RU2718398C1 - Method of preparing associated petroleum gas for transportation - Google Patents
Method of preparing associated petroleum gas for transportation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2718398C1 RU2718398C1 RU2019125657A RU2019125657A RU2718398C1 RU 2718398 C1 RU2718398 C1 RU 2718398C1 RU 2019125657 A RU2019125657 A RU 2019125657A RU 2019125657 A RU2019125657 A RU 2019125657A RU 2718398 C1 RU2718398 C1 RU 2718398C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- separation
- associated petroleum
- stage
- petroleum gas
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к области подготовки и переработки попутного нефтяного газа на объектах подготовки нефти, газа и воды и может быть использовано на существующих и вновь проектируемых установках сепарации и подготовки нефти, на промысловых объектах подготовки и переработки нефтяного газа.The invention relates to the oil and gas industry, in particular to the field of preparation and processing of associated petroleum gas at facilities for the preparation of oil, gas and water and can be used on existing and newly designed installations for the separation and preparation of oil, at field facilities for the preparation and processing of oil gas.
В процессе сепарации нефти и газа на объектах подготовки нефти основной поток попутного нефтяного газа отделяют на входной (первой) ступени сепарации, который под собственным давлением направляют на близлежащий газоперерабатывающий завод. Часть этого газа используют на собственные нужды (энергокомплекс, котельные, подогреватели и т.п.). Газ низкого давления, отделяемый на промежуточных и концевых ступенях сепарации, компримируют с помощью компрессорных станций до давления газа первой ступени и вместе с ним направляют потребителю.In the process of oil and gas separation at oil treatment facilities, the main flow of associated petroleum gas is separated at the input (first) stage of separation, which is sent under its own pressure to a nearby gas processing plant. Part of this gas is used for own needs (power complex, boiler houses, heaters, etc.). Low-pressure gas, separated at the intermediate and end stages of separation, is compressed using compressor stations to the gas pressure of the first stage and, together with it, is sent to the consumer.
В процессе компримирования и транспорта попутного нефтяного газа, особенно, газа промежуточных и концевых ступеней сепарации, из него выделяется значительное количество углеводородного конденсата (легких жидких углеводородов), который при возврате его в нефть может повысить давление насыщенных паров товарной нефти выше нормативного, а при выпадении в газопроводах может привести к остановке их работы из-за образования жидкостных пробок.In the process of compression and transport of associated petroleum gas, especially gas of intermediate and final stages of separation, a significant amount of hydrocarbon condensate (light liquid hydrocarbons) is released from it, which, when it is returned to oil, can increase the saturated vapor pressure of salable oil above the norm, and when it falls in gas pipelines can lead to a halt in their operation due to the formation of liquid plugs.
Известны способы компримирования низконапорного газа жидкостно-кольцевыми компрессорами с использованием в качестве рабочей жидкости нефтепромысловой сточной воды, при котором скомпримированный газ направляют на смешение с газом первой ступени сепарации, а рабочую жидкость рециркулируют на вход жидкостно-кольцевого компрессора и, при необходимости, охлаждают в воздушном холодильнике для регулирования температуры компримируемого газа [Тарасов М.Ю., Иванов С.C. Нефтяное хозяйство, 2009, №4].Known methods for compressing low-pressure gas with liquid-ring compressors using oilfield wastewater as the working fluid, in which the compressed gas is sent to mix with the gas of the first separation stage, and the working fluid is recycled to the inlet of the liquid-ring compressor and, if necessary, cooled in air refrigerator for regulating the temperature of the compressed gas [Tarasov M.Yu., Ivanov S.C. Oil industry, 2009, No. 4].
Известный способ не позволяет избежать выпадения конденсата в газопроводе внешнего транспорта при снижении температуры при транспортировании.The known method does not allow to avoid condensation in the gas pipeline of external transport while lowering the temperature during transportation.
Известны и другие способы, в которых для охлаждения газа используют аппараты воздушного охлаждения, причем газ охлаждают ниже температуры системы транспорта газа, например, Патент РФ №2471979, публ. 2013 г. Однако, и в этом случае, с помощью таких аппаратов охладить газ до температуры грунта в летний период невозможно. Аппараты воздушного охлаждения могут понизить температуру газа только до температуры окружающего воздуха.Other methods are known in which air cooling devices are used to cool the gas, the gas being cooled below the temperature of the gas transport system, for example, RF Patent No. 2471979, publ. 2013, however, and in this case, using such devices to cool the gas to the soil temperature in the summer is impossible. Air coolers can only lower the temperature of the gas to ambient temperature.
Наиболее близким к заявляемому является способ, при котором осуществляют ступенчатую сепарацию нефти и газа, попутный нефтяной газ первой и концевых ступеней компримируют, охлаждают, отделяют углеводородный конденсат, который направляют на переработку в блок переработки с целью получения товарных продуктов (пропан-бутановой фракции, бензина газового стабильного и др.). Осушенный газ концевых ступеней сепарации соединяют с газом первой ступени сепарации и подвергают очистке с помощью мембранной установки, после чего направляют потребителю. (Патент РФ №2523315, публ. 2014).Closest to the claimed one is a method in which step-by-step separation of oil and gas is carried out, associated petroleum gas of the first and end stages is compressed, cooled, hydrocarbon condensate is separated, which is sent for processing to the processing unit in order to obtain marketable products (propane-butane fraction, gasoline gas stable, etc.). The dried gas of the end separation stages is combined with the gas of the first separation stage and subjected to purification using a membrane unit, after which it is sent to the consumer. (RF patent No. 2523315, publ. 2014).
К недостаткам данного способа можно отнести то, что скомпримированный газ охлаждается с помощью воздушного холодильника, температура в котором соответствует температуре окружающего воздуха, что недостаточно для снижения температуры газа (а, следовательно, и точки росы) ниже температуры транспорта по газопроводу. При подземной прокладке трубопроводов минимальная температура в трубопроводе соответствует температуре грунта на глубине заложения, которая может составлять для Западной Сибири минус 2 - минус 5°С.,The disadvantages of this method include the fact that the compressed gas is cooled using an air cooler, the temperature in which corresponds to the temperature of the surrounding air, which is not enough to lower the temperature of the gas (and, consequently, the dew point) below the temperature of the transport through the gas pipeline. In underground pipelines, the minimum temperature in the pipeline corresponds to the soil temperature at the depth of laying, which can be minus 2 -
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение эффективности работы системы сбора и транспорта попутного нефтяного газа, за счет более полного выделения легких жидких углеводородов из газа первой ступени сепарации и предотвращения выпадения конденсата в газопроводе внешнего транспорта.The problem to which the claimed invention is directed, is to increase the efficiency of the associated petroleum gas collection and transport system, due to a more complete separation of light liquid hydrocarbons from the gas of the first separation stage and prevention of condensation in the gas pipeline of external transport.
Технический результат достигается тем, что в способе подготовки попутного нефтяного газа, включающем многоступенчатую сепарацию нефти с отводом на каждой ступени сепарации попутного нефтяного газа и нефти, охлаждение попутного нефтяного газа от первой ступени сепарации, выделение из него легких жидких углеводородов и его последующую подачу в газопровод внешнего транспорта, компримирование газа от второй и последующих ступеней сепарации, охлаждение компримированного газа до температуры, обеспечивающей его подачу в газопровод внешнего транспорта, и отделение из него легких жидких углеводородов, компримирование газа после второй и последующих ступеней сепарации производят посредством жидкостно-кольцевого компрессора, причем смесь газа и циркуляционной рабочей жидкости, выходящую из жидкостно-кольцевого компрессора, охлаждают, после чего выделяют из нее рабочую жидкость, которую направляют в качестве охладителя для охлаждения попутного нефтяного газа первой ступени сепарации с последующей ее подачей на вход жидкостно-кольцевого компрессора. Кроме того, в рабочую жидкость жидкостно-кольцевого компрессора добавляют антифриз в количестве, предотвращающем ее замерзание при охлаждении.The technical result is achieved by the fact that in a method for the preparation of associated petroleum gas, including multi-stage separation of oil with exhaust at each stage of separation of associated petroleum gas and oil, cooling associated petroleum gas from the first separation stage, the allocation of light liquid hydrocarbons from it and its subsequent supply to the gas pipeline external transport, gas compression from the second and subsequent stages of separation, cooling the compressed gas to a temperature that ensures its supply to the gas pipeline externally about transport, and the separation of light liquid hydrocarbons from it, gas compression after the second and subsequent stages of separation is carried out by means of a liquid-ring compressor, and the mixture of gas and the circulating working fluid leaving the liquid-ring compressor is cooled, and then the working fluid is separated from it , which is sent as a cooler for cooling associated petroleum gas of the first separation stage with its subsequent supply to the inlet of the liquid-ring compressor. In addition, antifreeze is added to the working fluid of the liquid-ring compressor in an amount that prevents it from freezing upon cooling.
Использование циркуляционной рабочей жидкости, отделенной из предварительно охлажденной ее смеси с газом, выходящей из жидкостно-кольцевого компрессора, в качестве охладителя для охлаждения попутного нефтяного газа первой ступени сепарации с последующей ее подачей на вход жидкостно-кольцевого компрессора позволяет обеспечить более полное выделение легких жидких углеводородов из газа первой ступени сепарации, тем самым предотвращая выпадение конденсата в газопроводе внешнего транспорта.The use of a circulating working fluid separated from its pre-cooled mixture with gas leaving the liquid-ring compressor as a cooler for cooling associated petroleum gas of the first separation stage with its subsequent supply to the liquid-ring compressor inlet allows more complete recovery of light liquid hydrocarbons from gas of the first separation stage, thereby preventing condensate from falling out in the gas pipeline of the external transport.
Добавление в циркуляционную рабочую жидкость антифриза обеспечивает возможность охлаждения газа, подаваемого в газопровод, ниже температуры грунта на глубине заложения трубопровода, которая для Западной Сибири может носить отрицательные значения (до минус 5°С).Adding antifreeze into the circulating working fluid provides the possibility of cooling the gas supplied to the gas pipeline below the soil temperature at the depth of the pipeline, which for Western Siberia can be negative (up to minus 5 ° C).
Сущность предложенного способа поясняется графически, где на фиг. 1 представлена установка, реализующая технологическую схему процесса подготовки попутного нефтяного газа; на фиг. 2 изображена схема материального баланса работы установки подготовки нефти, реализованной на Приобском месторождении.The essence of the proposed method is illustrated graphically, where in FIG. 1 shows the installation that implements the technological scheme of the process for the preparation of associated petroleum gas; in FIG. 2 shows a diagram of the material balance of the operation of an oil treatment unit sold at the Priobskoye field.
Установка содержит трубопровод 1 подачи сырья - нефтеводогазовой смеси на вход блока сепарации 2, включающем три ступени сепарации: первую ступень 3, вторую ступень 4 и концевую ступень 5 сепарации, трубопровод 6 отвода газа от первой ступени сепарации, теплообменник 7 и сепаратор 8 отделения водного конденсата газа от первой ступени 3 сепарации, трубопровод 9 внешнего транспорта газа потребителю 10, трубопровод 11 отвода водного конденсата, соединяющий сепаратор 8 с низкотемпературным трехфазным сепаратором 12.The installation contains a
Отводы газа от второй ступени и концевой ступеней 4 и 5 сепарации соединены трубопроводами 13 и 14 с входом в жидкостно-кольцевой компрессор 15. Выход жидкостно-кольцевого компрессора 15 соединен трубопроводом 16 через холодильную установку 17 с трехфазным сепаратором 12. Выход газа из теплообменника 12 соединен трубопроводом 18 с трубопроводом 9 внешнего транспорта, выход конденсата из сепаратора 12 соединен с трубопроводом 19 с блоком 20 низкотемпературной ретификации, а выход жидкости теплообменника 12 соединен трубопроводом 21 с входом охладителя в теплообменник 7, при этом выход охладителя из теплообменника 7 соединен с входом 22 в жидкостно-кольцевой компрессор 15.The gas outlets from the second stage and the
Способ подготовки попутного нефтяного газа реализуется следующим образом.A method of preparing associated petroleum gas is implemented as follows.
Нефтеводогазовая смесь от месторождения поступает по трубопроводу 1 в блок сепарации 2, в котором происходит ступенчатое разгазирование смеси и отделение попутного нефтяного газа в сепараторах первой, второй и концевой ступеней сепарации (3, 4 и 5, соответственно). Попутный нефтяной газ первой ступени под собственным давлением поступает в газопровод 6 и после охлаждения в теплообменнике 7 и отделения в сепараторе 8 углеводородного и водного конденсата направляется по трубопроводу 9 внешнего транспорта потребителю 10 (например, газоперерабатывающий завод). Смесь отделенного в сепараторе 8 углеводородного и водного конденсата направляется по трубопроводу 11 в низкотемпературный трехфазный сепаратор 12.The oil-gas mixture from the field enters through the
Попутный газ второй и концевой ступеней сепарации по трубопроводам 13 и 14 направляется на вход жидкостно-кольцевого компрессора 15. В компрессор 15 также подается рабочая жидкость, в качестве которой может быть применена вода или другая жидкость. Скомпримированный в компрессоре 15 газ вместе с рабочей жидкостью по трубопроводу 16 поступает с выхода компрессора 15 в холодильную установку 17, где охлаждается до температуры, обеспечивающей эффективное отделение из газа легких жидких углеводородов (далее - ЛЖУ). При необходимости охлаждения газа до отрицательных или близких к ним температур в рабочую жидкость заранее добавляют антифриз в количестве, предотвращающем замерзание жидкости при охлаждении.Associated gas of the second and end stages of separation through
Из холодильной установки 17 смесь газа, ЛЖУ и рабочей жидкости поступает в низкотемпературный трехфазный сепаратор 12, где происходит отделение сухого отбензиненного газа, который по трубопроводу 18 отводится в трубопровод внешнего транспорта 9. В низкотемпературном трехфазном сепараторе 12 также происходит разделение смеси на ЛЖУ, направляемые по трубопроводу 19 в блок низкотемпературной ректификации 20, и рабочую жидкость. Рабочая жидкость по трубопроводу 21 поступает в теплообменник 7, где используется в качестве охладителя для охлаждения потока газа первой ступени сепарации, и далее по трубопроводу 22 направляется на вход в жидкостно-кольцевой компрессор 15. ЛЖУ в блоке 20 разделяется на товарные продукты: пропан-бутан технический и стабильный газовый бензин, отправляемые потребителю по линиям 23 и 24, соответственно.From the
Пример реализации способа.An example implementation of the method.
Предлагаемый способ был реализован на Приобском месторождении (Ханты-Мансийский автономный округ Тюменской области).The proposed method was implemented at the Priobskoye field (Khanty-Mansi Autonomous District of the Tyumen Region).
На основе данных по составу и свойствам пластовой нефти и принятых технологических режимов рассчитывался материальный баланс работы установки подготовки нефти (см. фиг. 2).Based on the data on the composition and properties of reservoir oil and the adopted technological regimes, the material balance of the operation of the oil treatment unit was calculated (see Fig. 2).
Расчеты материального баланса установки подготовки нефти (фазовых переходов нефти и газа) производились в ПО Aspen Hysys V10. Все расчеты велись в относительных единицах: м3, кг (относительно 1000 кг нефти на выходе с установки) для большей наглядности.The calculations of the material balance of the oil treatment unit (oil and gas phase transitions) were performed in Aspen Hysys V10 software. All calculations were carried out in relative units: m 3 , kg (relative to 1000 kg of oil at the outlet of the unit) for greater clarity.
Сравнение реализованного способа со способом, принятым за прототип, показало, что содержание конденсата (углеводородов С5+) в газе по предлагаемому способу снизилось до 2,31% масс, в сравнении с 5,07% масс, по способу- прототипу, а точка росы по углеводородам по предлагаемому способу при давлении 0,7 МПа снизилось до минус 1°С в сравнении с 20°С по способу-прототипу.Comparison of the implemented method with the method adopted for the prototype showed that the content of condensate (C5 + hydrocarbons) in the gas by the proposed method decreased to 2.31% by mass, compared with 5.07% of the mass by the prototype method, and the dew point by hydrocarbons according to the proposed method at a pressure of 0.7 MPa decreased to minus 1 ° C in comparison with 20 ° C according to the prototype method.
Из приведенных значений видно, что предлагаемый способ позволяет повысить эффективность работы системы сбора и транспорта попутного нефтяного газа за счет предотвращения выпадения конденсата в газопроводе внешнего транспорта.From the above values it is seen that the proposed method improves the efficiency of the system for collecting and transporting associated petroleum gas by preventing condensate from falling out in the gas pipeline of the external transport.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019125657A RU2718398C1 (en) | 2019-08-14 | 2019-08-14 | Method of preparing associated petroleum gas for transportation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019125657A RU2718398C1 (en) | 2019-08-14 | 2019-08-14 | Method of preparing associated petroleum gas for transportation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2718398C1 true RU2718398C1 (en) | 2020-04-02 |
Family
ID=70156551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019125657A RU2718398C1 (en) | 2019-08-14 | 2019-08-14 | Method of preparing associated petroleum gas for transportation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2718398C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3956072A (en) * | 1975-08-21 | 1976-05-11 | Atlantic Fluidics, Inc. | Vapor distillation apparatus with two disparate compressors |
SU1757969A1 (en) * | 1991-01-16 | 1992-08-30 | Челябинский государственный технический университет | Method of storing oil products with vapor utilization |
WO2013162965A1 (en) * | 2012-04-27 | 2013-10-31 | John Zink Company, Llc | Handling liquid hydrocarbon |
RU2520207C2 (en) * | 2012-09-10 | 2014-06-20 | Андрей Владиславович Курочкин | Method of preparing fuel gas |
RU2523315C2 (en) * | 2012-10-08 | 2014-07-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" | Associated petroleum gas utilisation plant |
-
2019
- 2019-08-14 RU RU2019125657A patent/RU2718398C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3956072A (en) * | 1975-08-21 | 1976-05-11 | Atlantic Fluidics, Inc. | Vapor distillation apparatus with two disparate compressors |
SU1757969A1 (en) * | 1991-01-16 | 1992-08-30 | Челябинский государственный технический университет | Method of storing oil products with vapor utilization |
WO2013162965A1 (en) * | 2012-04-27 | 2013-10-31 | John Zink Company, Llc | Handling liquid hydrocarbon |
RU2520207C2 (en) * | 2012-09-10 | 2014-06-20 | Андрей Владиславович Курочкин | Method of preparing fuel gas |
RU2523315C2 (en) * | 2012-10-08 | 2014-07-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" | Associated petroleum gas utilisation plant |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2476789C1 (en) | Method for low-temperature preparation of natural gas and extraction of unstable hydrocarbon condensate from native gas (versions) and plant for its realisation | |
RU2718073C1 (en) | Method of reconstructing a low-temperature gas separation apparatus with preventing the formation of flare gases | |
CN102288007B (en) | Natural-gas condensed-liquid recovery device and method using mixed light hydrocarbon as refrigerant | |
RU2718398C1 (en) | Method of preparing associated petroleum gas for transportation | |
WO2021049977A1 (en) | Plant, system and method for separating associated petroleum gas | |
US20200386090A1 (en) | Method to recover and process methane and condensates from flare gas systems | |
RU2493898C1 (en) | Method of field processing of gas condensate deposit products using unstable gas condensate as coolant and plant to this end | |
CN104804760B (en) | Mixed hydrocarbon from oil associated gas recovery system and method | |
NO162486B (en) | PROCEDURAL TEA AND APPARATUS FOR MANUFACTURING FLUID PRODUCTS. | |
RU2640969C1 (en) | Method for extraction of liquefied hydrocarbon gases from natural gas of main gas pipelines and plant for its implementation | |
RU66491U1 (en) | APPARATUS FOR PROCESSING OIL GAS | |
RU2507459C1 (en) | Separation method from liquefaction of associated petroleum gas with its isothermal storage | |
CA2935708C (en) | A method to recover and process methane and condensates from flare gas systems | |
RU2509271C2 (en) | Method for obtaining gasolines and liquefied gas from associated gas | |
RU2555909C1 (en) | Method of preparation of hydrocarbon gas for transport | |
RU2587175C2 (en) | Method of preparing hydrocarbon gas for transportation | |
RU2523315C2 (en) | Associated petroleum gas utilisation plant | |
RU2627754C1 (en) | Method of hydrocarbon gas treatment for transportation | |
RU2527922C1 (en) | Installation for hydrocarbon gas preparation | |
CN203144363U (en) | System for recycling gas below standard in LNG (liquefied natural gas) production | |
CN103965942A (en) | Light hydrocarbon recovery process technology for oil field associated gas | |
RU2153128C2 (en) | System for receiving and burning torch petroleum gases | |
RU2471979C2 (en) | Associated gas treatment method | |
RU2758754C1 (en) | Method for reconstruction of low-temperature gas separation unit to increase in yield of gas condensate (options) | |
EA025641B1 (en) | Method of gas processing |