Эффективные методы дегазации: повышение эффективности извлечения углеводородов

Дегазация – это процесс удаления газа из нефтяных и газовых скважин с целью повышения эффективности извлечения углеводородов. Газ, содержащийся в нефти или газе, может создавать проблемы при добыче, транспортировке и переработке углеводородов. Поэтому разработка и применение эффективных методов дегазации имеет большое значение для нефтегазовой промышленности.

Современная газовая и нефтяная промышленность сталкивается с необходимостью минимизировать потери углеводородных компонентов. Для этого была предложена адсорбционная установка, предназначенная для подготовки природного газа к транспортировке, с рациональным использованием низконапорного газа сепарации. В этом процессе используется технологический компрессор, который отводит сбросной низконапорный газ дегазации от сепаратора низкого давления. Этот газ затем смешивается с жидкой фазой сепаратора среднего давления и проходит через промежуточный теплообменник, что позволяет переработать сбросной газ и получить дополнительное количество топливного газа и газового конденсата. Данная технология позволяет достичь степени извлечения углеводородов С5+ до 0,49.

Техническое решение также включает технологический компрессор, соединенный с сепаратором среднего давления, который отводит газ дегазации в линию топливного газа и углеводородного конденсата. Конденсат подается через промежуточный подогреватель обратно в сепаратор низкого давления для окончательной стабилизации.

Однако у данной установки есть недостатки, связанные с потерей жидких углеводородов С5+. Эти потери обусловлены двумя основными факторами:

• частью утилизированных жидких углеводородов, которые из-за высокой температуры процесса поглощения передаются из сепаратора среднего давления в топливную сеть при разделении компримированного сбросного газа;

• цикличностью выработки углеводородного конденсата на адсорбционной установке при отбензинивании газа.

Для устранения этих недостатков была предложена эффективная технология утилизации сбросного низконапорного газа дегазации, которая обеспечивает более высокую степень извлечения углеводородов С5+. Эта технология позволяет разделять низконапорный газ на жидкие углеводороды и топливный газ с высокой эффективностью.

Выбор технологии играет важную роль в повышении эксплуатационной эффективности газовой и нефтяной промышленности. Для реализации стратегии сокращения низконапорных сбросных газов и повышения эффективности подготовки природного газа к транспортировке необходимо применять лучшие доступные технологии (НДТ).

Одним из перспективных направлений является внедрение эффективной технологии утилизации низконапорного газа сепарации, обеспечивающей максимальное извлечение углеводородного сырья. Внедрение таких технологий необходимо для удовлетворения потребностей газовой и нефтяной промышленности в современных методах утилизации сбросного газа как вторичного ресурса, что улучшает экономические и технологические показатели производства и усиливает экологическую безопасность.

Эффективное использование вторичных ресурсов способствует реализации стратегии долгосрочного развития России с низким уровнем выбросов парниковых газов и формированию устойчивой инновационной экономики. Это, в свою очередь, обеспечивает рост прибыли и улучшение экологической ситуации. Внедрение эффективной технологии утилизации сбросного низконапорного газа способствует энергосбережению и ресурсосбережению, что является важным для устойчивого инновационного развития предприятий газовой и нефтяной отрасли.

Для повышения эффективности работы адсорбционной установки рекомендуется охлаждать компримированный сбросной низконапорный газ до температуры максимальной конденсации углеводородов С5+. Это позволит качественно и в избытке выделить углеводородный конденсат в дополнительно установленном сепараторе топливного газа, минимизируя потери углеводородов.

Теоретические закономерности низкотемпературной сепарации (НТС) углеводородного газа подтверждают достижение высококачественного разделения сбросного низконапорного газа дегазации на газообразную и жидкую фазу. НТС, будучи эффективной технологией и относясь к наилучшим доступным технологиям (НДТ), позволяет максимально извлекать компоненты С5+ из углеводородных газов за счет однократной конденсации при пониженных температурах и гидромеханического разделения равновесных газовой и жидкой фаз. Это обеспечивает эффективную утилизацию низконапорного газа благодаря поддержанию качественного технологического режима.

Технологический цикл данной эффективной технологии, при общем расходе природного газа 1 900 000 нм³/ч, плотности 0,699 кг/м³, давлении 6,3 МПа и температуре 20°C, работает следующим образом: нестабильный газовый конденсат из сепаратора высокого давления (с расходом 9 992 кг/ч) проходит через дроссель, где его температура снижается до -2°C, и поступает в сепаратор среднего давления, где поддерживается давление 0,74 МПа. В результате частичной дегазации выделившийся газ дегазации (684 кг/ч) направляется в топливную сеть.

Нестабильный газовый конденсат (9 308 кг/ч) из сепаратора среднего давления проходит через второй дроссель, где температура снижается до -4°C, и затем смешивается с потоком газового конденсата из сепаратора топливного газа (164 кг/ч). Этот общий поток нагревается до 45°C в промежуточном подогревателе и поступает в сепаратор низкого давления (давление 0,13 МПа) для окончательной дегазации.

Выделившийся стабильный газовый конденсат (9 219 кг/ч) направляется на хранение в резервуарный парк, а сбросной низконапорный газ дегазации (253 кг/ч) поступает в компрессор. После компрессии газ направляется в пропановый холодильник, где охлаждается до -12°C, и далее поступает в сепаратор топливного газа, где выделяется газовый конденсат (164 кг/ч) и газ дегазации (89 кг/ч), который направляется в топливную сеть. В случае неработоспособности компрессора, сбросной газ сбрасывается на факел.

Эффективная технология утилизации сбросного низконапорного газа дегазации обеспечивает дополнительный отвод газа дегазации и газового конденсата из сепаратора топливного газа. Газ дегазации, соответствующий требованиям ГОСТа 5542, может использоваться в промышленности в качестве топлива. Газовый конденсат, смешанный с потоком углеводородного конденсата из сепаратора среднего давления, подается на окончательную стабилизацию в сепаратор низкого давления через промежуточный подогреватель, что позволяет получать стабильный газовый конденсат согласно ГОСТу Р 54389.

Внедрение данной технологии способствует энерго- и ресурсосбережению благодаря дополнительной выработке топливного газа и стабильного газового конденсата, что позволяет увеличить степень извлечения углеводородов С5+ до 0,7.