RU2692164C1 - Method for automatic maintenance of density of unstable gas condensate supplied to the main condensate line, using the air cooling apparatus, at the units of low-temperature gas separation in areas of the far north - Google Patents

Method for automatic maintenance of density of unstable gas condensate supplied to the main condensate line, using the air cooling apparatus, at the units of low-temperature gas separation in areas of the far north Download PDF

Info

Publication number
RU2692164C1
RU2692164C1 RU2018135590A RU2018135590A RU2692164C1 RU 2692164 C1 RU2692164 C1 RU 2692164C1 RU 2018135590 A RU2018135590 A RU 2018135590A RU 2018135590 A RU2018135590 A RU 2018135590A RU 2692164 C1 RU2692164 C1 RU 2692164C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
density
separator
temperature
ngk
Prior art date
Application number
RU2018135590A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Борисович Арно
Анатолий Кузьмич Арабский
Сергей Владимирович Завьялов
Андрей Николаевич ЕФИМОВ
Олег Сайфиевич Хасанов
Илья Валериевич Смердин
Сергей Иванович Гункин
Александр Александрович Турбин
Этибар Гурбанали оглы Талыбов
Владислав Леонидович Пономарев
Дмитрий Иванович Датков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург"
Priority to RU2018135590A priority Critical patent/RU2692164C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2692164C1 publication Critical patent/RU2692164C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17DPIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00Protection or supervision of installations

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention relates to the field of production and preparation of gas and gas condensate for long-distance transport. Method includes purification of incoming gas-condensate mixture coming from production wells, from mechanical impurities and separation of gas-condensate mixture into UGC, gas and aqueous solution of inhibitor (ASI), with subsequent removal UGC and ASI into separator of liquids for degassing. From separator of liquids ASI is withdrawn for regeneration of inhibitor in inhibitor regeneration shop, and UGC is fed by pump into MCL. Weathering gas from liquid separator is fed for use for own needs, for compression with subsequent pumping into main gas line or for recycling. To control density UGC APCS monitoring density sensor density UGC, supplied to MCL. Simultaneously APCS temperature sensor controls temperature of gas in low-temperature separator and compares it with a task, the value of which is determined automatically by cascade of two proportional-integral-differentiating (PID) of regulators implemented based on APCS plant. To this end, the SP input PID-density maintenance regulator UGC at liquids separator output signal of density setting value is sent, which value is set by maintenance personnel. And to feedback input PV of same PID-controller transmits actual density signal from density sensor UGC, installed at fluid separator outlet. Comparing said signals, PID-regulator generates temperature setting signal at its output CV, to which it is necessary to cool the gas-liquid mixture coming from the separator of the first separation stage by air cooling devices (ACO) to ensure required density UGC at the liquids separator output, and supplied to SP input PID-regulator to maintain temperature in low-temperature separator, and to feedback input PV of this PID-controller is fed current temperature value from temperature sensor, installed in low-temperature gas separator, comparing PID-regulator at its output CV generates control signal, which is supplied to input ACS, control modes of functioning ACO. ACS ACO taking into account current parameters of environment selects optimum mode of operation ACO. Simultaneously with it APCS controls pressure in fluid separator, automatically maintaining its value set by process procedure of plant, by means of regulating valve.EFFECT: disclosed method enables automatic monitoring and maintaining a given density UGC, supplied to MCL; preventing formation of gas plugs and their accumulations in condensate line; reduced risk of occurrence of emergencies during operation MCL, associated with density fluctuations UGC.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области добычи и подготовки газа и газового конденсата к дальнему транспорту на Крайнем Севере, в частности, к автоматическому поддержанию на установке низкотемпературной сепарации газа (далее установка) плотности нестабильного газового конденсата (НГК), подаваемого в магистральный конденсатопровод (МКП).The invention relates to the field of production and preparation of gas and gas condensate for long-distance transport in the Far North, in particular, to automatically maintain the installation of low-temperature gas separation (hereinafter installation) the density of unstable gas condensate (NGK) supplied to the main condensate line (MCP).

Известен способ автоматизации установки низкотемпературной сепарации газа, включающий автоматическое поддержание температуры сепарации, расхода газа и давлений на установке. [См., например, стр. 112, Б.Ф. Тараненко, В.Т. Герман. Автоматическое управление газопромысловыми объектами. М., "Недра", 1976 г., 213 с.],There is a method of automation installation of low-temperature gas separation, including automatic maintenance of the separation temperature, gas flow rate and pressure at the installation. [See, for example, p. 112, B.F. Taranenko, V.T. Hermann. Automatic control of gas field facilities. M., "Nedra", 1976, 213 p.],

Недостатком данного способа является то, что в нем не предусмотрено управление степенью дегазации и, соответственно, поддержание плотности НГК при подаче его в МКП. А это может вызвать ряд проблем, связанных с появлением газовых пробок и их скоплений в конденсатопроводе. Наличие таких пробок может стать причиной серьезных осложнений и е аварий, приводящих к материальным, людским и экологическим потерям. [См. например, А.А. Коршак, А.И. Забазнов, В.В. Новоселов и др. Трубопроводный транспорт нестабильного газового конденсата. - М.: ВНИИОЭНГ, 1994.].The disadvantage of this method is that it does not provide for the management of the degree of degassing and, accordingly, maintaining the density of the NGK when it is fed to the MCP. And this can cause a number of problems associated with the appearance of gas jams and their accumulations in the condensate line. The presence of such traffic jams can cause serious complications and accidents that lead to material, human and environmental losses. [Cm. for example, A.A. Korshak, A.I. Zabaznov, V.V. Novoselov et al. Pipeline transport of unstable gas condensate. - M .: VNIIOENG, 1994.].

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ автоматизации установки низкотемпературной сепарации газа, включающий автоматическое поддержание заданных значений температур и давлений на установке. [См., например, стр. 406, Р.Я. Исакович, В.И. Логинов, В.Е. Попадько. Автоматизация производственных процессов нефтяной и газовой промышленности. Учебник для вузов, М., Недра, 1983, 424 с.]. Степень дегазации НГК в данном способе поддерживается путем его нагрева, используя змеевик-подогреватель, установленный в емкости дегазатора-разделителя.The closest to the technical nature of the claimed invention is a method of automating the installation of low-temperature gas separation, including the automatic maintenance of temperature and pressure at the installation. [See, for example, p. 406, R.Ya. Isakovich, V.I. Loginov, V.E. Popadko. Automation of production processes in the oil and gas industry. Textbook for high schools, M., Nedra, 1983, 424 p.]. The degree of NGK degassing in this method is maintained by heating it, using a coil heater installed in the degassing separator tank.

Существенным недостатком данного способа является то, что из-за инерционности процесса нагрева и отсутствия контроля значения плотности НГК, подаваемого в МКП, степень дегазации и поддержание плотности НГК при подаче его в МКП осуществляется практически «вслепую», без точного управления процессом.A significant disadvantage of this method is that, due to the inertia of the heating process and the lack of control over the density of NGK supplied to the MCP, the degree of degassing and maintenance of the density of NGK when it is fed into the MCP is almost blind, without precise process control.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является автоматическое поддержание плотности НГК, подаваемого в МКП, с учетом норм и ограничений, предусмотренных технологическим регламентом установки для условий Крайнего Севера.The task, which the present invention is directed to, is to automatically maintain the density of OGC supplied to the MCP, taking into account the norms and restrictions stipulated by the technological regulations of the installation for the conditions of the Far North.

Техническими результатами, достигаемыми от реализации изобретения, является автоматическое поддержание плотности НГК в рамках норм и ограничений, предусмотренных технологическим регламентом установки для различных режимов ее работы. Заявляемый способ обеспечивает контроль и подержание заданной плотности НГК, подаваемого в МКП, с целью предотвращения образования газовых пробок и их скоплений в конденсатопроводе. Благодаря этому повышается надежность эксплуатации МКП и снижение вероятности рисков осложнений и аварий, которые могут привести к серьезным экологическим, людским и материальным потерям.Technical results achieved from the implementation of the invention, is the automatic maintenance of the density of the NGK in the framework of the norms and restrictions provided by the technological regulations of the installation for various modes of its operation. The inventive method provides control and maintenance of a given density of NGK supplied to the MCP, in order to prevent the formation of gas jams and their accumulations in the condensate line. This increases the reliability of the operation of the MCP and reduces the likelihood of risks of complications and accidents, which can lead to serious environmental, human and material losses.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что способ автоматического поддержания плотности НГК, подаваемого в МКП, с применением аппарата воздушного охлаждения (АВО), на установках низкотемпературной сепарации газа в районах Крайнего Севера, включает очистку поступающей газоконденсатной смеси в установку от механических примесей и разделение газоконденсатной смеси на НГК, газ и водный раствор ингибитора (ВРИ), с последующим отводом НГК и ВРИ в разделитель жидкостей для дегазации. Из разделителя жидкостей ВРИ отводят на регенерацию ингибитора в цех регенерации ингибитора, а НГК подается насосом в МКП. Газ выветривания из разделителя жидкости подается для использования на собственные нужды, на компримирование с последующей закачкой в магистральный газопровод (МГП) или на утилизацию.This problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the method of automatically maintaining the density of NGK supplied to the MCP using an air-cooling unit (ABO) at low-temperature gas separation plants in the Far North includes cleaning the incoming gas-condensate mixture into the installation mechanical impurities and separation of gas-condensate mixture to NGK, gas and an aqueous solution of the inhibitor (VRI), followed by removal of NGK and VRI in the separator for liquids for degassing. From the liquid separator, the VRI is diverted to the inhibitor regeneration to the inhibitor regeneration workshop, and the NGK is pumped to the MCP. The weathering gas from the liquid separator is supplied for use for own needs, for compression with subsequent injection into the main gas pipeline (IHL) or for recycling.

Для достижения поставленной цели осуществляют контроль датчиком плотности плотность НГК, подаваемого в МКП. Одновременно контролируют датчиком температуры температуру газа в низкотемпературном сепараторе, и сравнивают ее с заданием, величина которого определяется автоматически каскадом из двух пропорционально-интегрально-дифференцирующих (ПИД) регуляторов, реализованных на базе АСУ ТП установки.To achieve this goal, the density sensor of the NGK supplied to the MCP is monitored by the density sensor. At the same time, the gas temperature in the low-temperature separator is monitored by the temperature sensor and compared with the task, the value of which is determined automatically by a cascade of two proportional-integral-differentiating (PID) controllers implemented on the basis of the automated process control system of the installation.

Для чего на вход задания SP ПИД-регулятора поддержания плотности НГК на выходе разделителя жидкостей подают сигнал уставки плотности НГК, значение которой задает обслуживающий персонал. А на вход обратной связи PV этого же ПИД-регулятора подают сигнал значения фактической плотности с датчика плотности НГК, установленного на выходе разделителя жидкостей. Сравнивая эти сигналы, ПИД-регулятор формирует на своем выходе CV сигнал уставки температуры, до которой необходимо охладить газожидкостную смесь, поступающую из сепаратора первой ступени сепарации АВО, чтобы обеспечить достижение необходимой плотности НГК на выходе разделителя жидкостей, и подает ее на вход SP ПИД-регулятора поддержания температуры в низкотемпературном сепараторе, а на вход обратной связи PV этого ПИД-регулятора подают текущее значение температуры с датчика температуры, установленного в низкотемпературном сепараторе газа, сравнивая которые ПИД-регулятор на своем выходе CV формирует управляющий сигнал, который подает на вход системы автоматического управления (САУ) АВО, управляющей режимами функционирования АВО. САУ АВО с учетом текущих параметров окружающей среды подбирает оптимальный режим эксплуатации АВО. Одновременно с этим автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП) контролирует давление в разделителе жидкостей, автоматически поддерживая его заданное технологическим регламентом установки значение с помощью клапана-регулятора.For this purpose, the input of the SP PID-regulator's job of maintaining the NGK density at the output of the liquid separator is given a NGK density setting signal, the value of which is set by the service personnel. And to the feedback input PV of the same PID controller, a signal is sent to the actual density value from the NGK density sensor installed at the output of the liquid separator. Comparing these signals, the PID controller generates at its CV output a temperature setpoint to which the gas-liquid mixture coming from the ABO first-stage separator must be cooled to ensure that the required NGK density is reached at the output of the liquid separator. temperature maintenance regulator in a low-temperature separator, and the PV input of this PID regulator serves the current temperature value from a temperature sensor installed in a low-temperature separator g ase, comparing which PID controller at its CV output generates a control signal that feeds an automatic control system (ACS) to an ABO, which controls the modes of operation of an ABO. ACS AVO, taking into account the current environmental parameters, selects the optimal mode of operation of the AVO. At the same time, the automated process control system (APCS) controls the pressure in the liquid separator, automatically maintaining its value set by the process regulations using a valve-regulator.

Во время реализации процесса поддержания заданной плотности НГК температура в низкотемпературном сепараторе может достигать своих предельных значений - верхнего либо нижнего. Их значения обозначены в технологическом регламенте установки. В таких случаях АСУ ТП формирует сообщение оператору о невозможности достижения заданной плотности НГК, подаваемого в МКП, и необходимости принятия решения об изменении режима работы установки.During the implementation of the process of maintaining a given density of NGK, the temperature in the low-temperature separator can reach its limiting values — upper or lower. Their values are indicated in the installation process regulations. In such cases, the automated process control system generates a message to the operator about the impossibility of achieving the specified density of the oil and gas complex supplied to the MCP and the need to make a decision on changing the operating mode of the installation.

На фиг. 1 приведена принципиальная технологическая схема установки и в ней использованы следующие обозначения:FIG. 1 shows the flowchart of the installation and the following notation is used in it:

1 - входная линия установки;1 - installation input line;

2 - сепаратор первой ступени сепарации;2 - separator of the first stage of separation;

3 - АВО;3 - ABO;

4 - САУ АВО;4 - ACS ABO;

5 - АСУ ТП установки;5 - installation APCS;

6 - рекуперативный теплообменник «газ-газ»;6 - gas-gas recuperative heat exchanger;

7 - рекуперативный теплообменник «газ-конденсат»;7 - gas-condensate recuperative heat exchanger;

8 - датчик давления, установленный в разделителе жидкостей 9;8 - pressure sensor installed in the separator for liquids 9;

9 - разделитель жидкостей;9 - liquid separator;

10 - клапан-регулятор давления газа, установленный на выходе разделителя жидкостей 9;10 - gas pressure regulating valve installed at the outlet of the liquid separator 9;

11 - датчик плотности НГК, установленный на выходе разделителя жидкостей;11 - NGK density sensor installed at the outlet of the liquid separator;

12 - насосный агрегат;12 - pump unit;

13 - МКП;13 - MCP;

14 - редуцирующий клапан-регулятор расхода газа;14 - reducing valve-regulator of gas flow;

15 - низкотемпературный сепаратор;15 - low temperature separator;

16 - датчик температуры, установленный в низкотемпературном сепараторе;16 - temperature sensor installed in the low-temperature separator;

17 - МГП.17 - IHL.

На фиг. 2 приведена структурная схема автоматического управления поддержания плотности на установке и в ней использованы следующие обозначения:FIG. 2 shows the block diagram of the automatic control of maintaining density on the installation and the following notation is used in it:

18 - сигнал, поступающий на вход обратной связи PV ПИД-регулятора 22 с датчика температуры 16 газа, установленный в низкотемпературном сепараторе 15;18 is a signal input to the feedback input PV of the PID controller 22 from the gas temperature sensor 16, installed in the low-temperature separator 15;

19 - сигнал, поступающий с датчика плотности НГК 11 на вход обратной связи PV ПИД-регулятора 21;19 - the signal from the NGK 11 density sensor to the PV input feedback of the PID controller 21;

20 - сигнал уставки плотности НГК, поступающий на вход задания SP ПИД-регулятора 21;20 - the signal of the NGK density setting, which is fed to the input of the SP reference of the PID controller 21;

21 - ПИД-регулятор поддержания плотности НГК на выходе установки;21 - PID-regulator maintain the density of the NGK at the output of the installation;

22 - ПИД-регулятор поддержания температуры в низкотемпературном сепараторе;22 - PID-regulator maintain the temperature in the low-temperature separator;

23 - управляющий сигнал, подаваемый на вход САУ АВО газа.23 - the control signal supplied to the input of the ACS of the ACO gas.

Способ автоматического поддержания плотности НГК, подаваемого в МКП, с применением АВО, на установках низкотемпературной сепарации газа в районах Крайнего Севера, реализуют следующим образом.The method of automatically maintaining the density of NGK supplied to the MCP using the AVO, at low-temperature gas separation plants in the Far North, is implemented as follows.

Газожидкостная смесь через входную линию 1 подается на вход сепаратора первой ступени сепарации 2, где происходит ее очищение от механических примесей и частичное выделение НГК и ВРИ, которые по мере накопления в нижней части сепаратора 2 отводят в разделитель жидкостей 9. Частично очищенную от капельной влаги и пластовой жидкости газожидкостную смесь с выхода сепаратора первой ступени сепарации 2 подают на вход АВО 3, где ее предварительно охлаждают за счет теплообмена с воздушной средой. На выходе из АВО поток газожидкостной смеси разделяют на две части и подают на входы первых секций рекуперативных теплообменников 6 «газ-газ» и 7 «газ-конденсат». Далее, с выходов первых секций теплообменников 6 и 7 потоки газожидкостной смеси объединяют и подают на вход клапана-регулятора расхода газа 14, в котором происходит охлаждение смеси за счет эффекта редуцирования. С выхода клапана-регулятора 14 смесь подают в низкотемпературный сепаратор 15, оснащенный датчиком температуры 16, который контролирует температуру газа в низкотемпературном сепараторе 15.Gas-liquid mixture through the input line 1 is fed to the inlet of the separator of the first stage of separation 2, where it is cleaned from mechanical impurities and partial separation of NGK and VRI, which as accumulation in the lower part of the separator 2 is diverted to the separator liquids 9. Partially cleaned from drip moisture and The reservoir fluid gas-liquid mixture from the outlet of the separator of the first separation stage 2 is fed to the inlet of ABO 3, where it is pre-cooled by heat exchange with the air medium. At the outlet of the air-cooling unit, the gas-liquid mixture stream is divided into two parts and fed to the inputs of the first sections of recuperative heat exchangers 6 “gas-gas” and 7 “gas-condensate”. Further, from the outputs of the first sections of the heat exchangers 6 and 7, the flows of the gas-liquid mixture are combined and fed to the inlet of the gas flow control valve 14, in which the mixture is cooled due to the reduction effect. From the outlet of the valve-regulator 14, the mixture is fed to the low-temperature separator 15, equipped with a temperature sensor 16, which monitors the temperature of the gas in the low-temperature separator 15.

В низкотемпературном сепараторе 15 происходит окончательное отделение газа от НГК и ВРИ. Осушенный и охлажденный газ с выхода низкотемпературного сепаратора 15 поступает во вторую секцию рекуперативного теплообменника 6 «газ-газ», и из нее в МГП для поставки потребителю.In the low-temperature separator 15, the final separation of the gas from the oil and gas complex and the VRI occurs. Drained and cooled gas from the outlet of the low-temperature separator 15 enters the second section of the recuperative heat exchanger 6 "gas-gas", and from it into the IHP for delivery to the consumer.

НГК и ВРИ, по мере накопления в нижней части сепаратора 15, отводят через вторую секцию рекуперативного теплообменника 7 «газ-конденсат» в разделитель жидкостей 9, оснащенного датчиком давления 8. Поступающая в разделитель жидкости 9 из сепараторов 2 и 15 смесь НГК и ВРИ подвергается разделению и дегазации. Поток выделенного газа (выветренный газ) из разделителя жидкости 9 через клапан-регулятор давления 10 отводят для использования на собственные нужды, на компримирование с последующей закачкой в МГП 17 или на утилизацию. Выделенный ВРИ отводят на регенерацию в цех регенерации ингибитора установки комплексной подготовки газа. НГК из разделителя жидкости 9 по трубопроводу, оснащенному датчиком плотности 11, подают на вход насосного агрегата 12, который направляет его в МКП 13.NGK and VRI, as they accumulate in the lower part of the separator 15, are led through the second section of the recuperative heat exchanger 7 "gas-condensate" into the liquid separator 9 equipped with a pressure sensor 8. A mixture of NGK and VRI is supplied to the liquid separator 9 from separators 2 and 15 separation and degassing. The flow of released gas (weathered gas) from the liquid separator 9 through the valve-pressure regulator 10 is removed for use for their own needs, for compression, followed by injection into MGP 17 or for recycling. Dedicated BPI is diverted for regeneration into the regeneration workshop of the inhibitor of the complex gas treatment unit. NGK from the liquid separator 9 through a pipeline equipped with a density sensor 11, is fed to the input of the pump unit 12, which sends it to the MCP 13.

Плотность НГК, подаваемого в МКП 13, автоматически поддерживается путем изменения степени извлечения легких фракций НГК из газожидкостной смеси в низкотемпературном сепараторе 15. Это достигается благодаря управлению температурным режимом низкотемпературного сепаратора 15, реализуемому путем изменения степени предварительного охлаждения газожидкостной смеси на АВО 3, управляемых специализированной САУ 4.The density of the NGK supplied to the MCP 13 is automatically maintained by changing the degree of extraction of light fractions of NGKs from the gas-liquid mixture in the low-temperature separator 15. This is achieved by controlling the temperature mode of the low-temperature separator 15, which is implemented by changing the degree of pre-cooling of the gas-liquid mixture on the ABO 3 controlled by the specialized ACS four.

Принцип управления работой АВО с помощью специализированной САУ в условиях Крайнего Севера известен и может быть реализован так, как описано в патенте РФ №2397372.The principle of controlling the operation of an air-cooling unit with the help of a specialized automatic control system in the conditions of the Far North is known and can be implemented as described in the RF patent №2397372.

Значение плотности НГК задается обслуживающим персоналом в виде уставки, сигнал 20, которой подают на вход задания SP ПИД-регулятора 21 поддержания плотности НГК в МКП. На вход обратной PV связи этого же ПИД-регулятора подают сигнал 19 фактического значения плотности НГК, фиксируемого датчиком измерения плотности 11. В результате их обработки ПИД-регулятор 21 на своем выходе CV формирует значение уставки температуры, до которой необходимо осуществлять предварительное охлаждение газожидкостной смеси с помощью АВО 3. Эта уставка подается на вход задания SP ПИД-регулятора 22 поддержания температуры в низкотемпературном сепараторе 15. На вход обратной связи PV этого же ПИД-регулятора подают сигнал 18 фактического значения температуры, измеряемого датчиком 16 в низкотемпературном сепараторе 15. В результате обработки входных сигналов ПИД-регулятор 22 на своем выходе CV формирует сигнал управления 23 в виде уставки температуры, до которой необходимо осуществлять предварительное охлаждение газожидкостной смеси. Сигнал уставки 23 поступает на вход задания САУ АВО 4, которая автоматически подбирает соответствующий режим работы аппарата, обеспечиваю требуемое предварительное охлаждение газожидкостной смеси, проходящей через АВО 4.The density of the NGK is set by the service personnel in the form of a setpoint, a signal 20, which is fed to the input of the SP reference of the PID controller 21 to maintain the density of the NGK in the MCP. The PV input of the connection of the same PID controller is given a signal 19 of the actual density value of the NGK detected by the density measurement sensor 11. As a result of their processing, the PID controller 21 at its CV output forms the temperature setpoint to which it is necessary to pre-cool the gas-liquid mixture with using ABO 3. This setpoint is fed to the input of the SP setpoint control of the PID controller 22 in the low-temperature separator 15. An actual 18 signal is sent to the PV input of the same PID controller. Achen temperature measured by sensor 16 in a low temperature separator 15. As a result of processing the input signals PID regulator 22 at its output 23 CV generates a control signal as a setpoint temperature to which the pre-cooling the liquid mixture should be implemented. The signal setpoint 23 is fed to the input of the SAU AVO 4 task, which automatically selects the appropriate mode of operation of the device, providing the required pre-cooling of the gas-liquid mixture passing through the AVO 4.

Если текущее значение плотности НГК, поступающее в виде сигнала 19 на вход PV ПИД-регулятора 21 поддержания плотности НГК, превысит значение, задаваемое сигналом уставки 20, то это значит, что в низкотемпературном сепараторе необходимо понизить температуру для уменьшения выделения «легких» фракций из НГК. Соответственно, ПИД-регулятор 21, отрабатывая разность сигналов на своих входах PV и SP, уменьшает значение уставки температуры, которую необходимо поддерживать в низкотемпературном сепараторе 15. Сигнал этой уставки ПИД-регулятор 21 со своего выхода CV подает на вход задания SP ПИД-регулятора 22 поддержания температуры. Этот ПИД-регулятор 22 сравнивает значение поступившей на его вход SP уставки с сигналом температуры 18 на входе PV, поступающем с датчика 16. В результате сравнения и обработки сигналов, поступающих на входы PV и SP, ПИД-регулятор 22 формирует и выдает сигнал задания 23, который поступает на вход САУ 4, управляющей работой АВО 3. Соответственно, САУ 4, управляющая работой АВО 3, учитывая текущие параметры атмосферы, задает режим работы АВО 3.If the current NGK density value, which arrives in the form of a signal 19 at the PV input of the PID regulator 21 to maintain the NGK density, exceeds the value specified by the setpoint signal 20, this means that in a low-temperature separator it is necessary to lower the temperature to reduce the release of “light” fractions from the NGK . Accordingly, the PID controller 21, practicing the difference between the signals at its inputs PV and SP, reduces the temperature setpoint, which must be maintained in the low-temperature separator 15. The signal of this setpoint The PID controller 21 from its CV output supplies the SP reference of the PID controller 22 maintain temperature This PID controller 22 compares the value of the setpoint received at its SP input with the temperature signal 18 at the PV input from the sensor 16. As a result of the comparison and processing of the signals input at the PV and SP inputs, the PID controller 22 generates and issues a reference signal 23 which enters the ACS 4 input, which controls the operation of the ABO 3. Accordingly, the ACS 4 that controls the operation of the ABO 3, taking into account the current parameters of the atmosphere, sets the mode of operation of the ABO 3.

В случае, когда плотность должна быть повышена, операция произойдет в обратном направлении.In the case where the density needs to be increased, the operation will occur in the opposite direction.

Возможны случаи, температура в низкотемпературном сепараторе 15 контролируемая датчиком 16 достигнет своих предельных значений (верхнего либо нижнего) обозначенных в технологическом регламенте установки, тогда АСУ ТП 5 установки формирует сообщение оператору о невозможности достижения заданной плотности в МКП и рекомендует принять решение об изменении режима работы установки.There may be cases, the temperature in the low-temperature separator 15 controlled by the sensor 16 will reach its limit values (upper or lower) indicated in the installation process regulations, then the automated process control system 5 of the installation generates a message to the operator about the impossibility of achieving the specified density in the MCP .

Одновременно АСУ ТП 5 автоматически поддерживает определенное технологическим регламентом установки и заданное обслуживающим персоналом в виде уставки значение давления в - разделителе жидкостей 9. Для этого АСУ ТП контролирует давление в - разделителе жидкостей 9 датчиком 8 и осуществляет регулировку давления путем управления степенью открытия КР 10. Благодаря этому обеспечивается требуемый подпор давления в разделителе жидкостей 9, необходимый для предотвращения образования вакуума и поддержания уровня конденсата в ней.At the same time, the automated process control system 5 automatically maintains the pressure set in the liquid separator 9 specified by the operating staff of the installation and specified by the service personnel as a setpoint. For this, the automatic process control system controls the pressure in the liquid separator 9 by the sensor 8 and adjusts the pressure by controlling the opening degree of the switch 10. Thanks to this ensures the required pressure head in the liquid separator 9, which is necessary to prevent the formation of a vacuum and maintain the level of condensate in it.

Настройку параметров ПИД-регуляторов проводит обслуживающий персонал в момент запуска системы в работу под конкретные условия добычи согласно методу, изложенному, например, в «Энциклопедии АСУ ТП», п. 5.5, ПИД-регулятор. Ресурс: http://www.bookasutp.ru/Chapter5_5.aspx#HandTuning.The adjustment of the parameters of the PID-regulators is carried out by the service personnel at the time of launching the system into operation under specific production conditions according to the method described, for example, in the Encyclopedia of the Industrial Control System, Section 5.5, the PID-regulator. Resource: http://www.bookasutp.ru/Chapter5_5.aspx#HandTuning.

Способ автоматического поддержания плотности НГК, подаваемого в МКП, с применением АВО, на установках низкотемпературной сепарации газа в районах Крайнего Севера, реализован в ПАО «Газпром» ООО «Газпром добыча Ямбург» на Заполярном газоконденсатном месторождении на установках комплексной подготовки газа 1В и 2В.The method of automatically maintaining the density of the oil and gas complex supplied to the MCP using ABO at low-temperature gas separation plants in the Far North is implemented at Gazprom's Gazprom Dobycha Yamburg LLC at the Zapolyarnoye gas condensate field at the integrated gas treatment plants 1B and 2B.

Реализация способа наиболее эффективна в период, когда пластовой энергии месторождения уже не достаточно для эксплуатации месторождения с использованием эффекта дросселирования Джоуля-Томпсона и требуется подвод дополнительной энергии для выделения конденсата из газожидкостной смеси.The implementation of the method is most effective in the period when the reservoir energy of the field is no longer sufficient to operate the field using the Joule-Thompson throttling effect and additional energy is required to separate condensate from the gas-liquid mixture.

Результаты эксплуатации показали его высокую эффективность. Заявляемое изобретение может широко использоваться и на других действующих и вновь осваиваемых газоконденсатных месторождениях РФ.The results of operation showed its high efficiency. The claimed invention can be widely used in other existing and newly developed gas condensate fields of the Russian Federation.

Применение данного способа позволяет автоматически поддерживать значение температуры в низкотемпературном сепараторе, обеспечивая его эффективную работу. Одновременно способ позволяет контролировать и поддерживать заданную плотность НГК, подаваемого в МКП, с целью предотвращения образования газовых пробок и их скоплений, благодаря чему появляется возможность увеличить надежность эксплуатации конденсатопровода и снизить вероятность возникновения осложнений и аварий, которые могли бы привести к серьезным экологическим, людским и материальным потерям.The use of this method allows you to automatically maintain the temperature value in the low-temperature separator, ensuring its efficient operation. At the same time, the method allows one to control and maintain a predetermined density of the NGK supplied to the MCP in order to prevent the formation of gas jams and their accumulations, which makes it possible to increase the reliability of operation of the condensate line and reduce the likelihood of complications and accidents that could lead to serious environmental, human material losses.

Claims (2)

1. Способ автоматического поддержания плотности нестабильного газового конденсата - НГК, подаваемого в магистральный конденсатопровод - МКП, с применением аппарата воздушного охлаждения - АВО, на установках низкотемпературной сепарации газа в районах Крайнего Севера, включающий очистку поступающей газоконденсатной смеси в установку от механических примесей и разделение ее на НГК, газ и водный раствор ингибитора - ВРИ, отвод НГК и ВРИ в разделитель жидкостей для дегазации, и далее из разделителя жидкостей ВРИ отводят на регенерацию ингибитора в цех регенерации ингибитора, а НГК подается насосом в магистральный конденсатопровод МКП, а газ выветривания из разделителя жидкости подают для использования на собственные нужды, на компримирование с последующей закачкой в магистральный газопровод - МГП или на утилизацию, отличающийся тем, что контролируют датчиком плотности плотность НГК, подаваемого в МКП, и датчиком температуры температуру газа в низкотемпературном сепараторе, величина которой задается автоматически каскадом из двух пропорционально-интегрально-дифференцирующих - ПИД регуляторов, реализованных на базе автоматизированной системы управления технологическими процессами - АСУ ТП установки, для чего на вход задания SP ПИД-регулятора поддержания плотности НГК на выходе разделителя жидкостей подают сигнал значения уставки плотности, заданную обслуживающим персоналом, а на вход обратной связи PV этого же ПИД-регулятора подают сигнал значения фактической плотности с датчика плотности НГК, установленного на выходе разделителя жидкостей, сравнивая эти сигналы ПИД-регулятор формирует на своем выходе CV сигнал уставки температуры, на которую необходимо охладить газожидкостную смесь, поступающую из сепаратора первой ступени сепарации АВО, чтобы обеспечить достижение необходимой плотности НГК на выходе разделителя жидкостей, и подает ее на вход SP ПИД-регулятора поддержания температуры в низкотемпературном сепараторе, а на вход обратной связи PV этого ПИД-регулятора подают текущее значение температуры с датчика температуры, установленного в низкотемпературном сепараторе газа, сравнивая которые ПИД-регулятор на своем выходе CV формирует управляющий сигнал, который подает на вход САУ АВО, управляющей режимами функционирования АВО, которая с учетом текущих параметров окружающей среды подбирает оптимальный режим эксплуатации АВО, при этом АСУ ТП одновременно контролирует давление в разделителе жидкостей, автоматически поддерживая его заданное значение с помощью клапан-регулятора, установленного на выходе газа из разделителя жидкостей.1. A method of automatically maintaining the density of an unstable gas condensate - NGK supplied to the main condensate line - MCP using an air cooling apparatus - ABO, at low-temperature gas separation units in the Far North, including cleaning the incoming gas-condensate mixture into the installation from mechanical impurities and separating it on NGK, gas and water solution of inhibitor - VRI, removal of NGK and VRI in a separator of liquids for decontamination, and further from a separator of liquids VRI take away for regeneration inhibition torus to the inhibitor regeneration workshop, and the NGK is pumped to the main condensate condensate pipeline of the MCP, and the weathering gas from the liquid separator is supplied for own use, compressed, followed by injection into the main gas pipeline - IHL or its density is controlled by a density sensor OGK supplied to the MCP and the temperature sensor of the gas temperature in the low-temperature separator, the value of which is set automatically by a cascade of two proportional-integral-differential PID regulators implemented on the basis of an automated process control system - a process control system for the installation, for which the input of the SP PID regulator to maintain the density of the NGK at the output of the fluid separator is given a signal of the density setpoint specified by the operating personnel, and PV feedback The same PID controller gives a signal to the actual density values from the density sensor of the NGK installed at the output of the liquid separator, comparing these signals, the PID controller forms on its output CV signal setpoint temperature, which is necessary to cool the gas-liquid mixture coming from the separator of the first stage of separation ABO, to ensure that the required density of the NGK at the output of the liquid separator, and supplies it to the SP input of the PID controller of maintaining the temperature in the low-temperature separator and return to the input the PV connections of this PID controller supply the current temperature value from the temperature sensor installed in the low-temperature gas separator, comparing which PID controller at its output CV forms There is a control signal that feeds the ACS ACS, which controls the modes of operation of the ACS, which, taking into account the current environmental parameters, selects the optimal mode of operation of the ACS, while the ACS TP simultaneously controls the pressure in the liquid separator, automatically maintaining its set value using the control valve installed at the gas outlet of the liquid separator. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что если во время реализации процесса поддержания заданной плотности НГК температура в низкотемпературном сепараторе достигнет своих предельных значений - верхнего либо нижнего, обозначенных в технологическом регламенте установки, тогда АСУ ТП формирует сообщение оператору о невозможности достижения заданной плотности НГК, подаваемого в МКП, и необходимости принятия решения об изменении режима работы установки.2. The method according to p. 1, characterized in that if during the implementation of the process of maintaining a given density of NGK temperature in a low-temperature separator reaches its limit values - upper or lower, indicated in the installation process regulations, then the automated process control system generates a message to the operator about the impossibility of achieving the specified the density of NGK supplied to the ITUC, and the need to make a decision on changing the operating mode of the installation.
RU2018135590A 2018-10-08 2018-10-08 Method for automatic maintenance of density of unstable gas condensate supplied to the main condensate line, using the air cooling apparatus, at the units of low-temperature gas separation in areas of the far north RU2692164C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018135590A RU2692164C1 (en) 2018-10-08 2018-10-08 Method for automatic maintenance of density of unstable gas condensate supplied to the main condensate line, using the air cooling apparatus, at the units of low-temperature gas separation in areas of the far north

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018135590A RU2692164C1 (en) 2018-10-08 2018-10-08 Method for automatic maintenance of density of unstable gas condensate supplied to the main condensate line, using the air cooling apparatus, at the units of low-temperature gas separation in areas of the far north

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2692164C1 true RU2692164C1 (en) 2019-06-21

Family

ID=67038023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018135590A RU2692164C1 (en) 2018-10-08 2018-10-08 Method for automatic maintenance of density of unstable gas condensate supplied to the main condensate line, using the air cooling apparatus, at the units of low-temperature gas separation in areas of the far north

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2692164C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756965C1 (en) * 2020-12-09 2021-10-07 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method for automatic maintenance of temperature mode of installation of low temperature gas separation by adiabatic expansion, air cooling devices and/or their combination
RU2768443C1 (en) * 2021-06-02 2022-03-24 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method for automatic maintenance of unstable gas condensate density supplied to the main condensate pipeline at low-temperature gas separation plants in the far north
RU2768442C1 (en) * 2021-06-02 2022-03-24 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method for automatic maintenance of density of unstable gas condensate using air cooling devices in installations for low-temperature gas separation of northern oil and gas condensate fields of the russian federation
RU2768837C1 (en) * 2021-06-02 2022-03-24 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method for automatic maintenance of density of unstable gas condensate using turbo-expander units at outlet of low-temperature gas separation units of northern oil and gas condensate fields of the russian federation
RU2775126C1 (en) * 2021-06-02 2022-06-28 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method for automatically maintaining the density of unstable gas condensate at the output of low-temperature gas separation units of the northern petroleum and gas condensate fields of the russian federation

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0150068A2 (en) * 1984-01-23 1985-07-31 RHEINHÜTTE vorm. Ludwig Beck GmbH & Co. Method and apparatus for controlling different operational parameters for pumps and compressors
US6767388B2 (en) * 2001-03-29 2004-07-27 Institut Francais Du Petrole Process for dehydrating and fractionating a low-pressure natural gas
RU124935U1 (en) * 2012-09-17 2013-02-20 Ришат Шамильевич Тарисов AIR COOLING CONTROL SYSTEM
RU2476789C1 (en) * 2011-08-24 2013-02-27 Открытое акционерное общество "ВНИПИгаздобыча" Method for low-temperature preparation of natural gas and extraction of unstable hydrocarbon condensate from native gas (versions) and plant for its realisation
RU2578297C1 (en) * 2014-09-05 2016-03-27 Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") Method and device for regulation of automatic pressure control system (apcs) in the main pipeline for transferring oil products
RU2589163C2 (en) * 2014-10-06 2016-07-10 Михаил Леонидович Лазаренко Method for automatic temperature control of greenhouse
RU2640969C1 (en) * 2017-03-16 2018-01-12 Публичное акционерное общество "Газпром" Method for extraction of liquefied hydrocarbon gases from natural gas of main gas pipelines and plant for its implementation
RU2647288C1 (en) * 2017-03-21 2018-03-15 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method for automatic control of technological process for supply of gas condensate into main condensate line

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0150068A2 (en) * 1984-01-23 1985-07-31 RHEINHÜTTE vorm. Ludwig Beck GmbH & Co. Method and apparatus for controlling different operational parameters for pumps and compressors
US6767388B2 (en) * 2001-03-29 2004-07-27 Institut Francais Du Petrole Process for dehydrating and fractionating a low-pressure natural gas
RU2476789C1 (en) * 2011-08-24 2013-02-27 Открытое акционерное общество "ВНИПИгаздобыча" Method for low-temperature preparation of natural gas and extraction of unstable hydrocarbon condensate from native gas (versions) and plant for its realisation
RU124935U1 (en) * 2012-09-17 2013-02-20 Ришат Шамильевич Тарисов AIR COOLING CONTROL SYSTEM
RU2578297C1 (en) * 2014-09-05 2016-03-27 Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") Method and device for regulation of automatic pressure control system (apcs) in the main pipeline for transferring oil products
RU2589163C2 (en) * 2014-10-06 2016-07-10 Михаил Леонидович Лазаренко Method for automatic temperature control of greenhouse
RU2640969C1 (en) * 2017-03-16 2018-01-12 Публичное акционерное общество "Газпром" Method for extraction of liquefied hydrocarbon gases from natural gas of main gas pipelines and plant for its implementation
RU2647288C1 (en) * 2017-03-21 2018-03-15 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method for automatic control of technological process for supply of gas condensate into main condensate line

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756965C1 (en) * 2020-12-09 2021-10-07 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method for automatic maintenance of temperature mode of installation of low temperature gas separation by adiabatic expansion, air cooling devices and/or their combination
RU2768443C1 (en) * 2021-06-02 2022-03-24 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method for automatic maintenance of unstable gas condensate density supplied to the main condensate pipeline at low-temperature gas separation plants in the far north
RU2768442C1 (en) * 2021-06-02 2022-03-24 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method for automatic maintenance of density of unstable gas condensate using air cooling devices in installations for low-temperature gas separation of northern oil and gas condensate fields of the russian federation
RU2768837C1 (en) * 2021-06-02 2022-03-24 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method for automatic maintenance of density of unstable gas condensate using turbo-expander units at outlet of low-temperature gas separation units of northern oil and gas condensate fields of the russian federation
RU2775126C1 (en) * 2021-06-02 2022-06-28 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method for automatically maintaining the density of unstable gas condensate at the output of low-temperature gas separation units of the northern petroleum and gas condensate fields of the russian federation
RU2783034C1 (en) * 2022-03-15 2022-11-08 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method for automatic control of a low-temperature gas separation unit with air cooling apparatus in the extreme north of the russian federation
RU2783035C1 (en) * 2022-03-15 2022-11-08 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method for automatic control of low-temperature gas separation unit with air cooling apparatus in the north of rf

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2692164C1 (en) Method for automatic maintenance of density of unstable gas condensate supplied to the main condensate line, using the air cooling apparatus, at the units of low-temperature gas separation in areas of the far north
RU2680532C1 (en) Method for automatic support of the temperature mode of technological processes with the use of turboexpander aggregate on the installation of low-temperature gas separation under the far north conditions
RU2685460C1 (en) Method for automatic support of the temperature mode of technological processes of the installation of low-temperature gas separation under the far north conditions
RU2697208C1 (en) Method for automatic maintenance of density of unstable gas condensate supplied to main condensate line, using turboexpander unit, in installations of low-temperature gas separation in areas of extreme north
RU2700310C1 (en) Method for automatic maintenance of density of unstable gas condensate, supplied to main condensate line, at installations of low-temperature gas separation in areas of extreme north
RU2709044C1 (en) Method of automatic control of capacity of installation of low-temperature gas separation in conditions of extreme north
JP2017520704A (en) Pressure regulator for gas supply system of gas turbine equipment
RU2709119C1 (en) Method for optimizing the process of washing the inhibitor from unstable gas condensate at low-temperature gas separation plants
RU2661500C1 (en) Method of inhibitor supply automatic control for prevention of the hydrates formation in gas gathering tails of gas condensate deposits located in the far north regions
RU180075U1 (en) Nitrogen Compressor Unit
US9932989B1 (en) Produced liquids compressor cooler
RU2506505C1 (en) Device for gas treatment with remote control terminal and use of software system for automatic flow control
RU2709048C1 (en) Method for automatic control of inhibitor feed to prevent hydrate formation at low-temperature gas separation plants operated in extreme north
RU2020123421A (en) SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING A LIQUEFIECATION LINE
RU2755099C1 (en) Method for automatic control of low-temperature gas separation at oil and gas condensate fields in the north of the russian federation
RU2768442C1 (en) Method for automatic maintenance of density of unstable gas condensate using air cooling devices in installations for low-temperature gas separation of northern oil and gas condensate fields of the russian federation
RU2756965C1 (en) Method for automatic maintenance of temperature mode of installation of low temperature gas separation by adiabatic expansion, air cooling devices and/or their combination
RU2756966C1 (en) Method for automatically maintaining the temperature regime of technological processes of low-temperature gas separation installation by turbo expanding unit in the conditions of north of russian federation
US20130186268A1 (en) Dehydration unit
RU2775126C1 (en) Method for automatically maintaining the density of unstable gas condensate at the output of low-temperature gas separation units of the northern petroleum and gas condensate fields of the russian federation
US20230073208A1 (en) System and method for harnessing energy from a pressurized gas flow to produce lng
RU2783035C1 (en) Method for automatic control of low-temperature gas separation unit with air cooling apparatus in the north of rf
RU2743869C1 (en) Method for automatic load distribution between low-temperature gas separation lines at gas treatment plants using air cooling units, oil and gas condensate fields of northern russia
RU2783034C1 (en) Method for automatic control of a low-temperature gas separation unit with air cooling apparatus in the extreme north of the russian federation
RU2768443C1 (en) Method for automatic maintenance of unstable gas condensate density supplied to the main condensate pipeline at low-temperature gas separation plants in the far north