RU2765440C1 - Method for optimizing process of preparing commercial condensate and device for its implementation - Google Patents

Method for optimizing process of preparing commercial condensate and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2765440C1
RU2765440C1 RU2021100380A RU2021100380A RU2765440C1 RU 2765440 C1 RU2765440 C1 RU 2765440C1 RU 2021100380 A RU2021100380 A RU 2021100380A RU 2021100380 A RU2021100380 A RU 2021100380A RU 2765440 C1 RU2765440 C1 RU 2765440C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
condensate
gas
separator
stage
liquid
Prior art date
Application number
RU2021100380A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Раиль Наилевич Кадиков
Вера Валерьевна Ширшакова
Евгений Сергеевич Григорьев
Илнур Илгизарович Зайнуллин
Виталий Олегович Юрасов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой"
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 Уренгой" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой"
Priority to RU2021100380A priority Critical patent/RU2765440C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2765440C1 publication Critical patent/RU2765440C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17DPIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D3/00Arrangements for supervising or controlling working operations
    • F17D3/14Arrangements for supervising or controlling working operations for eliminating water

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to an installation of complex gas preparation, including a line for the supply of reservoir gas from wells, a separator of the first stage, an outlet of which is connected in series by pipelines to a desorber column, an outlet of which is connected through an air cooling device and heat exchangers to a separator of the second stage and through an ejector to a separator of the third stage, liquid separators of the first and the second stages, a degasser and at least one buffer tank, a line for the discharge of commercial gas into the main line, while the liquid separator of the first stage is equipped with a line for the discharge of reservoir water, and at least one buffer tank is equipped with a line for the discharge of commercial condensate into a condensate pipeline. A line for the discharge of a liquid phase is additionally introduced into the lower part of the degasser and at least one buffer tank, the liquid separator of the first stage is equipped with a condensate collector, wherein a bump cap with flanged edges is additionally introduced above the condensate collector, while the specified cap edges are located below the upper edge of the condensate collector. The invention also concerns a method for optimizing the process of preparing commercial condensate carried out in the specified installation.
EFFECT: increase in the efficiency of the installation of complex gas preparation.
2 cl, 5 dwg

Description

Группа изобретений относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использована на нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождениях при подготовке скважинной продукции для определения и удаления водного раствора при отделении нестабильного углеводородного конденсата от пластового газа.The group of inventions relates to the oil and gas industry and can be used in oil, gas and gas condensate fields in the preparation of well products for determining and removing an aqueous solution when separating unstable hydrocarbon condensate from formation gas.

Подготовка нестабильного конденсата на установках комплексной подготовки газа (УКПГ) [Опыт эксплуатации основного технологического оборудования по подготовке к транспорту газа ачимовских горизонтов на УКПГ-22 ООО «Газпром добыча Уренгой». О.А. Николаев, А.В. Букин. Приоритетные направления развития Уренгойского комплекса: Сборник научных трудов / ООО «Газпром добыча Уренгой». - М.: «Издательский дом Недра», 2013. - 411 с.] осуществляется в соответствии с обязательными нормами подготовки товарной продукции [СТО Газпром 5.11-2008 «Конденсат газовый нестабильный. Общие технические условия https://drive.google.com/file/d/0BwBxMSdckOLHSklxR09ZYVprUWs/view]. Указанные требования исключают присутствие воды в товарном конденсате на выходе из (УКПГ), но при этом физико-химический анализ регулярно отбираемых проб указывает на периодическое появление воды (водометанольного раствора низкой концентрации) в незначительных количествах в потоке товарного конденсата. Минералы, в частности, соли, содержащиеся в водной фазе транспортируемого потока товарного конденсата, оказывают негативное коррозионное влияние на технологическое оборудование и трубопроводы при транспортировке и дальнейшей переработке углеводородного сырья.Preparing unstable condensate at integrated gas treatment units (GTP) [Experience in operating the main process equipment for preparing Achimov horizon gas for transportation at GTP-22 of Gazprom Dobycha Urengoy LLC. O.A. Nikolaev, A.V. Bukin. Priority areas for the development of the Urengoy complex: Collection of scientific papers / OOO Gazprom dobycha Urengoy. - M.: "Nedra Publishing House", 2013. - 411 p.] is carried out in accordance with the mandatory standards for the preparation of marketable products [STO Gazprom 5.11-2008 "Unstable gas condensate. General Specification https://drive.google.com/file/d/0BwBxMSdckOLHSklxR09ZYVprUWs/view]. These requirements exclude the presence of water in the sales condensate at the outlet of the GTP, but at the same time, the physicochemical analysis of regularly taken samples indicates the periodic appearance of water (low-concentration water-methanol solution) in small quantities in the sales condensate stream. Minerals, in particular, salts, contained in the aqueous phase of the transported stream of commercial condensate, have a negative corrosive effect on process equipment and pipelines during the transportation and further processing of hydrocarbons.

Для предупреждения негативного влияния коррозионных процессов на технологическое оборудование и трубопроводы УКПГ через несколько лет после ввода установки в работу было принято решение о применении растворов ингибиторов коррозии (РИК). Способы, места ввода, а также оптимальные концентрации РИК были определены экспериментальным путем. При попадании РИК в поток скважинной продукции не исключена возможность образования эмульсии, свойства которой будут определяться концентрацией ингибитора коррозии, термобарическими условиями и скоростью течения газожидкостной смеси в трубопроводе.In order to prevent the negative impact of corrosion processes on the process equipment and pipelines of the GTP, a decision was made to use corrosion inhibitor solutions (RIC) several years after the plant was put into operation. Methods, places of entry, as well as optimal concentrations of RIC were determined experimentally. When RIC gets into the well production flow, the possibility of emulsion formation is not ruled out, the properties of which will be determined by the corrosion inhibitor concentration, thermobaric conditions and the flow rate of the gas-liquid mixture in the pipeline.

В связи с конструктивными особенностями разделителя жидкости первой ступени, часть капель жидкости попадает в сборник конденсата и далее с общим потоком конденсата направляется в выветриватель и буферные емкости. А так как основными техническими решениями на УКПГ предусмотрено разделение водной и углеводородной фаз только в разделителе жидкости первой ступени, то при попадании воды в поток газового конденсата после разделителя отсутствует возможность ее дальнейшего удаления.Due to the design features of the first stage liquid separator, part of the liquid droplets enters the condensate collector and is then directed to the ventilator and buffer tanks with the total condensate flow. And since the main technical solutions at the GTP provide for the separation of the aqueous and hydrocarbon phases only in the first-stage liquid separator, then if water enters the gas condensate stream after the separator, there is no possibility of its further removal.

При еженедельном отборе конденсата газового нестабильного (КГН), на узле учета газового конденсата в пробоотборное устройство, периодически наблюдались следы водной фазы в стабильной части конденсата после проведения дегазирования пробы. Наличие воды в товарном конденсате подтверждалось примерно в 20% случаев отбора проб на УКПГ.During the weekly sampling of gas unstable condensate (IGH), at the gas condensate metering unit in the sampling device, traces of the aqueous phase were periodically observed in the stable part of the condensate after degassing the sample. The presence of water in the sales condensate was confirmed in approximately 20% of sampling cases at the GTP.

Наличие в пластовой воде РИК, который является поверхностно-активным веществом, может привести к образованию стойкой эмульсии на границе фаз: пластовая вода - газовый конденсат в сепараторах и разделителях УКПГ. Наличие такого негативного эффекта в присутствии ингибиторов коррозии приводит к неполному разделению смеси газового конденсата и попутно извлекаемой воды и, как следствие, к нарушению технологического режима подготовки газа. Также из-за неравномерности пульсаций в турбулентном потоке жидкости из сепаратора первой ступени возникают зоны, в которых возможно существование капель воды различных критических диаметров. Попадая в зону повышенных скоростей, где существуют капли определенного критического размера, крупные капли испытывают тенденцию к дроблению. Выходя в зоны более низких скоростей и меньших масштабов пульсаций, они будут объективно испытывать тенденцию к слиянию, что обусловливает возникновение в потоке целого спектра диаметров капелек воды и объясняет причины поступления в разделитель явно неоднородной эмульсии.The presence of RIC in the formation water, which is a surfactant, can lead to the formation of a stable emulsion at the phase boundary: formation water - gas condensate in separators and separators of the GTP. The presence of such a negative effect in the presence of corrosion inhibitors leads to incomplete separation of the mixture of gas condensate and associated extracted water and, as a result, to a violation of the technological mode of gas treatment. Also, due to the non-uniformity of pulsations in the turbulent fluid flow from the first-stage separator, zones arise in which the existence of water droplets of various critical diameters is possible. Getting into the zone of increased velocities, where there are drops of a certain critical size, large drops tend to break up. Entering the zones of lower velocities and smaller scales of pulsations, they will objectively experience a tendency to merge, which causes the appearance of a whole spectrum of water droplet diameters in the flow and explains the reasons for the entry of a clearly inhomogeneous emulsion into the separator.

Из области техники известны различные способы и системы для уменьшения количества попадания воды в газовый конденсат.Various methods and systems are known in the art for reducing the amount of water ingress into the gas condensate.

Известен способ обработки потока жидких углеводородов, содержащего воду [RU 2553664, опубликовано 06.2015], который включает обработку потока жидких углеводородов, содержащего воду, при этом поток жидких углеводородов вводится в первый сепаратор, отделяющий, по меньшей мере свободную воду из указанного потока жидких углеводородов, оставшаяся часть указанного потока жидких углеводородов вводится в систему, превращающую в газовые гидраты свободную/сконденсировавшуюся воду в потоке жидких углеводородов в указанной системе и обеспечивающую по меньшей мере первый жидкостный поток и второй жидкостный поток, в котором указанный первый жидкостный поток является жидкой фазой, содержащей газовые гидраты, причем указанный первый жидкостный поток рециркулирует в первый сепаратор, и в котором второй жидкостный поток имеет содержание сухого газа и конденсата.A known method for processing a liquid hydrocarbon stream containing water [RU 2553664, published 06.2015], which includes processing a liquid hydrocarbon stream containing water, while the liquid hydrocarbon stream is introduced into the first separator separating at least free water from the specified liquid hydrocarbon stream, the remainder of said liquid hydrocarbon stream is introduced into a system that converts free/condensed water in the liquid hydrocarbon stream in said system into gas hydrates and provides at least a first liquid stream and a second liquid stream in which said first liquid stream is a liquid phase containing gas hydrates, wherein said first liquid stream is recycled to the first separator, and in which the second liquid stream has a dry gas and condensate content.

Недостатками известного способа является сложность осуществления процесса, а также невозможность максимально точного определения воды и водометанольного раствора в товарном газовом конденсате.The disadvantages of the known method is the complexity of the process, as well as the impossibility of the most accurate determination of water and water-methanol solution in commercial gas condensate.

Известен способ моделирования работы разделителей жидкости установки подготовки газа и газового конденсата в технологии низкотемпературной сепарации [Писарев М.О., Долганов И.М., Ивашкина Е.Н., Томский политехнический университет.«Фундаментальные исследования», Издательский Дом «Академия Естествознания»: Пенза, №6 - 1, 2015, С. 63-66].A known method of modeling the operation of liquid separators of a gas and gas condensate treatment plant in low-temperature separation technology [Pisarev M.O., Dolganov I.M., Ivashkina E.N., Tomsk Polytechnic University. "Basic Research", Publishing House "Academy of Natural History" : Penza, No. 6 - 1, 2015, pp. 63-66].

Известный способ моделирования не может учитывать все реальные процессы, происходящие в разделителе, в частности, когда работа разделителя переходит в 4-х фазный режим: газ выветривания, газоводяная пена, конденсат газовый нестабильный, водометанольный раствор.The known modeling method cannot take into account all the real processes occurring in the separator, in particular, when the separator switches to a 4-phase mode: weathering gas, gas-water foam, unstable gas condensate, water-methanol solution.

Известен сепаратор для разделения газожидкостной смеси, который содержит, по меньшей мере, приемную секцию, отделенную перегородкой, разделительную секцию, ввод и выводы соответствующих сред, характеризующийся тем, что снабжен одним или несколькими распределительными устройствами с отверстиями, расположенными выше уровня жидкости и выполненными с обеспечением возможности распределения жидкой фазы из приемной секции, перетекающей через перегородку, по поверхности устройства и стока жидкой фазы в разделительную секцию через отверстия, причем разделительная секция снабжена коалесцирующим устройством, выполненным с обеспечением возможности выделения из жидкой фазы, стекающей с одного или нескольких распределительных устройств, эмульгированной воды, причем распределительные устройства снабжены перегородкой, выполненной с обеспечением возможности предотвращения течения жидкой фазы мимо коалесцирующего устройства, перегородка снабжена отверстиями и выполнена с обеспечением возможности прохода газовой фазы, выделяющейся из стекающей жидкой фазы [RU 172733, опубликовано 21.07.2017].A well-known separator for separating a gas-liquid mixture, which contains at least a receiving section separated by a partition, a separating section, inlet and outlets of the corresponding media, characterized in that it is equipped with one or more distributing devices with holes located above the liquid level and made with the provision the possibility of distributing the liquid phase from the receiving section flowing through the partition over the surface of the device and draining the liquid phase into the separating section through the holes, moreover, the separating section is equipped with a coalescing device designed to provide the possibility of separation from the liquid phase flowing down from one or more distributors, emulsified water, and the distribution devices are equipped with a baffle, made to prevent the flow of the liquid phase past the coalescing device, the baffle is provided with holes and is made with the possibility of passage gas phase escaping from the flowing liquid phase [RU 172733, published on 07/21/2017].

Недостатком известного устройства является сложность конструкции сепаратора.The disadvantage of the known device is the complexity of the design of the separator.

Технической проблемой, на решение которой направлена группа изобретений, является создание способа оптимизации процесса подготовки товарного конденсата и устройства для осуществления указанного способа, с целью исключения попадания воды (водометанольного раствора) в поток товарного конденсата в процессе подготовки природного газа и газового конденсата к последующей транспортировке.The technical problem to be solved by the group of inventions is the creation of a method for optimizing the process of preparing commercial condensate and a device for implementing this method in order to prevent the ingress of water (water-methanol solution) into the stream of commercial condensate in the process of preparing natural gas and gas condensate for subsequent transportation.

Техническим результатом, на достижение которого направлена предлагаемая группа изобретений, заключается в повышении эффективности работы установки комплексной подготовки газа.The technical result, to which the proposed group of inventions is directed, is to increase the efficiency of the complex gas treatment plant.

Технический результат достигается предлагаемой группой изобретений, включающей установку комплексной подготовки газа и способ оптимизации процесса подготовки товарного конденсата, осуществляемый в указанной установке.The technical result is achieved by the proposed group of inventions, including a complex gas treatment unit and a method for optimizing the process of preparing commercial condensate, carried out in the specified unit.

Установка комплексной подготовки газа содержит линию подвода пластового газа со скважин, сепаратор первой ступени выход которого последовательно соединен трубопроводами с колонной-десорбером, выход которого соединен через аппарат воздушного охлаждения и теплообменники с сепаратором второй ступени и через эжектор с сепаратором третьей ступени, разделителями жидкости первой и второй ступени, выветривателем и по меньшей мере одной буферной емкостью, линию отвода товарного газа в магистраль, при этом разделитель жидкости первой ступени оснащен линией отвода пластовой воды, а по меньшей мере одна буферная емкость снабжена линией отвода товарного конденсата в конденсатопровод, новым является то, что в нижнюю часть выветривателя и по меньшей мере одной буферной емкости дополнительно введена линия отвода жидкой фазы, разделитель жидкости первой ступени снабжен сборником конденсата, причем над сборником конденсата дополнительно введена крышка-отбойник с отбортованными краями, при этом указанные края крышки располагаются ниже верхней кромки сборника конденсата.The complex gas treatment unit contains a line for supplying reservoir gas from wells, the first stage separator, the outlet of which is connected in series by pipelines to the desorber column, the outlet of which is connected through the air cooler and heat exchangers to the second stage separator and through the ejector to the third stage separator, liquid separators of the first and of the second stage, a ventilator and at least one buffer tank, a line for draining commercial gas into the main, while the first stage liquid separator is equipped with a line for draining formation water, and at least one buffer tank is equipped with a line for draining commercial condensate into the condensate pipeline, what is new is that that a liquid phase discharge line is additionally introduced into the lower part of the ventilator and at least one buffer tank, the liquid phase separator of the first stage is equipped with a condensate collector, and above the condensate collector a baffle cover with beaded edges is additionally introduced, while the indicated the edges of the cover are located below the upper edge of the condensate collector.

Способ оптимизации процесса подготовки товарного конденсата осуществляемый в указанной установке включает перевод в режим трехфазного разделения жидкости выветривателя и по меньшей мере одной буферной емкости, в разделителе жидкости первой ступени проводят корректировку рабочего интервала регулирования по уровню нестабильного газового конденсата и водометанольного раствора путем понижения уровня контакта фаз: газ выветривания - газовый конденсат и газовый конденсат - водометанольный раствор до минимально возможного значения, осуществляют периодический контроль эффективности работы оборудования путем отбора проб жидкой фазы с нижней части разделителя жидкости первой ступени, выветривателя и указанной буферной емкости.The method for optimizing the process of preparing commercial condensate carried out in the specified installation includes switching the weathering liquid and at least one buffer tank to the three-phase separation mode, in the first stage liquid separator, the operating interval of regulation is adjusted according to the level of unstable gas condensate and water-methanol solution by lowering the level of phase contact: weathering gas - gas condensate and gas condensate - water-methanol solution to the minimum possible value, periodic monitoring of the equipment operation efficiency is carried out by sampling the liquid phase from the lower part of the first stage liquid separator, the weatherer and the indicated buffer tank.

Корректировка рабочего интервала регулирования по уровню нестабильного газового конденсата и водометанольного раствора, с целью минимизации влияния эмульсии на технологический режим работы разделителя жидкости первой ступени путем понижения уровня контакта фаз: газ выветривания - газовый конденсат и газовый конденсат -водометанольный раствор до минимально возможного значения позволяет понизить общий уровень эмульсии на границе нестабильного газового конденсата и водометанольного раствора и, как следствие, минимизировать попадание воды в сборник конденсата разделителя жидкости. А для исключения попадания отстоявшейся пены в разделителе жидкости первой ступени осуществляется установка крышки-отбойника над сборником конденсата, которая предотвращает поступление воды, появившейся после отстаивания пены над указанным сборником. Также, в качестве дополнительной меры, выветриватели и буферные емкости переводят в режим 3-х фазных разделителей жидкости. При наличии в аппаратах водной фазы, такую фазу отводят с нижней части выветривателей и буферных емкостей, что позволяет полностью исключить из потока товарного конденсата накопившуюся воду (водометанольный раствор) при неудовлетворительной работе оборудования.Correction of the operating interval of regulation in terms of the level of unstable gas condensate and water-methanol solution, in order to minimize the effect of the emulsion on the technological mode of operation of the first-stage liquid separator by lowering the level of phase contact: weathering gas - gas condensate and gas condensate - water-methanol solution to the minimum possible value allows to reduce the total the emulsion level at the boundary of the unstable gas condensate and water-methanol solution and, as a result, minimize the ingress of water into the condensate collector of the liquid separator. And to prevent the ingress of settled foam in the first stage liquid separator, a baffle cover is installed above the condensate collector, which prevents the ingress of water that appears after the foam settles above the indicated collector. Also, as an additional measure, ventilators and buffer tanks are switched to the mode of 3-phase liquid separators. If there is an aqueous phase in the apparatus, such a phase is removed from the bottom of the weatherers and buffer tanks, which makes it possible to completely exclude accumulated water (water-methanol solution) from the flow of commercial condensate in case of unsatisfactory operation of the equipment.

Сущность заявляемой группы изобретений поясняется нижеследующими фигурами и описанием.The essence of the claimed group of inventions is illustrated by the following figures and description.

На фиг. 1 представлена технологическая схема УКПГ.In FIG. 1 shows the technological scheme of the GTP.

Технологическая схема УКПГ показана единым узлом, в который входят все аппараты, необходимые для осуществления заявляемого способа:The technological scheme of the GTP is shown as a single unit, which includes all the devices necessary for the implementation of the proposed method:

1 - сепаратор первой ступени;1 - separator of the first stage;

2 - колонна-десорбер;2 - desorber column;

3 - сепаратор второй ступени;3 - separator of the second stage;

4 - сепаратор третьей ступени;4 - separator of the third stage;

5 - разделитель жидкости первой ступени;5 - liquid separator of the first stage;

6 - разделитель жидкости второй ступени;6 - liquid separator of the second stage;

7 - выветриватель;7 - weatherer;

8 - буферные емкости;8 - buffer tanks;

9 - регулятор уровня;9 - level controller;

10 - эжектор;10 - ejector;

11- аппарат воздушного охлаждения;11- air cooler;

12 - теплообменники;12 - heat exchangers;

13 - линия отвода жидкой фазы;13 - liquid phase withdrawal line;

14 - линия подвода пластового газа со скважин;14 - line for supplying reservoir gas from wells;

15 - линия отвода пластовой воды (водометанольного раствора);15 - formation water discharge line (water-methanol solution);

16 - линия отвода товарного конденсата в конденсатопровод;16 - line for the removal of commercial condensate into the condensate pipeline;

17 - линия отвода товарного газа в магистраль.17 - line for the removal of commercial gas into the main.

На фиг. 2 представлено устройство разделителя жидкости первой ступени, и показаны фазы, на которые делится газожидкостная смесь, поступившая из сепаратора:In FIG. 2 shows the device of the first stage liquid separator, and shows the phases into which the gas-liquid mixture coming from the separator is divided:

18 - фаза: газ выветривания;18 - phase: weathering gas;

19 - фаза: водометанольный раствор;19 - phase: water-methanol solution;

20 - фаза: газоводяная пена;20 - phase: gas-water foam;

21 - фаза: газовый конденсат;21 - phase: gas condensate;

22 - полочная жалюзийная насадка;22 - shelf louvre attachment;

23 - сборник конденсата;23 - condensate collector;

25 - линия выхода в сепаратор.25 - exit line to the separator.

На фиг. 3 схематично изображено образование пены в разделителе жидкости первой ступени, где:In FIG. 3 schematically shows the formation of foam in the first stage liquid separator, where:

18 - фаза: газ выветривания;18 - phase: weathering gas;

19 - фаза: водометанольный раствор;19 - phase: water-methanol solution;

20 - фаза: газоводяная пена;20 - phase: gas-water foam;

21 - фаза: газовый конденсат;21 - phase: gas condensate;

23 - сборник конденсата;23 - condensate collector;

24 - зона водоконденсатной эмульсии.24 - water condensate emulsion zone.

На фиг. 4 представлено применение крышки-отбойника над сборником легкой фазы в разделителе жидкости первой ступени, с видом крышки-отбойника в разрезе А-А и Б-Б, где 23 - сборник конденсата, 26 - крышка-отбойник.In FIG. 4 shows the use of a baffle cover over the light phase collector in the first stage liquid separator, with a view of the baffle cover in section A-A and B-B, where 23 is a condensate collector, 26 is a baffle cover.

На фиг. 5 представлена динамика содержания объемной доли воды в пробах конденсата, отобранных по линии выхода конденсата с разделителей жидкости первой ступени на примере УКПГ-22 Уренгойского нефтегазоконденсатного месторождения.In FIG. Figure 5 shows the dynamics of the content of the volume fraction of water in condensate samples taken along the condensate outlet line from the first stage liquid separators using the example of GTP-22 of the Urengoy oil and gas condensate field.

Технология подготовки продукции газоконденсатных скважин методом трехступенчатой низкотемпературной сепарации заключается в постепенном понижении температуры потока газа и выделением из него жидкой фазы, которая отводится в сепараторах первой 1, второй 3 и третьей 4 ступени (фиг. 1). Понижение температуры потока достигается за счет использования рекуперативных теплообменников 12 и дросселирования потока газа эжектором 10, установленным перед третьей ступенью сепарации 4. Жидкая фаза, отводимая из сепараторов 1, 3, 4, направляется в разделители жидкости 5 и 6, где за счет разности плотностей разделяется на углеводородный конденсат и воду (водометанольный раствор). Потоки углеводородного конденсата с разделителей жидкости 5, 6 смешиваются и направляются в выветриватель 7, где происходит частичная дегазация конденсата за счет понижения давления. Весь объем газа, выделившийся в выветривателе 7, подается в эжектор 10 в качестве пассивного газа. Процесс полностью автоматизирован, уровни жидкостей в аппаратах (сепараторах, разделителях, выветривателях) удерживаются с помощью регуляторов, установленных на сбросных трубопроводах (не показано).The technology for preparing the production of gas condensate wells by the method of three-stage low-temperature separation consists in gradually lowering the temperature of the gas flow and separating the liquid phase from it, which is discharged in the separators of the first 1, second 3 and third 4 stages (Fig. 1). The decrease in the flow temperature is achieved through the use of recuperative heat exchangers 12 and gas flow throttling by the ejector 10 installed before the third separation stage 4. The liquid phase discharged from the separators 1, 3, 4 is sent to the liquid separators 5 and 6, where due to the density difference it is separated on hydrocarbon condensate and water (water-methanol solution). Streams of hydrocarbon condensate from the liquid separators 5, 6 are mixed and sent to the ventilator 7, where the condensate is partially degassed due to pressure reduction. The entire volume of gas released in the weatherer 7 is fed into the ejector 10 as a passive gas. The process is fully automated, the liquid levels in the devices (separators, separators, weatherers) are kept by means of regulators installed on the discharge pipelines (not shown).

Способ осуществляют следующим образом.The method is carried out as follows.

Скважинный флюид поступает по линии 14 в виде трехфазной смеси -газ, углеводородный конденсат и вода (водометанольный раствор) с РИК. Соотношение объема фаз составляет ориентировочно: газ - 85%, конденсат - 14% и водометанольный раствор - 1%. Из-за пробкового режима течения флюида на данном участке часто наблюдается залповые поступления большого объема воды (с растворенным в ней РИК) на установку комплексной подготовки газа. Трехфазная смесь поступает во входной сепаратор 1, где производится отделение жидкой фазы, а именно, так называемых «тяжелых» фракций конденсата газового нестабильного и воды (метанольного раствора) с растворенным РИК.The downhole fluid enters through line 14 in the form of a three-phase mixture of gas, hydrocarbon condensate and water (water-methanol solution) with RIC. The phase volume ratio is approximately: gas - 85%, condensate - 14% and water-methanol solution - 1%. Due to the slug regime of the fluid flow in this area, bursts of a large volume of water (with RIC dissolved in it) are often observed at the complex gas treatment unit. The three-phase mixture enters the inlet separator 1, where the liquid phase is separated, namely, the so-called "heavy" fractions of the unstable gas condensate and water (methanol solution) with dissolved RIC.

Из сепаратора 1 отсепарированная жидкость отводится в разделитель 5. Для подержания уровня жидкости в заданных пределах на трубопроводе сброса жидкости из сепаратора 1 установлен регулятор уровня 9, который контролирует расход жидкости с помощью изменения проходного сечения. В связи с резким дросселированием потока жидкости, движущейся в турбулентном режиме течения в разделителе 5 происходит смешивание газовой фазы 18 (Фиг. 2) и водометанольного раствора с РИК 19, вследствие чего образуется пена 20. Пена образует в данном потоке четвертую фазу. Таким образом, разделитель жидкости 5 эксплуатируется в четырехфазном режиме:From the separator 1, the separated liquid is discharged to the separator 5. To maintain the liquid level within the specified limits, a level controller 9 is installed on the liquid discharge pipeline from the separator 1, which controls the liquid flow by changing the flow area. Due to the sharp throttling of the liquid flow moving in the turbulent flow regime in the separator 5, the gas phase 18 (Fig. 2) and the water-methanol solution are mixed with the RIC 19, resulting in the formation of foam 20. The foam forms the fourth phase in this flow. Thus, the liquid separator 5 is operated in a four-phase mode:

- газ выветривания 18;- weathering gas 18;

- газоводяная пена 20;- gas-water foam 20;

- конденсат газовый нестабильный 21;- unstable gas condensate 21;

- водометанольный раствор 19.- water-methanol solution 19.

Плотность пены 20 меньше, чем плотность конденсата 21, соответственно, после прохождения полочной жалюзийной насадки 22, пена 20 поднимается наверх и образует тонкую пленку на границе: газ выветривания (18) - газовый конденсат (21). Перейдя в равновесное состояние, в нижней части пены происходит отстаивание и, под действием гравитационных сил капли водного раствора падают в нижнюю часть аппарата через слой углеводородного конденсата 21.The density of foam 20 is less than the density of condensate 21, respectively, after passing through the shelf louvre nozzle 22, foam 20 rises to the top and forms a thin film at the interface: weathering gas (18) - gas condensate (21). Having passed into an equilibrium state, sedimentation occurs in the lower part of the foam and, under the action of gravitational forces, drops of an aqueous solution fall into the lower part of the apparatus through a layer of hydrocarbon condensate 21.

Поверхность контакта фаз: газовый конденсат (21) - водометанольный раствор (19) имеет размытые границы, что создает возможность попадания воды из водоконденсатной эмульсии на повышенных расходах работы установки.The phase contact surface: gas condensate (21) - water-methanol solution (19) has blurred boundaries, which creates the possibility of water ingress from the water-condensate emulsion at increased costs of the installation.

В зависимости от рабочего уровня в разделителе 5, не исключено попадание эмульсии в выходной трубопровод 25 вместе с потоком конденсата 21.Depending on the operating level in the separator 5, it is possible for emulsion to enter the outlet pipeline 25 along with the condensate stream 21.

Для минимизации влияния эмульсии 24 на технологический режим работы разделителя 5, проводится корректировка рабочего интервала регулирования по уровню газового конденсата 21 и водометанольного раствора 19, путем понижения уровня контакта фаз: газ выветривания (18) - газовый конденсат (21) и газовый конденсат (21) - водометанольный раствор (19) до минимально возможного значения. Понижение уровня контакта фаз осуществляется временным изменением степени открытия регуляторов уровня на линиях сброса конденсата (временное закрытие) и водометанольного раствора (временное открытие) с аппарата. Так как производственный процесс полностью автоматизирован, корректировка данного уровня происходит с помощью изменения величины данного уровня программно.To minimize the effect of emulsion 24 on the technological mode of operation of the separator 5, the operating interval of regulation is adjusted according to the level of gas condensate 21 and water-methanol solution 19 by lowering the level of phase contact: weathering gas (18) - gas condensate (21) and gas condensate (21) - water-methanol solution (19) to the lowest possible value. Reducing the level of phase contact is carried out by temporarily changing the degree of opening of the level regulators on the lines for discharging condensate (temporary closure) and water-methanol solution (temporary opening) from the apparatus. Since the production process is fully automated, this level is adjusted by changing the value of this level programmatically.

При прочих равных условиях это позволяет понизить общий уровень эмульсии на границе газового конденсата (21) и водометанольного раствора (19) и, как следствие, минимизировать попадание воды в сборник конденсата 23.Ceteris paribus, this makes it possible to reduce the overall level of the emulsion at the boundary of the gas condensate (21) and water-methanol solution (19) and, as a result, to minimize the ingress of water into the condensate collector 23.

Для исключения попадания отстоявшейся пены в сборник конденсата 23 в разделителе 5 устанавливается крышка-отбойник 26, применение которой ограничивает поступление воды, появившейся после отстаивания пены 20 над сборником конденсата 23, путем уменьшения площади и направления забора жидкости в аппарате. Крышка-отбойник 26 представляет собой квадратную или прямоугольную пластину с отбортованными краями, края которого располагаются ниже верхней кромки сборника конденсата 23, при ее монтаже.To prevent the ingress of settled foam into the condensate collector 23, a baffle cover 26 is installed in the separator 5, the use of which limits the flow of water that appears after the foam 20 has settled over the condensate collector 23, by reducing the area and direction of fluid intake in the apparatus. The baffle cover 26 is a square or rectangular plate with flanged edges, the edges of which are located below the upper edge of the condensate collector 23, when it is installed.

Перевод выветривателя 7 и буферных емкостей 8 в режим трех фазных разделителей жидкости осуществляется путем монтажа дополнительной линии 13, отводящей водную (водометанольную) фазу с нижней части аппаратов (7 и 8). При этом отвод углеводородной фазы осуществляется со среднего уровня выветривателя 7 и буферных емкостей 8. Разделение фаз в указанных аппаратах происходит за счет разницы плотностей этих фаз и сил гравитации. Для исключения вероятности появления течений и застойных зон, аппараты могут быть дополнительно оборудованы стабилизирующими фильтрующими перегородками и насадками.The switch of the ventilator 7 and buffer tanks 8 to the mode of three-phase liquid separators is carried out by installing an additional line 13, which discharges the water (water-methanol) phase from the lower part of the apparatuses (7 and 8). In this case, the removal of the hydrocarbon phase is carried out from the average level of the weatherer 7 and buffer tanks 8. The separation of the phases in these devices occurs due to the difference in the densities of these phases and gravitational forces. To exclude the possibility of currents and stagnant zones, the devices can be additionally equipped with stabilizing filtering baffles and nozzles.

Для оценки эффективности работы оборудования периодически осуществляют отбор проб жидкости с разделителей жидкости 5, выветривателя 7 и буферных емкостей 8. Величина объемной доли воды в разделителе 5 зависит от величины расхода жидкости, поступающей в аппарат. Слив воды, в зависимости от содержания в ней метанола, осуществляют в дренажные емкости, с последующей закачкой насосами в разделитель жидкости 5, либо в емкость хранения водометанольного раствора.To assess the efficiency of the equipment, liquid samples are periodically taken from the liquid separators 5, the evaporator 7 and the buffer tanks 8. The value of the volume fraction of water in the separator 5 depends on the flow rate of the liquid entering the apparatus. Drainage of water, depending on the content of methanol in it, is carried out in drainage tanks, followed by pumping into the liquid separator 5, or into the storage tank of the water-methanol solution.

Предлагаемый способ был апробирован на УКПГ-22 Уренгойского нефтегазоконденсатного месторождения. С 2019 по 2020 год в работе находилось 3 идентичные технологические нитки, каждая из которых в своем составе содержала разделитель жидкости Р-1 (на графике Р-1.1, Р-1.2 и Р-1.3 соответственно). В августе 2019 года на нитке №2 была проведена работа, включающая установку крышки-отбойника в разделителе жидкости Р-1.2. Из графика (фиг. 5) видно, что содержание объемной доли воды в пробах конденсата после установки крышки-отбойника в разделителе Р-1.2, многократно уменьшилось.The proposed method was tested at the UKPG-22 Urengoy oil and gas condensate field. From 2019 to 2020, there were 3 identical technological threads in operation, each of which contained a R-1 liquid separator in its composition (on the chart R-1.1, R-1.2 and R-1.3, respectively). In August 2019, work was carried out on line No. 2, including the installation of a baffle cover in the R-1.2 liquid separator. From the graph (Fig. 5) it can be seen that the content of the volume fraction of water in the condensate samples after installing the baffle cover in the R-1.2 separator decreased many times.

Группа изобретений обеспечивает высокую эффективность работы установки комплексной подготовки газа с целью исключения попадания водной фазы в поток товарного газового конденсата.EFFECT: group of inventions ensures high efficiency of operation of the complex gas treatment plant in order to prevent the ingress of the aqueous phase into the flow of commercial gas condensate.

Claims (2)

1. Установка комплексной подготовки газа, включающая линию подвода пластового газа со скважин, сепаратор первой ступени, выход которого последовательно соединен трубопроводами с колонной-десорбером, выход которого соединен через аппарат воздушного охлаждения и теплообменники с сепаратором второй ступени и через эжектор с сепаратором третьей ступени, разделителями жидкости первой и второй ступени, выветривателем и по меньшей мере одной буферной емкостью, линию отвода товарного газа в магистраль, при этом разделитель жидкости первой ступени оснащен линией отвода пластовой воды, а по меньшей мере одна буферная емкость снабжена линией отвода товарного конденсата в конденсатопровод, отличающаяся тем, что в нижнюю часть выветривателя и по меньшей мере одной буферной емкости дополнительно введена линия отвода жидкой фазы, разделитель жидкости первой ступени снабжен сборником конденсата, причем над сборником конденсата дополнительно введена крышка-отбойник с отбортованными краями, при этом указанные края крышки располагаются ниже верхней кромки сборника конденсата.1. A complex gas treatment plant, including a line for supplying formation gas from wells, a first-stage separator, the outlet of which is connected in series by pipelines to a desorber column, the outlet of which is connected through an air cooler and heat exchangers to a second-stage separator and through an ejector to a third-stage separator, liquid separators of the first and second stages, a vent and at least one buffer tank, a line for draining commercial gas into the main, while the first stage liquid separator is equipped with a line for draining formation water, and at least one buffer tank is equipped with a line for draining commercial condensate into the condensate pipeline, characterized in that a liquid phase discharge line is additionally introduced into the lower part of the weather breaker and at least one buffer tank, the first stage liquid separator is equipped with a condensate collector, and above the condensate collector there is additionally introduced a baffle cover with beaded edges, while indicating The marked edges of the cover are located below the upper edge of the condensate collector. 2. Способ оптимизации процесса подготовки товарного конденсата, осуществляемый в установке по п. 1, характеризующийся тем, что выветриватель и по меньшей мере одну буферную емкость указанной установки переводят в режим трехфазного разделения жидкости, в разделителе жидкости первой ступени проводят корректировку рабочего интервала регулирования по уровню нестабильного газового конденсата и водометанольного раствора путем понижения уровня контакта фаз: газ выветривания - газовый конденсат и газовый конденсат - водометанольный раствор до минимально возможного значения, осуществляют периодический контроль эффективности работы оборудования путем отбора проб жидкой фазы с нижней части разделителя жидкости первой ступени, выветривателя и указанной буферной емкости.2. A method for optimizing the process of preparing commercial condensate, carried out in the installation according to claim 1, characterized in that the ventilator and at least one buffer tank of the specified installation are transferred to the three-phase liquid separation mode, in the first stage liquid separator, the operating interval of regulation is adjusted by level unstable gas condensate and water-methanol solution by lowering the level of phase contact: weathering gas - gas condensate and gas condensate - water-methanol solution to the minimum possible value, periodically monitor the efficiency of the equipment by taking samples of the liquid phase from the bottom of the first stage liquid separator, weatherer and specified buffer capacity.
RU2021100380A 2021-01-11 2021-01-11 Method for optimizing process of preparing commercial condensate and device for its implementation RU2765440C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021100380A RU2765440C1 (en) 2021-01-11 2021-01-11 Method for optimizing process of preparing commercial condensate and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021100380A RU2765440C1 (en) 2021-01-11 2021-01-11 Method for optimizing process of preparing commercial condensate and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2765440C1 true RU2765440C1 (en) 2022-01-31

Family

ID=80214648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021100380A RU2765440C1 (en) 2021-01-11 2021-01-11 Method for optimizing process of preparing commercial condensate and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2765440C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2691503A1 (en) * 1992-05-20 1993-11-26 Inst Francais Du Petrole Process for the treatment and transport of natural gas leaving a gas well
RU2553664C2 (en) * 2010-03-11 2015-06-20 Синвент Ас Water-containing liquid hydrocarbons flow treatment
RU172733U1 (en) * 2016-12-23 2017-07-21 Рустем Руждиевич Везиров GAS-LIQUID SEPARATOR
RU2694266C1 (en) * 2018-11-08 2019-07-11 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой" Method of gas utilization from gas line-trains in preparation for repair or in-line diagnostics
RU2701020C1 (en) * 2018-12-24 2019-09-24 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой" Method of hydrocarbon gas preparation for transport

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2691503A1 (en) * 1992-05-20 1993-11-26 Inst Francais Du Petrole Process for the treatment and transport of natural gas leaving a gas well
RU2553664C2 (en) * 2010-03-11 2015-06-20 Синвент Ас Water-containing liquid hydrocarbons flow treatment
RU172733U1 (en) * 2016-12-23 2017-07-21 Рустем Руждиевич Везиров GAS-LIQUID SEPARATOR
RU2694266C1 (en) * 2018-11-08 2019-07-11 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой" Method of gas utilization from gas line-trains in preparation for repair or in-line diagnostics
RU2701020C1 (en) * 2018-12-24 2019-09-24 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой" Method of hydrocarbon gas preparation for transport

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0721979B1 (en) water treatment vessel to remove immiscible and solid contaminants from an aqueous phase
US8657896B2 (en) High flow rate separator having paired coalescer and demister
US5543043A (en) Clarification of produced water in the oil and gas industry
CN1961060A (en) Apparatus and process for extracting sulfur compounds from a hydrocarbon stream
BR112016011686B1 (en) system and methods for removing entrained liquids
EA027705B1 (en) Contact and separation column and tray
RU172733U1 (en) GAS-LIQUID SEPARATOR
RU2765440C1 (en) Method for optimizing process of preparing commercial condensate and device for its implementation
CA2349872C (en) Method and apparatus for removing foaming contaminants from hydrocarbon processing solvents
US4790947A (en) Water treating in a vertical series coalescing flume
WO2011057783A1 (en) Process for the separation of a multiphase stream which flows along a pipe by means of a t-junction
CN104587710A (en) Oil-water separator
NO139250B (en) OIL SEPARATOR FOR SEPARATION OF OIL FROM WATER BY GRAVITY
US4720341A (en) Water treating in a vertical series coalescing flume
US8192632B2 (en) Process for separating an aqueous phase from an oil phase
US11857893B2 (en) Fluid treatment separator and a system and method of treating fluid
CN206244731U (en) A kind of three phases separator
CN113087174B (en) Oil-water separation device and oily sludge drying system
CN104629794A (en) Oil-gas-washing-coupled oil-water initial separation method and device
CN208964865U (en) Oily-water seperating equipment
US2869675A (en) Methods and means for the low temperature separation of high pressure well streams
RU2216651C1 (en) Pump-ejector compressor plant
CN218860647U (en) Horizontal three-phase separator
RU194405U1 (en) Gas-liquid separator
RU2766135C1 (en) Gas-liquid separator