RU75449U1

RU75449U1 - ASSOCIATED OIL GAS DISPOSAL SYSTEM

Info

Publication number: RU75449U1
Application number: RU2008109566/22U
Authority: RU
Inventors: Лев Аркадьевич Багиров; Ирина Владиславовна Кочеткова
Original assignee: Лев Аркадьевич Багиров; Ирина Владиславовна Кочеткова
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2008-08-10

Abstract

Полезная модель направлена на осуществление экономически эффективной доставки попутного газа от относительно небольших месторождений к потребителю без использования трубопроводного транспорта. Указанный технический результат достигается тем, что система утилизации попутного нефтяного газа, включает средство его компримирования до высоких давлений, размещаемое вблизи добывающих скважин или кустов скважин, транспортные средства, снабженные съемными емкостями для компримированного газа, и установку для переработки газа в товарный газ и жидкие продукты, при этом съемные емкости выполнены в виде снабженных запорно-регулирующей арматурой баллонов, содержащих полиэтиленовую герметизирующую оболочку, на которую намотано стекловолокно или базальтовое волокно, пропитанное органическим связующим. 1 н.п.ф.The utility model is aimed at the implementation of cost-effective delivery of associated gas from relatively small fields to the consumer without the use of pipeline transport. The specified technical result is achieved by the fact that the associated petroleum gas utilization system includes a means for compressing it to high pressures located near production wells or well clusters, vehicles equipped with removable containers for compressed gas, and an installation for processing gas into commercial gas and liquid products while removable containers are made in the form of cylinders equipped with shut-off and control valves containing a polyethylene sealing shell on which glasses are wound fiber or basalt fiber impregnated with an organic binder. 1 n.p.f.

Description

Полезная модель относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использована при разработке и эксплуатации нефтяных месторождений, на которых относительно небольшой объем получаемого попутного газа делает экономически неэффективным организацию его переработки на месте.The utility model relates to the oil and gas industry and can be used in the development and operation of oil fields in which the relatively small amount of associated gas makes it cost-effective to organize its processing on site.

Известна система для утилизации попутного нефтяного газа и пластовой воды, содержащая, по меньшей мере, одну добывающую скважину, соединенную с сепаратором, выход сепаратора по нефти с остаточными водой и газом соединен с первым насосом-компрессором, выход или выходы сепаратора по воде и газу соединены со вторым насосом-компрессором, выход которого соединен с диспергатором, соединенным с нагнетательной скважиной или с водораспределительной гребенкой нагнетательных скважин (RU 2006108582 [1]). Недостатком известной системы является то, что она содержит только стационарные узлы, размещаемые в окрестности добывающей скважины и не предусматривает транспортировку газа к потребителю.A known system for the utilization of associated petroleum gas and produced water, containing at least one production well connected to a separator, the output of the separator for oil with residual water and gas is connected to the first pump-compressor, the output or outputs of the separator for water and gas are connected with a second compressor pump, the outlet of which is connected to a dispersant connected to an injection well or to a water distribution comb of injection wells (RU 2006108582 [1]). A disadvantage of the known system is that it contains only stationary nodes located in the vicinity of the producing well and does not provide for the transportation of gas to the consumer.

Известна система, предусматривающая доставку добываемого газа к потребителю без использования трубопроводов, в состав которой входит устройство для транспортировки поликомпонентного природного газа, выполненное в виде разделенной на отсеки перегородками оболочки дирижабля полужесткой конструкции, имеющей нагнетательные и выпускные штуцеры. В оболочке образованы верхние и нижние отсеки, разделенные мембранными перегородками с различной газопроницаемостью, предназначенными для селективного разделения природного газа на компоненты в соответствии с размерами молекул соответствующего газа, причем на нижнем отсеке установлены нагнетательные и выпускные штуцера, а на верхних отсеках установлены выпускные штуцера (RU 2182875 [2]). Недостатком известного устройства является ограниченность сферы применения. Во-первых, как следует из описания, предлагаемые в нем устройства могут найти применение при подготовке к транспорту и транспортировке поликомпонентного горючего природного газа, состоящего из углеводородов метанового ряда, обогащенного легкими неуглеводородными A known system for the delivery of produced gas to the consumer without the use of pipelines, which includes a device for transporting multicomponent natural gas, made in the form of a semi-rigid structure with discharge and outlet fittings divided into compartments by baffles of the airship. The upper and lower compartments are formed in the shell, separated by membrane walls with different gas permeability, designed for the selective separation of natural gas into components in accordance with the size of the molecules of the corresponding gas, with discharge and outlet nozzles installed in the lower compartment, and outlet nozzles installed in the upper compartments (RU 2182875 [2]). A disadvantage of the known device is the limited scope. Firstly, as follows from the description, the devices proposed therein can find application in the preparation for transport and transportation of multicomponent combustible natural gas consisting of methane hydrocarbons enriched in light non-hydrocarbon

компонентами, преимущественно гелием. Однако, не все месторождения содержат газ, в состав которого входит гелий. Во-вторых, использование дирижаблей в регионах с неустойчивой погодой и сильными ветрами повышает риск их повреждения и утраты транспортируемой продукции.components, mainly helium. However, not all fields contain gas that contains helium. Secondly, the use of airships in regions with unstable weather and strong winds increases the risk of damage and loss of transported products.

Наиболее близкой к заявляемой системе транспортировки попутного нефтяного газа по совокупности существенных признаков можно считать систему, известную из описания к RU 2128803 [3]. Транспортное средство для транспортировки газа к потребителю содержит платформу с емкостями для газа высокого давления, заправочный коллектор, соединенный с блоками приема и раздачи газа и с каждой из емкостей для газа, компрессор, включающий гидронасос, и, по меньшей мере, одну из емкостей высокого давления.The closest to the claimed system for the transportation of associated petroleum gas in terms of essential features can be considered a system known from the description of RU 2128803 [3]. The vehicle for transporting gas to the consumer comprises a platform with containers for high pressure gas, a charging manifold connected to gas receiving and distribution units and from each of the gas containers, a compressor including a hydraulic pump, and at least one of the pressure tanks .

Недостатком известной системы транспортировки является ее невысокая полезная нагрузка, обусловленная тем, что каждое транспортное средство необходимо снабжать комплектом оборудования, которое помимо емкостей для газа должно содержать блок приема газа, блок раздачи, включающий редуктор и контрольно-измерительную аппаратуру, узлы подсоединения к источнику газа и потребителю, заправочный коллектор, соединенный с блоками приема и раздачи газа. Кроме того, в таких транспортных системах в качестве емкостей для газа используются стальные цистерны или баллоны, что также снижает полезную нагрузку.A disadvantage of the known transportation system is its low payload, due to the fact that each vehicle must be equipped with a set of equipment, which, in addition to gas tanks, must contain a gas receiving unit, a distribution unit, including a gearbox and instrumentation, connection units to the gas source and to the consumer, a filling manifold connected to gas receiving and distribution units. In addition, in such transport systems, steel tanks or cylinders are used as gas tanks, which also reduces the payload.

Заявляемая в качестве полезной модели система транспортировки попутного нефтяного газа направлена на увеличение полезной нагрузки транспортных средств, используемых для доставки попутного газа от относительно небольших месторождений к потребителю без использования трубопроводного транспорта.The associated petroleum gas transportation system, claimed as a utility model, is aimed at increasing the payload of vehicles used to deliver associated gas from relatively small fields to the consumer without the use of pipeline transport.

Указанный результат достигается тем, что система транспортировки попутного нефтяного газа включает средство его компримирования до высоких давлений, размещаемое вблизи добывающих скважин или кустов скважин, транспортные средства, снабженные съемными емкостями для компримированного газа, при этом съемные емкости выполнены в виде снабженных запорно-регулирующей арматурой баллонов, содержащих полиэтиленовую герметизирующую оболочку, на которую намотано стекловолокно или базальтовое волокно, пропитанное органическим связующим.This result is achieved by the fact that the associated petroleum gas transportation system includes a means of compressing it to high pressures located near production wells or well clusters, vehicles equipped with removable containers for compressed gas, while removable containers are made in the form of cylinders equipped with shut-off and control valves containing a polyethylene sealing sheath, on which fiberglass or basalt fiber impregnated with an organic binder is wound.

Размещение средства компримирования газа до высоких давлений, вблизи добывающих скважин или кустов скважин, позволяет существенно повысить полезную нагрузку на транспортные средства, поскольку в этом случае нет необходимости снабжать оборудованием такого рода каждое транспортное средство. Отсутствие такого оборудования на транспортных средствах позволяет увеличить полезную нагрузку на них в виде транспортируемого газа.Placing the gas compression means to high pressures near production wells or well clusters can significantly increase the payload on vehicles, since in this case it is not necessary to equip each vehicle with this kind of equipment. The absence of such equipment on vehicles allows increasing the payload on them in the form of transported gas.

Выполнение емкостей для компримированного газа съемными позволяет использовать для транспортировки газа любое из известных транспортных средств (автомобильный, водный и т.д.).The implementation of containers for compressed gas removable allows you to use for transportation of gas any of the known vehicles (automobile, water, etc.).

Наиболее целесообразно выполнять используемые для транспортировки съемные емкости в виде снабженных запорно-регулирующей арматурой баллонов, содержащих полиэтиленовую герметизирующую оболочку, на которую намотано стекловолокно или базальтовое волокно, пропитанное органическим связующим. В этом случае предлагаемые емкости обладают достаточно высокими прочностными характеристиками, позволяющими выдерживать высокое внутреннее давление, и хорошим соотношением «транспортируемый газ/тара», а это означает существенное повышение полезной нагрузки на транспортное средство. Действительно, как показывают расчеты, если выполнять съемные емкости из стали, то соотношение «транспортируемый газ/тара» ухудшается, как минимум, вдвое.It is most expedient to carry out removable containers used for transportation in the form of cylinders equipped with shut-off and control valves, containing a polyethylene sealing shell, on which fiberglass or basalt fiber impregnated with an organic binder is wound. In this case, the proposed containers have sufficiently high strength characteristics that can withstand high internal pressure, and a good ratio of "transported gas / container", and this means a significant increase in the payload on the vehicle. Indeed, as calculations show, if removable containers made of steel are made, the ratio of "transported gas / container" deteriorates at least twice.

Сущность заявляемой системы транспортировки попутного нефтяного газа поясняется примером реализации и чертежом, на котором представлена общая принципиальная схема системы транспортировки попутного нефтяного газа.The essence of the claimed system for the transportation of associated petroleum gas is illustrated by an example implementation and the drawing, which shows a general schematic diagram of a system for the transportation of associated petroleum gas.

Система транспортировки попутного нефтяного газа содержит средство 1 компримирования газа до высоких давлений, размещаемое вблизи добывающих скважин. В качестве такого средства может быть использовано любое из числа известных, например компрессоры различных типов и марок. Транспортные средства 2, входящие в предлагаемую систему, также могут быть выбраны из числа известных. Это могут быть средства наземного, водного или воздушного транспорта, снабженные соответствующими средствами для размещения и/или крепления съемных емкостей 3 (баллонов). В предлагаемую систему может быть включена установка 4 для переработки газа в товарный газ и жидкие продукты.The associated petroleum gas transportation system comprises means 1 for compressing gas to high pressures located near the producing wells. As such means can be used any of a number of known, for example, compressors of various types and brands. Vehicles 2 included in the proposed system can also be selected from among the known. This may be means of land, water or air transport, equipped with appropriate means for placing and / or fixing removable containers 3 (cylinders). The proposed system may include installation 4 for processing gas into commercial gas and liquid products.

Съемные емкости 3 для предлагаемой системы транспортировки попутного нефтяного газа изготавливаются следующим образом. Сначала осуществляют раздувку ПЕТ-преформ и изготовление лейнера, который служит герметизирующей оболочкой сосуда, по широко используемой в настоящее время технологии для изготовления ПЕТ-бутылок. На изготовленный лейнер наносится специальное покрытие и осуществляется намотка волокна, входящего в состав композитной оболочки. Для того, чтобы исключить деформацию лейнера в процессе намотки на него базальтового волокна или стекловолокна, входящего в состав композитной оболочки, в него подается избыточное давление воздуха. После намотки волокна наносится эпоксидное связующее. В процессе формования изготавливаемый баллон снабжается необходимой запорной арматурой в виде заправочного вентиля.Removable containers 3 for the proposed associated petroleum gas transportation system are manufactured as follows. First, PET preforms are inflated and a liner is made, which serves as a sealing shell of the vessel, according to the currently widely used technology for the manufacture of PET bottles. A special coating is applied to the manufactured liner and winding the fiber included in the composite sheath. In order to exclude the deformation of the liner during the winding process on it of basalt fiber or fiberglass, which is part of the composite shell, an excess air pressure is supplied to it. After winding the fiber, an epoxy binder is applied. In the process of molding, the manufactured cylinder is supplied with the necessary valves in the form of a filling valve.

В качестве установки 4 для переработки газа в товарный газ и жидкие продукты могут использоваться установки, состоящие из блока низкотемпературной сепарации (НТС), блока стабилизации и фракционирования, а также блока хранения и системы налива жидких продуктов. Технологическая схема блока НТС может быть выполнена в одном из 4-х вариантов: на основе дроссельного клапана, на основе турбодетандера, на основе холодильника и на основе сверхзвукового сепаратора. Также может быть использована комбинация таких схем. В число элементов оборудования блоков НТС всех типов входят теплообменники и газожидкостные сепараторы. Блок стабилизации и фракционирования состоит из колон стабилизации и фракционирования, снабженных нагревательным и теплообменным оборудованием.As installation 4 for processing gas into commercial gas and liquid products, installations consisting of a low-temperature separation unit (NTS), a stabilization and fractionation unit, as well as a storage unit and a liquid filling system can be used. The technological scheme of the NTS unit can be performed in one of 4 options: based on a throttle valve, based on a turboexpander, based on a refrigerator, and based on a supersonic separator. A combination of such schemes may also be used. The equipment items of all types of NTS units include heat exchangers and gas-liquid separators. The stabilization and fractionation unit consists of stabilization and fractionation columns equipped with heating and heat exchange equipment.

Система функционирует следующим образом. Из поступающей из скважин нефтегазовой смеси в результате ее сепарации газ отделяется от жидкой фазы (воды, нефти) и механических включений и подается на средство 1 для его компримирования. К средству 1 поочередно подключаются съемные емкости или их блоки 3, которые после их заполнения газом размещаются на транспортных средствах 2. Например, в качестве такого транспортного средства могут использоваться седельные тягачи, снабженные полуприцепами рамной или каркасной конструкции, на которые можно устанавливать съемные емкости относительно большого объема (несколько кубометров) в горизонтальном или вертикальном положении, число которых будет зависеть от размера съемных емкостей. При этом можно организовать процесс доставки таким образом, что один тягач может обслуживать несколько полуприцепов. Например, пока The system operates as follows. As a result of its separation, the gas is separated from the oil and gas mixture from the wells from the liquid phase (water, oil) and mechanical impurities and is supplied to means 1 for compressing it. Removable containers or their blocks 3, which after filling them with gas are placed on vehicles 2, are connected to the vehicle 1, for example, truck tractors equipped with semitrailers of frame or frame construction, on which removable containers of relatively large size can be used as such a vehicle volume (several cubic meters) in horizontal or vertical position, the number of which will depend on the size of removable containers. At the same time, it is possible to organize the delivery process in such a way that one tractor can serve several semi-trailers. For example, bye

съемными емкостями, заполненными газом по мере их наполнения, загружается оставленный на месторождении полуприцеп, уже загруженный может перемещаться к установке 4 для переработки газа в товарный газ и жидкие продукты.removable containers filled with gas as they are filled, the semi-trailer left at the field is loaded, already loaded can be transferred to installation 4 for processing gas into commercial gas and liquid products.

Функционирование системы может быть организовано и другим образом. Емкости или их блоки 3 стационарно монтируются на полуприцепах и снабжаются трубопроводной обвязкой и запорно-регулирующей арматурой. Эти полуприцепы поочередно подключаются к средству 1 для заполнения газом.The functioning of the system can be organized in another way. Tanks or their blocks 3 are permanently mounted on semitrailers and equipped with piping and shut-off and control valves. These semitrailers are alternately connected to the means 1 for filling with gas.

Емкости и их блоки могут размещаться также на соответствующих водных транспортных средствах и транспортироваться водным путем.Tanks and their blocks can also be placed on appropriate water vehicles and transported by water.

После завершения транспортировки газ из емкостей и их блоков поступает на установку 4 для переработки газа в товарный газ и жидкие продукты. Т.к. газ перевозится в емкостях с высоким давлением, то для его переработки используется, как правило, одна из технологических схем, связанная с дросселированием (уменьшением давления). В результате дросселирования температура газа падает и в нем образуется жидкая фаза. Получившаяся газожидкостная смесь разделяется в низкотемпературных сепараторах на товарный газ и нестабильную жидкость с растворенным в ней газе. Товарный газ поступает в газопровод, а нестабильная жидкость поступает в блок стабилизации и фракционирования, где из нее получают товарные жидкие продукты. Например, пропан-бутан технический и конденсат стабильный. С помощью системы налива жидкие продукты разливаются в специальные емкости для доставки потребителям.After the transportation is completed, gas from the tanks and their blocks enters installation 4 for processing gas into commercial gas and liquid products. Because Since gas is transported in containers with high pressure, one of the technological schemes associated with throttling (pressure reduction) is usually used for its processing. As a result of throttling, the gas temperature drops and a liquid phase forms in it. The resulting gas-liquid mixture is separated in low-temperature separators into commercial gas and an unstable liquid with gas dissolved in it. Marketable gas enters the gas pipeline, and unstable liquid enters the stabilization and fractionation unit, where marketable liquid products are obtained from it. For example, technical propane-butane and stable condensate. Using a filling system, liquid products are poured into special containers for delivery to consumers.

Claims

A system for the utilization of associated petroleum gas, including means for compressing it to high pressures, located near production wells or well clusters, vehicles equipped with removable containers for compressed gas, and an installation for processing gas into commercial gas and liquid products, while removable containers are made in in the form of cylinders equipped with shut-off and control valves, containing a polyethylene sealing shell, on which fiberglass or basalt fiber, impregnated with organics, is wound eskim binder.