RU2588912C1 - Method of preparation for transportation of natural gas - Google Patents
Method of preparation for transportation of natural gas Download PDFInfo
- Publication number
- RU2588912C1 RU2588912C1 RU2015115080/06A RU2015115080A RU2588912C1 RU 2588912 C1 RU2588912 C1 RU 2588912C1 RU 2015115080/06 A RU2015115080/06 A RU 2015115080/06A RU 2015115080 A RU2015115080 A RU 2015115080A RU 2588912 C1 RU2588912 C1 RU 2588912C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- pipeline
- heat exchanger
- cooling
- bmp
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области добычи природного газа, в частности его подготовке к дальнейшей транспортировке, а также эксплуатации газосборных трубопроводов и теплообменной установки для понижения температуры газа после компримирования на пункте сбора и подготовки газа.The invention relates to the field of natural gas production, in particular its preparation for further transportation, as well as the operation of gas collection pipelines and a heat exchange unit to lower the gas temperature after compression at a gas collection and treatment point.
При сборе и подготовке к транспортировке природного газа (далее - газ) существуют две объективные проблемы, связанные с составом и свойствами газа и тем технологическим оборудованием, которое используется на газовых промыслах, на решение которых будет предложено единое техническое решение.When collecting and preparing for transportation of natural gas (hereinafter referred to as gas), there are two objective problems associated with the composition and properties of gas and the technological equipment used in gas fields, the solution of which will offer a unified technical solution.
Одной из проблем, возникающих на стадии сбора газа, является образование отложений и пробок изо льда и газогидратов из-за наличия воды в его составе в трубопроводной системе - газопроводах. Причина их образования - постепенное понижение температуры и постоянное наличие давления в газопроводах.One of the problems that arise at the stage of gas collection is the formation of deposits and plugs from ice and gas hydrates due to the presence of water in its composition in the pipeline system - gas pipelines. The reason for their formation is a gradual decrease in temperature and the constant presence of pressure in gas pipelines.
Из «Уровня техники» наиболее известным и распространенным способом предупреждения образования льда и газогидратов в газопроводах является подача в газопроводы таких ингибиторов, как метанол и гликоль (стр. 395 источника: Коротаев Ю.П., Ширковский А.И. Добыча, транспорт и подземное хранение газа. Учебник для вузов. - М.: Недра, 1984. - 487 с.).From the “prior art”, the most famous and common way to prevent the formation of ice and gas hydrates in gas pipelines is to supply inhibitors such as methanol and glycol to the gas pipelines (p. 395 source: Korotaev Yu.P., Shirkovsky AI Production, transportation and underground gas storage. A textbook for universities. - M .: Nedra, 1984. - 487 p.).
Согласно изобретению «Устройство для транспортировки газа и газоконденсата в системе скважина-газопровод (шлейф) по патенту на изобретение №2372553 (опубл. 10.11.2009) для предупреждения образования газогидратов в газопровод в поток газа дозируют смесь метанола с полимером.According to the invention, “A device for transporting gas and gas condensate in a well-gas pipeline system (plume) according to the invention patent No. 2372553 (publ. 10.11.2009) to prevent the formation of gas hydrates in a gas pipeline, a mixture of methanol with a polymer is dosed.
В последующем ингибиторы предлагается выделять из продукции газопровода для последующего применения, что является достаточно затратной технологической процедурой.In the future, it is proposed to isolate inhibitors from gas pipeline products for subsequent use, which is a rather expensive technological procedure.
Для поддержания температуры в полости газопровода выше величины 273 К (0°C) во избежание образования льда и выше той температуры, при которой в условиях газопровода образуются газогидраты, возможно применение греющих кабелей, проложенных снаружи или внутри газопровода. Способ имеет только один недостаток - это высокая стоимость технологии.To maintain the temperature in the cavity of the gas pipeline above 273 K (0 ° C) to avoid ice formation and above the temperature at which gas hydrates are formed in the gas pipeline, it is possible to use heating cables laid outside or inside the gas pipeline. The method has only one drawback - this is the high cost of technology.
Вторая проблема - охлаждения флюида, которая возникает на стадии компримирования собранного газа для его подачи в магистральный газопровод, который в теплообменной установке отнимает тепло от нагретого до температуры 85-100°C газа в результате его компримирования.The second problem is the cooling of the fluid, which occurs at the stage of compression of the collected gas for its supply to the main gas pipeline, which takes heat from the gas heated to a temperature of 85-100 ° C in the heat exchange installation as a result of its compression.
В качестве охлаждающего флюида на практике широко применяют воздух, газовый конденсат или воду. Соответственно и охлаждающий флюид после его нагрева в теплообменнике необходимо охлаждать с помощью дорогостоящих холодильных установок. Применение в используемых на практике теплообменных установках типа аппаратов воздушного охлаждения (далее ABO) воздуха с температурой окружающей среды выгодно с технологической стороны, но дорого из-за значительного энергопотребления электроприводов ABO. К тому же нагретый в ABO воздух, как правило, удаляется в окружающую атмосферу без полезного применения полученной тепловой энергии. При применении воды в качестве теплоносителя в зимний период заморозится не только внешний трубопровод, но и трубопровод, находящийся в газопроводе, так как при движении водометанольного раствора (далее BMP) в интенсивном режиме после газопровода по внешнему трубопроводу его температура может упасть ниже 0°C в зимний период времени, что может привести к аварийной остановке циркуляции BMP в трубопроводной системе.In practice, air, gas condensate, or water are widely used as a cooling fluid. Accordingly, the cooling fluid after it is heated in the heat exchanger must be cooled with the help of expensive refrigeration units. The use of air with an ambient temperature in practical heat-exchange plants such as air-cooling units (hereinafter referred to as ABO) is beneficial from the technological point of view, but expensive because of the significant energy consumption of ABO electric drives. In addition, the air heated in ABO, as a rule, is removed into the surrounding atmosphere without the beneficial use of the received heat energy. When using water as a coolant in the winter, not only the external pipeline, but also the pipeline located in the gas pipeline will freeze, because when the water-methanol solution (hereinafter BMP) moves intensively after the gas pipeline through the external pipeline, its temperature may drop below 0 ° C winter time, which can lead to an emergency stop of BMP circulation in the pipeline system.
Предложенное техническое новшество решает обе описанные выше проблемы: водометанольный раствор в теплообменной установке охлаждает природный газ до необходимой температуры порядка 30-40°C и при этом нагревается до 70-85°C.The proposed technical innovation solves both of the problems described above: a water-methanol solution in a heat exchange installation cools natural gas to the required temperature of about 30-40 ° C and at the same time heats up to 70-85 ° C.
Задачей изобретения является обеспечение одновременной эффективной и безаварийной эксплуатации двух взаимосвязанных на газовых промыслах технологических систем: сбор природного газа и его охлаждение в теплообменной установке после компримирования.The objective of the invention is to provide simultaneous efficient and trouble-free operation of two technological systems interconnected in gas fields: the collection of natural gas and its cooling in a heat exchange installation after compression.
Технический результат обеспечивается способом подготовки к транспортировке природного газа, заключающимся в доставке влажного газа от скважины до дожимной компрессорной станции по газопроводу, очистке газа от капельной влаги, сжатии газа на компрессорной установке и охлаждении газа в теплообменнике, в отличие от аналога, для охлаждения газа в теплообменнике используют BMP, который после теплообменника в нагретом состоянии направляют для охлаждения в полость газопровода по трубопроводу меньшего диаметра, проложенному внутри газопровода, а охлажденный в газопроводе BMP возвращают в теплообменник по внешнему трубопроводу, причем в зависимости от температуры окружающей среды изначально BMP может быть направлен после теплообменника в сторону скважины во внешний трубопровод, а от скважины до теплообменника - по трубопроводу, проложенному в полости газопровода.The technical result is provided by a method of preparing for transportation of natural gas, which consists in delivering moist gas from a well to a booster compressor station through a gas pipeline, purifying gas from drip moisture, compressing gas at a compressor unit and cooling gas in a heat exchanger, in contrast to an analog, for gas cooling in the heat exchanger uses BMP, which after the heat exchanger in the heated state is sent for cooling to the cavity of the gas pipeline through a pipe of a smaller diameter, laid inside the gas pipeline yes, and the BMP cooled in the gas pipeline is returned to the heat exchanger via an external pipeline, and depending on the ambient temperature, initially BMP can be directed after the heat exchanger towards the well in the external pipeline, and from the well to the heat exchanger - through the pipeline laid in the gas cavity.
Предложенное техническое решение имеет существенное отличие от известных способов подготовки к транспортировке природного газа.The proposed technical solution has a significant difference from the known methods of preparation for transportation of natural gas.
Применение BMP в качестве многофункциональной жидкости дает априори два известных ранее положительных эффекта и новый, неизвестный ранее технический результат:The use of BMP as a multifunctional fluid gives a priori two previously known positive effects and a new, previously unknown technical result:
- в теплообменнике охлаждения газа BMP охлаждает газ и сам нагревается;- in the gas cooling heat exchanger BMP cools the gas and heats itself;
- для охлаждения BMP подается в трубопровод, проложенный во внутренней полости газопровода, в которой он выполняет еще и дополнительную функцию - предупреждает образование льда и газогидратов благодаря поддержанию температуры газового потока выше температуры гидратообразования за счет своей повышенной температуры;- for cooling, BMP is fed into the pipeline laid in the internal cavity of the gas pipeline, in which it also performs an additional function - prevents the formation of ice and gas hydrates by maintaining the temperature of the gas stream above the hydration temperature due to its elevated temperature;
- BMP не замерзнет в результате понижения его температуры ниже 0°C благодаря наличию метанола в растворе.- BMP will not freeze as a result of lowering its temperature below 0 ° C due to the presence of methanol in the solution.
Схема предложенного способа подготовки к транспортировке природного газа приведена на фиг. 1, где обозначены следующие элементы:A diagram of the proposed method for preparing for transportation of natural gas is shown in FIG. 1, where the following elements are indicated:
1 - газодобывающая скважина,1 - gas production well,
2 - газопровод от скважины до компрессорной станции,2 - gas pipeline from the well to the compressor station,
3 - внутриполостной трубопровод для обогрева газа,3 - intracavitary pipeline for heating gas,
4 - внешний трубопровод,4 - external pipeline
5 - дожимная компрессорная станция (ДКС),5 - booster compressor station (DKS),
6 - теплообменник по охлаждению газа,6 - gas cooling heat exchanger,
7 - магистральный газопровод,7 - main gas pipeline,
8 - емкость с BMP,8 - capacity with BMP,
9 - насос подкачки BMP,9 - BMP booster pump,
10 - пробоотборник для отбора проб BMP,10 - a sampler for sampling BMP,
11 - насос,11 - pump
12 - задвижка,12 - valve
13 - задвижка,13 - valve
14 - задвижка,14 - valve
15 - задвижка,15 - valve
16 - газосепаратор.16 - gas separator.
Способ подготовки к транспортировке природного газа реализуется в следующей последовательности. От скважины (1) до теплообменника (6), находящегося в зоне дожимной компрессорной станции (5), прокладывают два трубопровода: внутриполостной (3) и внешний (4). Внутриполостной трубопровод прокладывают внутри газопровода по технологии «труба в трубе», а внешний трубопровод прокладывают снаружи газопровода. Оба трубопровода соединяются в единую циркуляционную систему через теплообменник (6) и заполняются BMP. Движение BMP по единой циркуляционной системе в том или ином направлении организуют с помощью насоса (11) и четырех задвижек (12-15).A method of preparing for transportation of natural gas is implemented in the following sequence. From the well (1) to the heat exchanger (6) located in the area of the booster compressor station (5), two pipelines are laid: intracavitary (3) and external (4). The intracavitary pipeline is laid inside the gas pipeline using the pipe-in-pipe technology, and the external pipeline is laid outside the gas pipeline. Both pipelines are connected into a single circulation system through a heat exchanger (6) and filled with BMP. The movement of BMP in a single circulation system in one direction or another is organized using a pump (11) and four valves (12-15).
Реализация способа предлагается в двух режимах движения теплоносителя по трубопроводной системе - интенсивном и пассивном.The implementation of the method is proposed in two modes of movement of the coolant along the pipeline system - intensive and passive.
1. Интенсивный режим. В зимний период времени нагретый BMP после ДКС (5) до температуры газа от 15 до 20°C подается непосредственно в газопровод (2) по трубопроводу (3), проложенному в полости газопровода (2). Задвижки (12) и (13) открыты, а задвижки (14) и (15) - закрыты. Насос (11) направляет теплоноситель - BMP, нагретый в теплообменнике (6) до температуры от 30 до 50°C, в конечную часть газопровода (2). По внешнему трубопроводу (4) охлажденный теплоноситель возвращается в теплообменник (6). Дальнейшее охлаждение BMP происходит при движении по внешнему трубопроводу (4). Такой режим выполняет две функции: поддерживает необходимую температуру в газопроводе и охлаждает теплоноситель BMP перед его поступлением в теплообменник, обеспечивая поддержание температуры газа в газопроводе выше тех температур, при которых образуются лед и газогидраты.1. Intensive mode. In the winter period of time, the heated BMP after the BCS (5) to a gas temperature of 15 to 20 ° C is supplied directly to the gas pipeline (2) through the pipeline (3) laid in the cavity of the gas pipeline (2). Gate valves (12) and (13) are open, and valves (14) and (15) are closed. The pump (11) directs the heat carrier - BMP, heated in the heat exchanger (6) to a temperature of 30 to 50 ° C, to the end of the gas pipeline (2). Through an external pipeline (4), the cooled coolant is returned to the heat exchanger (6). Further BMP cooling occurs when moving through an external pipe (4). This mode has two functions: it maintains the required temperature in the gas pipeline and cools the BMP coolant before it enters the heat exchanger, ensuring that the gas temperature in the gas pipeline is maintained above those temperatures at which ice and gas hydrates are formed.
2. Пассивный режим. Предназначен для летнего периода времени, когда актуальность обогрева газопровода снижается, но необходимость охлаждения BMP остается такой же, как и в зимний период. BMP с температурой газа от 50 до 100°C после ДКС (5) направляется во внешний трубопровод (4) и по пути к газовой скважине охлаждается до температуры 20°C. С такой же температурой BMP поступает во внутренний трубопровод (3), расположенный в полости газопровода (2), а покидает газопровод с температурой -10°C, близкой к температуре газа. Задвижки (12) и (13) закрыты, а задвижки (14) и (15) - открыты. Насос (11) направляет теплоноситель - BMP в теплообменник (6) и далее - во внешний трубопровод (4) для охлаждения BMP. Такой режим выполняет задачу охлаждения BMP и, как следствие, обеспечивает работу теплообменника.2. Passive mode. Designed for the summer time, when the relevance of gas pipeline heating is reduced, but the need for cooling BMP remains the same as in winter. BMP with a gas temperature of 50 to 100 ° C after the BCS (5) is sent to the external pipeline (4) and is cooled to a temperature of 20 ° C along the way to the gas well. With the same temperature, BMP enters the internal pipeline (3) located in the cavity of the gas pipeline (2), and leaves the gas pipeline with a temperature of -10 ° C close to the gas temperature. Gate valves (12) and (13) are closed, and valves (14) and (15) are open. The pump (11) directs the coolant - BMP to the heat exchanger (6) and then to the external pipe (4) to cool the BMP. This mode performs the task of cooling the BMP and, as a result, ensures the operation of the heat exchanger.
BMP хранится в емкости (8) и при необходимости насосом (9) подается в единую циркуляционную систему. Такая необходимость может возникнуть при возникновении утечек BMP в циркуляционной системе. Качественный состав BMP в системе контролируется путем периодического отбора проб из пробоотборника (10).BMP is stored in a container (8) and, if necessary, pump (9) is fed into a single circulation system. Such a need may arise when BMP leaks in the circulation system. The qualitative composition of the BMP in the system is controlled by periodic sampling from the sampler (10).
Предложенный в настоящем изобретении способ подготовки к транспортировке природного газа, на наш взгляд, соответствует критерию новизна и имеет существенные отличия от известных ранее технических решений по следующим позициям:The method of preparation for transportation of natural gas proposed in the present invention, in our opinion, meets the criterion of novelty and has significant differences from previously known technical solutions in the following positions:
- впервые в практике газодобывающих предприятий одна технологическая жидкость - BMP выполняет две функции: охлаждение природного газа в теплообменнике и передача тепла газу в газопроводе в зимний период времени. Такая схема, в отличие от существующих установок и технологий, максимально полезно использует энергию, расходуемую на промысле, в первую очередь, энергию привода компрессорных установок ДКС;- For the first time in the practice of gas producers, one process fluid - BMP performs two functions: cooling natural gas in a heat exchanger and transferring heat to a gas in a gas pipeline in winter. Such a scheme, in contrast to existing installations and technologies, makes the most of its use of the energy spent in the field, primarily the energy of the drive of compressor stations in the compressor station;
- ввиду своего компонентного состава BMP может иметь и отрицательную температуру в циркуляционной системе, что совершенно невозможно в традиционных циркуляционных системах, в которых используется вода в качестве теплоносителя.- due to its component composition, BMP may also have a negative temperature in the circulation system, which is completely impossible in traditional circulation systems that use water as a coolant.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015115080/06A RU2588912C1 (en) | 2015-04-21 | 2015-04-21 | Method of preparation for transportation of natural gas |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015115080/06A RU2588912C1 (en) | 2015-04-21 | 2015-04-21 | Method of preparation for transportation of natural gas |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2588912C1 true RU2588912C1 (en) | 2016-07-10 |
Family
ID=56370840
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015115080/06A RU2588912C1 (en) | 2015-04-21 | 2015-04-21 | Method of preparation for transportation of natural gas |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2588912C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2789865C1 (en) * | 2022-07-01 | 2023-02-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" | Method for transportation of gas well products via gas collectors at final stage of field development |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1350447A1 (en) * | 1986-05-30 | 1987-11-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов | Method of preparing hydrocarbon gas for transportation |
RU2124930C1 (en) * | 1998-06-23 | 1999-01-20 | Бурмистров Александр Георгиевич | Method of treating natural gas |
RU2175882C2 (en) * | 1999-12-22 | 2001-11-20 | ООО "Уренгойгазпром" ОАО "Газпром" | Method of treating hydrocarbon gas for transportation |
RU2497929C1 (en) * | 2012-09-06 | 2013-11-10 | Андрей Юрьевич Беляев | Method of preparing mixture of gaseous hydrocarbons for transportation |
-
2015
- 2015-04-21 RU RU2015115080/06A patent/RU2588912C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1350447A1 (en) * | 1986-05-30 | 1987-11-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов | Method of preparing hydrocarbon gas for transportation |
RU2124930C1 (en) * | 1998-06-23 | 1999-01-20 | Бурмистров Александр Георгиевич | Method of treating natural gas |
RU2175882C2 (en) * | 1999-12-22 | 2001-11-20 | ООО "Уренгойгазпром" ОАО "Газпром" | Method of treating hydrocarbon gas for transportation |
RU2497929C1 (en) * | 2012-09-06 | 2013-11-10 | Андрей Юрьевич Беляев | Method of preparing mixture of gaseous hydrocarbons for transportation |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2789865C1 (en) * | 2022-07-01 | 2023-02-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" | Method for transportation of gas well products via gas collectors at final stage of field development |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103216255B (en) | Compressed air cold conveying cooling system for mine and cooling method thereof | |
CN101806058B (en) | Freezing plate for cooling soil body and temperature control system | |
CA2912435A1 (en) | Apparatus and process to condition natural gas for transportation | |
CN104633396A (en) | High-heat-preservation-performance water feeding pipe | |
RU2588912C1 (en) | Method of preparation for transportation of natural gas | |
CN209444312U (en) | Well head cooling device based on high-speed turbo expander | |
CN107631655A (en) | A kind of mine wellhead anti-freezing heater | |
CN202420113U (en) | Air separation cold box sealing gas system | |
CN204013090U (en) | Electricity drives compressor station air cooling water chiller closed circuit cooling system | |
CN104215017A (en) | Freezer hot fluorine defrosting machine | |
CN104667560A (en) | Solvent recovery multi-stage condensation system | |
CN104482703A (en) | Multi-storehouse refrigeration house with integrated refrigerating system | |
CN104727283B (en) | Prevent the water surface to freeze the protection device of bridge pier and using method thereof | |
CN202992637U (en) | LNG (Liquefied Natural Gas) water spraying type gasifying device | |
CN203990673U (en) | A kind of storage special purpose device of fused-salt extraction sample | |
CN204085026U (en) | The hot fluorine defroster of freezer | |
CN208901751U (en) | A kind of freeze-drying apparatus | |
CN203123952U (en) | Gum-making cooling device of silicone sealing gum | |
CN103191566A (en) | Novel icy slide | |
RU2483198C1 (en) | Method for protecting head of injection well against freezing | |
CN205191958U (en) | Solar thermal collector freezing prevention system | |
CN113374526B (en) | Positive accumulated temperature ventilation regulating and controlling device and method for cold region tunnel drainage system | |
CN204923616U (en) | Light and heat method removes device of ice | |
CN204593932U (en) | A kind of novel cascade refrigeration system | |
CN107691429A (en) | A kind of gradient cooling mechanism and its method of work |