Установка для підготовки природного газу

1. Установка підготовки природного газу, яка містить сепаратор фазового розділення продукції свердловини, дотискувальну компресорну станцію, блок осушування стиснутого газу, з'єднані трубопроводами, яка відрізняється тим, що дотискувальна компресорна станція складається з ежекторів попереднього і остаточного стиснення, апаратів повітряного охолодження, газогідратних дотискувачів, теплообмінників, реактора утворення газогідратів, холодильної машини, причому ежектор C2 2 (19) 1 3 нього й остаточного стиснення, апаратів повітряного охолодження, газогідратних дотискувачів, теплообмінників, реактора утворення газогідратів, холодильної машини, причому ежектор попереднього стиснення створює додаткову депресію на пласт і компримує газ до тиску гідратоутворення, а ежектор остаточного стискування компримує газ до заданої умовами підготовки величини тиску. Для забезпечення умов роботи ежекторів з трубопроводу на ділянці між ежекторами попереднього і остаточного стискування відбирається необхідна кількість газу, охолоджується в теплообмінниках і подається в реактор утворення газогідрату, де при контакті з попередньо охолодженою водою, що циркулює в системі, переводиться в газогідратний стан. Утворений газогідрат почергово подається в газогідратні дотискувачі до їх максимального заповнення і плавиться в обмеженому просторі з виділенням газу високого тиску. Для охолодження потоків газу і води перед їх подачею в реактор утворення газогідратів, відводу теплоти гідратоутворення з реактора утворення газогідратів та підводу необхідної кількості теплоти для почергового плавлення газогідрату використовується, наприклад, пароежекторна пропанова холодильна машина, випарник якої розміщений в реакторі утворення газогідратів, а конденсатори в газогідратних дотискувачах. Застосування у пропонованій установці двох послідовно встановлених по лінії руху газу ежекторів попереднього і остаточного стиснення, з'єднаних трубопроводами з реактором утворення газогідрату і, як мінімум, з двома циклічно працюючими газогідратними дотискувачами, дозволяє створювати додаткову депресію на пласт і компримувати газ до заданої умовами підготовки величини тиску. Це уможливлює відбір газу із свердловини практично до повного її виснаження. На кресленні показана схема установки для підготовки природного газу, де 1 - сепаратор фазового розділення продукції свердловини; 2 - ежектор попереднього стиснення 3, 13 - апарати повітряного охолодження; 4, 5, 6, 15, 16 - триходові крани; 7 - дросель; 8 - ежектор остаточного стиснення; 9 - блок осушування стиснутого газу; 10 випарник холодильної машини; 11 - реактор утворення газогідратів; 12 - теплообмінник; 14 - тепловикористовуючий агрегат холодильної машини; 18, 20 - газогідратні дотискувачі; 17, 19 - конденсатори холодильної машини; І - продукція газової (газоконденсатної) свердловини; II, IV - конденсат; III стиснений газ; V - рідкий пропан на випаровування; VI - газоподібний пропан після випаровування; VII - газоподібний пропан на конденсацію; VIII сконденсований пропан; IX - теплоносій від зовнішнього джерела тепла. Установка працює наступним чином. Продукція газової (газоконденсатної) свердловини (потік І), наприклад, при температурі 25°С і тиску 0,8 МПа, надходить в сепаратор 1, де відділяється від механічних домішок, конденсату води та вуглеводнів (потік II) і направляється в ежектор попереднього стиснення 2, де стискується до тиску гідратоутворення (Рг=2,5 МПа) газом високого тиску, який утворюється при плавленні газогідратів 97411 4 почергово в газогідратних дотискувачах 18 або 20 при тискові 12-16 МПа. Після ежектора попереднього стиснення 2 від газового потоку відбирається частина газу, яка охолоджується в апараті повітряного охолодження 3 і надходить до реактора утворення газогідратів 11, де при контакті з охолодженою водою утворює газогідрат при тиску Рг=2,5 МПа і середній температурі 3°С. Відвід теплоти гідратоутворення із реактора утворення газогідратів 11 відбувається завдяки розміщеному в ньому випарникові 10 холодильної машини 14 (потоки рідкого пропану на випаровування V і газоподібного пропану після випаровування VI). Частина відібраного газу, що не увійшла до складу газогідрату, повертається через ежектор остаточного стиснення 8 в основний газовий потік. Вуглеводневий конденсат, що утворюється в реакторі гідратоутворення в результаті попереднього стискування і охолодження гідратоутворюючого газу, виводиться у вигляді потоку IV. Утворений газогідрат через триходовий кран 6 почергово надходить в газогідратні дотискувачі 18 і 20 (до максимального їх завантаження) і внаслідок почергового підключення через триходові крани 15 і 16 в роботу конденсаторів холодильної машини 17 і 19 (потоки газоподібного пропану на конденсацію VII і сконденсованого пропану VIII), розміщених в газогідрат них дотискувачах 18 і 20, плавиться в обмеженому просторі при тиску 12-16 МПа і температурі 2528°С з утворенням газу та води. Вода після закінчення процесу плавлення газогідрату із газогідратних дотискувачів 18 і 20 після охолодження в апараті повітряного охолодження 13 і в теплообміннику 12 до температури 1-2°С надходить в реактор утворення газогідратів 11, причому цей процес відбувається шляхом поступового заміщення (витіснення) води в газогідратному дотискувачі 18 чи 20 утвореним газогідратом в міру його надходження із реактора утворення газогідратів 11. Потік газу високого тиску, що утворюється в результаті почергового плавлення газогідратів у газогідратних дотискувачах 18 чи 20 (переключення відбувається триходовим краном 4) розділяють на дві частини, однією з яких здійснюють ежектування потоку газу в ежекторі попереднього стиснення 2, а іншою ежектують і стискують другий потік газу в ежекторі остаточного стиснення 8 до тиску Рн=6,0 МПа, необхідного для його підготовки і подачі в газопровід, причому в кінці стадії плавлення газогідрату, коли тиск виділеного газу стає нижчим за необхідний, для ефективної роботи ежекторів попереднього 2 і остаточного 8 стиснення цей потік направляється на повторне гідратоутворення в реактор гідратоутворення 11 через триходовий кран 5 і дросель 7. Стиснений газ після ежектора остаточного стиснення 8 надходить в блок осушування стиснутого газу 9, а з нього - в трубопровід (потік ІІІ). Для роботи пароежекторної пропанової холодильної машини 14 може бути використано практично будь-яке джерело тепла. Технічним результатом застосування установки є скорочення терміну відбору запасів вуглеводневої сировини з покладів на завершальній стадії розробки, збільшення величини потенційних видобувних запасів, крім того відпадає необхідність у 5 використанні дорогого і складного в обслуговуванні компресорного обладнання. Література: Комп’ютерна верстка А. Крулевський 97411 6 1. Ширковский А.И. Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатних месторождений. - М.: Недра, 1979. - С.150-167. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601