Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 [ 26 ] 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66

рованной системе в основном используют три метода: отстой, фильтрование и флотацию. Метод отстоя основан на гравитационном разделении твердых частиц механических примесей, капель нефти и воды. Процесс отстоя проводят в горизонтальных аппаратах-отстойниках или в вертикальных резервуарах-отстойниках. Метод фильтрования основан на прохождении загрязненной пластовой воды через гидрофобный фильтрующий слой, например через гранулы полиэтилена. Гранулы полиэтилена "захватывают" капельки нефти и частицы механических примесей и свободно пропускают воду. Метод флотации основан на одноименном явлении, когда пузырьки воздуха или газа, проходя через слой загрязненной воды снизу вверх, осаждаются на поверхности твердых частиц, капель нефти и способствуют их всплытию на поверхность. Очистку сточных вод осуществляют на установках очистки вод марок УОВ-750, УОВ-1500, УОВ-3000 и УОВ-10000, имеющих пропускную способность соответственно 750, 1500, 3000 и 10000 м/сут. Следует отметить, что установка УОВ-10000 состоит из трех установок УОВ-3000. Каждая такая установка состоит из четырех блоков: отстойника, флотации, сепарации и насосного. Вместе с очищенной пластовой водой в продуктивные пласты для поддержания пластового давления закачивают пресную воду, получаемую из двух источников: подземных (артезианских скважин) и открытых водоемов (рек). Грунтовые воды, добываемые из артезианских скважин, отличаются высокой степенью чистоты и во многих случаях не требуют глубокой очистки перед закачкой в пласты. В то же время вода открытых водоемов значительно загрязнена глинистыми частицами, соединениями железа, микроорганизмами и требует дополнительной очистки. В настоящее время применяют два вида забора воды из открытых водоемов: подрусловый и открытый. При подрусловом методе воду забирают ниже дна реки -"под руслом". Для этого в пойме реки пробуривают скважины глубиной 20-30 м и диаметром 300 мм. Эти скважины обязательно проходят через слой песчаного грунта. Скважину укрепляют обсадными трубами с отверстиями на концах и в них опускают водозаборные трубы диаметром 200 мм. В этом случае получают как бы два сообщающихся сосуда - "река - скважина", разделенных естественным фильтром (слоем песчаного грунта) . Вода из реки профильтровывается через песок и накапливается в скважине. Приток воды из скважин и удаление ее форсируются вакуум-насосом или водоподъемным насосом. Далее вода забирается насосом и подается в резервуары чистой воды, а оттуда - на кустовую насосную станцию (КНС). При открытом методе воду с помощью насосов первого подъема откачивают из реки и подают на водоочистную станцию, где она проходит цикл очистки и попадает в отстойник. В отстойнике с помощью реагентов-коагуляторов частицы механических примесей и соединений железа выводятся в осадок. Окончательная очистка воды происходит в фильтрах, где в качестве фильт-

рующих материалов используют чистый песок или мелкий уголь.

Все оборудование системы сбора и подготовки нефти и воды поставляют в комплектно-блочном исполнении в виде полностью готовых блоков или суперблоков.

Сбор и подготовка газа и газового конденсата

Существует несколько схем сбора газа и газового конденсата на промыслах: линейная, кольцевая, групповая. Конкретный выбор схемы сбора газа зависит от многих причин, в числе которых геологические условия месторождения, состав и свойства добываемой продукции газовых скважин, способа подготовки газа и газового конденсата к транспортировке, требований потребителей и другие факторы. Каждая газовая скважина соединяется с газосборными коллекторами газопроводами-шлейфами. Газосборные коллекторы соединяют газопроводы-шлейфы с установками комплексной подготовки газа (УКПГ). При наличии на месторождении нескольких УКПГ их соединяют между собой соединительными газопроводами. Наибольшее применение на новых газовых и газоконденсатных месторождениях получила централизованная система сбора. Газ и газовый конденсат от группы скважин по индивидуальным газопроводам-шлейфам поступают на УКПГ и затем после подготовки на каждой УКПГ - в газосборный коллектор и на головные сооружения (ГС). Следует отметить, что на первых стадиях разработки газовых месторождений широко применяли индивидуальные схемы сбора газа, когда на каждую скважину устанавливали свой комплекс оборудования для подготовки газа. Эта схема сбора газа отличалась высокой степенью надежности, так как выход из строя одной индивидуальной установки не прекращал работы всей системы. Однако из-за ряда крупных недостатков - большой металлоемкости и рассредоточенности объектов, повышенной численности обслуживающего персонала, сложной системы водо- и теплоснабжения эта система в настоящее время не применяется.

На современных газовых месторождениях система сбора и подготовки газа включает следующие сооружения: установку предварительной подготовки газа (УППГ), УКПГ и ГС. Это общая схема, так как в зависимости от характера месторождения (чисто газовое или газо-конденсатное) и других факторов процессы подготовки газа могут в основном сосредоточиваться на УППГ, УКПГ или на УКПГ и ГС. Например, если месторождение чисто газовое, то вся подготовка газа сосредоточивается на УКПГ, а на УППГ выполняют только замер объемов продукции, поступившей от каждой газовой скважины. На газоконденсатных месторождениях на УППГ выполняют не только замер объема продукции каждой скважины, но и частичное отделение влаги и конденсата.

При промысловой подготовке газа в основном для удаления вла-

ги и конденсата применяют три технологических процесса: низкотемпературную сепарацию (НТС), абсорбционную сушку и адсорбционную сушку. Области применения каждого из этих технологических процессов определяются конкретными условиями каждого газового месторождения. Так, для подготовки газа на чисто газовых месторождениях для удаления влаги широко применяют абсорбционную, а также адсорбционную сушку. При наличии в газе конденсата наряду с абсорбционной и адсорбционной сушкой, особенно в условиях северных газоконденсатных месторождений, широко применяют низкотемпературную сепарацию (НТС), а при содержании конденсата более 100 см в 1 м газа применяют также и низкотемпературную a6cofj6-цию (НТА). Если газ содержит повышенное количество сероводорода и углекислого газа (кислые газы), то газ дополнительно очищают от сероводорода и углекислого газа на специальных установках, а на крупных месторождениях на ГПЗ.

Низкотемпературная сепарация осуществляется при температурах от -15° С в описанных ранее гравитационных или циклонных сепараторах с предварительным охлаждением газа. Охлаждение газа до низких температур позволяет более глубоко провести удаление влаги и конденсата. Для охлаждения газа и газового конденсата при НТС используют два метода: дросселирование газа и применение специальных холодильных машин. Метод дросселирования основан на "дроссель-эффекте" или эффекте Джоуля - Томсона, изучаемого в курсе физики. Суть этого эффекта заключается в изменении температуры газа при снижении давления на дросселе, т.е. на местном препятствии потоку, газа. При положительном эффекте Джоуля - Томсона газ в процессе дросселирования охлаждается, а при отрицательном - нагревается. Для природного газа, состоящего в основном из метана, эффект Джоуля - Томсона положительный, т.е. происходит с охлаждением газа. Для дросселирования газа перед входом в сепаратор устанавливают дроссель, т.е. шайбу с узким проходным отверстием. Дросселирование газа широко применяют при низкотемпературной сепарации ввиду простоты устройства дросселя и отсутствия сложного холодильного оборудования. Однако дросселирование эффективно для охлаждения газа только при определенном устьевом давлении газовой скважины (во всяком случае не менее 6 МПа). Поэтому применение дросселирования на поздних стадиях разработки месторождения неэффективно из-за падения давления газа. В этом случае для охлаждения газа применяют специальные холодильные машины. Применение таких машин позволяет вести подготовку газа до конца разработки месторождения, но при этом возрастают (примерно в 2-2,5 раза) капитальные вложения в обустройство промыслов. Для предотвращения образования гидратов в сырой газ вводят водный раствор гликолей, в частности диэтиленгликоль (ДЭГ).