вся жидкая фаза была отсепарирована на стенки входного патрубка. На выходе входного патрубка располагается секция 12 отбора газожидкостного потока, представляющая собой коническую вставку, по центру конической ставки отбирается чистый газ, а со стенок отбирается газожидкостный поток. Чистый газ далее направляется в сопло 3 высоконапорного газа, а также по трубопроводам 14 направляется в дополнительные эжекторы 15. В трубопроводах 14 установлены запорно-регулирующие краны 16. В сопле 3 высоконапорный газ разгоняется и смешивается с низконапорным газом, прошедшим последовательно патрубок 4 низконапорного газа, камеру 5 подачи низконапорного газа и сопло 6 низконапорного газа. Процесс смешения высоконапорного и низконапорного газа проходит в камере смешения 7, на выходе из камеры смешения смесь высоконапорного и низконапорного газа поступает в камеру 9 отбора смеси газов. По трубопроводам 19 низконапорный газ из камеры 5 подачи низконапорного газа подается также в дополнительные эжекторы 15. Смесь газов с выхода дополнительных эжекторов 15 по трубопроводам 17 подается в камеру 9 отбора смеси газов. В трубопроводах 17 смонтированы отсечные краны 18, но также могут быть установлены запорно-регулирующие краны.The high-pressure gas containing the liquid phase enters the
Важной частью предлагаемой эжекторной установки является запорно-регулирующий кран 16, устанавливаемый в трубопроводе 14. Запорно-регулирующий кран 16 позволяет регулировать расход высоконапорного газа, направляемого в дополнительные эжекторы 15, и обеспечивать требуемый расход высоконапорного газа через эжекторную установку. При сильном уменьшении расхода высоконапорного газа, запорно-регулирующие краны могут быть полностью перекрыты.An important part of the proposed ejector installation is a shut-off and control
Показатели работы эжекторной установки можно продемонстрировать на примере испытаний такой эжекторной установки, проведенной на одной из установок комплексной подготовки природного газа. Эжекторная установка предназначалась для компримирования низконапорных газов с давлением 30 атм, образующихся при стабилизации конденсата. В качестве высоконапорного газа выступал газ с давлением 120 атм, поступающий на УКПГ из газоконденсатных скважин. Содержание жидкой фазы в высоконапорном газе достигало значений 50 кг/1000 нм3. Давление на выходе из эжекторной установки составляло 40 атм. При этом, расход высоконапорного газа изменялся с 2,5 млн нм3/сутки до 5 млн нм3/сутки, расход низконапорного газа составлял 0,12 млн нм3/сутки. На объекте была смонтирована эжекторная установка, имеющая один основной эжектор, рассчитанный на максимальный расход высоконапорного газа 2,5 млн нм3/сутки и 4 дополнительных эжектора с максимальным расходом высоконапорного газа 0,625 млн нм3/сутки. Лопаточный завихритель 11 обеспечивал закрутку потока на уровне 50 м/c, входной патрубок 1 высоконапорного газа имел внутренний цилиндрический канал диаметром 250 мм. Секция отбора газожидкостного потока 12, выполненная в виде диффузорного конического патрубка с диаметром входа 200 мм и диаметром выхода 300 мм, и полным углом расширения 6 градусов, обеспечивала отбор чисто газового потока на вход высоконапорного сопла. Отбор газожидкостного потока осуществлялся по каналу, соединяющему секцию 12 отбора газожидкостного потока с камерой 9 отбора смеси газов. Диаметр этого канала составлял 10мм. Этот канал был смонтирован внутри корпуса основного эжектора. Геометрия завихрителя 11 и секции 12 отбора газожидкостного потока можно рассчитывать в программном комплексе ANSYS CFX, с учетом условия, что в секции 12 отбора газожидкостного потока должны быть отобраны из высоконапорного потока все капли превышающие по диаметру 10 мкм. Что, как показывает опыт проектирования центробежных сепараторов, позволяет обеспечивать степень сепарации жидкой фазы из газа на уровне превышающим 98%, достаточном для нормальной работы эжекторной установки.The performance of an ejector installation can be demonstrated by the example of tests of such an ejector installation, carried out at one of the installations for the complex preparation of natural gas. The ejector unit was designed to compress low-pressure gases with a pressure of 30 atm, which are formed during condensate stabilization. The high-pressure gas was gas with a pressure of 120 atm, supplied to the GTP from gas condensate wells. The content of the liquid phase in the high-pressure gas reached values of 50 kg/1000 nm 3 . The pressure at the outlet of the ejector installation was 40 atm. At the same time, the flow rate of high-pressure gas changed from 2.5 million Nm 3 /day to 5 million Nm 3 /day, the flow rate of low-pressure gas was 0.12 million Nm 3 /day. An ejector plant was installed at the facility, which has one main ejector designed for a maximum high-pressure gas flow rate of 2.5 million nm 3 /day and 4 additional ejectors with a maximum high-pressure gas flow rate of 0.625 million nm 3 /day.
Диаметры сопла и камеры смешения были рассчитаны в программном комплексе AEROSYM, специально предназначенном для расчета эжекторов для нефтегазовой промышленности. Диаметр критического сечения сопла высоконапорного газа составил 46 мм, внешний диаметр камеры смешения при этом был 75 мм. Геометрия дополнительных эжекторов рассчитывалась из условия гарантированного обеспечения необходимой степени сжатия низконапорного газа при изменении расхода высоконапорного газа. Диффузор имел полный угол расширения 6 градусов.The diameters of the nozzle and mixing chamber were calculated using the AEROSYM software package, specially designed for calculating ejectors for the oil and gas industry. The diameter of the critical section of the high-pressure gas nozzle was 46 mm, while the outer diameter of the mixing chamber was 75 mm. The geometry of the additional ejectors was calculated from the condition of guaranteed provision of the required degree of compression of the low-pressure gas with a change in the flow rate of the high-pressure gas. The diffuser had a total expansion angle of 6 degrees.
Схема регулирования эжектора была следующей:The ejector control scheme was as follows:
- при расходе высоконапорного газа 5 млн нм3/сутки, все 4 дополнительных эжектора были включены (все краны 18 открыты),- at a high-pressure gas flow rate of 5 million nm 3 /day, all 4 additional ejectors were turned on (all
- при расходе высоконапорного газа от 4,675 млн нм3/сутки до 5 млн нм3/сутки, все 4 дополнительных эжектора были включены (все краны 18 открыты), но на первом дополнительном эжекторе осуществлялась регулировка крана 16,- at a flow rate of high-pressure gas from 4.675 million nm 3 /day to 5 million nm 3 /day, all 4 additional ejectors were turned on (all
- при расходе высоконапорного газа от 4,35 млн нм3/сутки до 4,675 млн нм3/сутки, все 4 дополнительных эжектора были включены (все краны 18 открыты), но на первом и втором дополнительном эжекторе осуществлялась регулировка кранов 16,- at a flow rate of high-pressure gas from 4.35 million nm 3 /day to 4.675 million nm 3 /day, all 4 additional ejectors were turned on (all
- при расходе высоконапорного газа от 4,025 млн нм3/сутки до 4,35 млн нм3/сутки, включены 3 дополнительных эжектора, первый дополнительный эжектор перекрыт, но на втором дополнительном эжекторе осуществлялась регулировка крана 16,- at a flow rate of high-pressure gas from 4.025 million nm 3 /day to 4.35 million nm 3 /day, 3 additional ejectors are turned on, the first additional ejector is blocked, but
- при расходе высоконапорного газа от 3,375 млн нм3/сутки до 4,025 млн нм3/сутки, включены 3 дополнительных эжектора, первый дополнительный эжектор перекрыт, но на втором и третьем дополнительном эжекторе осуществлялась регулировка крана 16,- at a flow rate of high-pressure gas from 3.375 million nm 3 /day to 4.025 million nm 3 /day, 3 additional ejectors are turned on, the first additional ejector is blocked, but
- при расходе высоконапорного газа от 2,725 млн нм3/сутки до 3,375 млн нм3/сутки, включены 2 дополнительных эжектора, первый и второй дополнительные эжектора перекрыты, но на третьем и четвертом дополнительном эжекторе осуществлялась регулировка крана 16,- at a flow rate of high-pressure gas from 2.725 million nm 3 /day to 3.375 million nm 3 /day, 2 additional ejectors are turned on, the first and second additional ejectors are blocked, but
- при расходе высоконапорного газа от 2,5 млн нм3/сутки до 2,725 млн нм3/сутки, включен 1 дополнительный эжектор, первый, второй, третий дополнительные эжектора перекрыты, но на четвертом дополнительном эжекторе осуществлялась регулировка крана 16,- at a flow rate of high-pressure gas from 2.5 million nm 3 /day to 2.725 million nm 3 /day, 1 additional ejector is turned on, the first, second, third additional ejectors are blocked, but
Регулировка осуществлялась в автоматическом режиме, при необходимости эжекторная система может изготавливаться и с ручными управляющими кранами.The adjustment was carried out in automatic mode; if necessary, the ejector system can also be made with manual control valves.
Испытанная при данных параметрах эжекторная установка продемонстрировала высокую степень надежности и обеспечение максимальной эффективности процесса эжекции низконапорного газа в эжекторной установке, в условиях высокого содержания жидкой фазы в высоконапорном газе (достигающем значений 50 кг/1000 нм3), и при изменении расхода высоконапорного газа в диапазоне от 2,5 млн нм3/сутки до 5,0 млн нм3/сутки. Все детали заявленной полезной модели прочно соединены между собой сваркой, болтами, клепками и пр. и образуют единое изделие, направленное на повышение эффективности процесса эжекции низконапорного газа в эжекторной установке.The ejector plant tested with these parameters demonstrated a high degree of reliability and maximum efficiency of the low-pressure gas ejection process in the ejector plant, under conditions of a high content of the liquid phase in the high-pressure gas (reaching values of 50 kg/1000 nm 3 ), and when the flow rate of the high-pressure gas changes in the range from 2.5 million nm 3 /day to 5.0 million nm 3 /day. All parts of the claimed utility model are firmly interconnected by welding, bolts, rivets, etc. and form a single product aimed at improving the efficiency of the low-pressure gas ejection process in the ejector installation.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU214745U1 true RU214745U1 (en) | 2022-11-11 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU393543A1 (en) * | 1967-02-16 | 1973-08-10 | EJECTOR REFRIGERATING INSTALLATION | |
SU1249206A1 (en) * | 1984-08-27 | 1986-08-07 | Предприятие П/Я А-3605 | Ejector |
RU2151920C1 (en) * | 1997-07-24 | 2000-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - ВНИИГАЗ" | Gas injector |
US6767388B2 (en) * | 2001-03-29 | 2004-07-27 | Institut Francais Du Petrole | Process for dehydrating and fractionating a low-pressure natural gas |
RU2389908C1 (en) * | 2008-10-20 | 2010-05-20 | Зао "Нортгаз" | Gas ejector |
RU150781U1 (en) * | 2014-06-27 | 2015-02-27 | Открытое акционерное общество "Газпром" | INSTALLATION FOR PREPARING THE GAS MIXTURE |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU393543A1 (en) * | 1967-02-16 | 1973-08-10 | EJECTOR REFRIGERATING INSTALLATION | |
SU1249206A1 (en) * | 1984-08-27 | 1986-08-07 | Предприятие П/Я А-3605 | Ejector |
RU2151920C1 (en) * | 1997-07-24 | 2000-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - ВНИИГАЗ" | Gas injector |
US6767388B2 (en) * | 2001-03-29 | 2004-07-27 | Institut Francais Du Petrole | Process for dehydrating and fractionating a low-pressure natural gas |
RU2389908C1 (en) * | 2008-10-20 | 2010-05-20 | Зао "Нортгаз" | Gas ejector |
RU150781U1 (en) * | 2014-06-27 | 2015-02-27 | Открытое акционерное общество "Газпром" | INSTALLATION FOR PREPARING THE GAS MIXTURE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4187089A (en) | Horizontal vapor-liquid separator | |
SU955873A3 (en) | Liquid separator | |
US20020189443A1 (en) | Method of removing carbon dioxide or hydrogen sulfide from a gas | |
AU2009330799B2 (en) | Method of removing carbon dioxide from a fluid stream and fluid separation assembly | |
RU2011144563A (en) | SEPARATING SYSTEM CONTAINING VORTEX VALVE | |
RU2627375C2 (en) | Device for cyclone separation of gas-liquid mixture flow into gas-phase fraction and liquid fraction, additionally equipped with special tank | |
CA2592296C (en) | Method for degassing a fluid mixture | |
US8747679B2 (en) | Separation system and method for separating a fluid mixture with this separating system | |
WO2011002277A1 (en) | Method of removing carbon dioxide from a fluid stream and fluid separation assembly | |
MY150371A (en) | Gas liquefaction and separation device | |
RU214745U1 (en) | Ejector installation | |
RU2786845C1 (en) | Ejector plant | |
WO1981001110A1 (en) | Horizontal vapor-liquid separator | |
EA044614B1 (en) | EJECTOR INSTALLATION | |
RU2747403C1 (en) | In-line separator | |
RU2602099C1 (en) | System for separation of water, oil and gas mixture | |
EA044454B1 (en) | IN-TUBE SEPARATOR | |
RU2773182C1 (en) | Method for separation of a flow of a multi-component medium (options) | |
CN219136701U (en) | Oilfield associated gas recycling device | |
RU2746349C1 (en) | Turbo-generator | |
RU2799745C1 (en) | Device for flow separation of multi-component medium | |
US4597950A (en) | Gas separating-crystallizer | |
US20220056926A1 (en) | Recovering waste oil | |
RU172244U1 (en) | Cryogenic device for gas fraction separation from a liquefied natural gas stream | |
RU2766568C1 (en) | Gas-liquid separator |