Способ транспортировки углеводородов на большие расстояния из первого пункта на шельфовом источнике и система для его осуществления

 

Сущность изобретения: транспортируют углеводородную продукцию скважин по одному трубопроводу во второй пункт. Обработку продукции сильфоннрго источника производят вне платформы во втором пункте . Полученный продукт подают на платформу по отдельному трубопроводу. Во втором пункте из жидкого углеводорода отделяют абсорбированный газ. Полученный продукт в виде жидкого углеводорода с низким содержанием газа на платформе вблизи шельфового источника приводят в контакт с его продукцией в виде насыщенного газом жидкого углеводорода и свободного газа и подают во второй пункт, Объем жидкого углеводорбда с низким содержанием газа берут достаточным для абсорбции им всего выделяющегося газообразного углеводорода , 2 и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4743352/29 (86) РСТ/NO 88/00056 от 22.06,88 (22) 21.12,89 (46) 07.04,93. Бюл, N 13 (31) 872666 (32) 25.06.87 (33) NO (71) Квернер Инджиниринг (NO) (72) Бент Хаммел (ЙО) . (56) Экспресс-информация, Транспорт и хранение нефти, зарубежный опыт.

ВНИИО ЭНГ 11, 1989, с. 5-7, рис. 1. (54) СПОСОБ ТРАНСПОРТИРОВКИ УГЛЕВОДОРОДОВ НА БОЛЬШИЕ РАССТОЯНИЯ

ИЗ ПЕРВОГО ПУНКТА НА ШЕЛЬФОВОМ

ИСТОЧНИКЕ И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯЯ

Изобретение касается транспорта углеводородов на большие расстояния от шельфового месторождения.

Целью изобретения является снижение затрат на транспорт за счет использования способности нефти с низким содержанием газа абсорбировать газ в зависимости от температуры и давления, Существо способа состоит в возращении на платформу предварительно обработанной продукции щельфового источника вне платформы во втором пункте, при этом во втором пункте из жидкого углеводорода отделяют абсорбированный гаэ, а полученный продукт в виде жидкого углеводорода с низким содержанием газа на платформе приводят в контакт с продукцией шельфового источника в виде насыщенного газом жидкого углеводорода и свободного газа и

„„5U „„1808069 АЗ (5!)5 F 17 О 1/ОО, Е 21 B 43/00 (57) Сущность изобретения: транспортируют углеводородную продукцию скважин по одному трубопроводу во второй пункт. Обработку продукции сильфонного источника производят вне платформы во втором пункте. Полученный продукт подают на платформу по отдельному трубопроводу, Во втором пункте из жидкого углеводорода отделяют абсорбированный газ. Полученный продукт в виде жидкого углеводорода с низким содержанием газа на платформе вблизи шельфового источника приводят в контакт с его продукцией в виде насыщенного газом жидкого углеводорода и свободного газа и подают во второй пункт, Объем жидкого углеводорЬда с низким содержанием газа берут достаточным для абсорбции им всего выделяющегося газообразного углеводорода, 2 и 2 з.п. ф-лы, 4 ил. подают во второй пункт, Причем объем жидкого углеводорода с низким содержанием Q0 газа берут достаточным для абсорбции им (,) всего выделяющегося газообразного угле- ©ф . водорода, С)

Система. для транспортировки углево- О дородов отличается тем, что блок первичной подготовки выполнен в виде абсорбционной камеры, а блок обработки — в виде сепаратора, при этом трубопровод соединен с жидкостной частью сепаратора и с абсорб- (д ционной камерой, а дополнительный трубопровод соединен с выходом сепаратора и входом абсорбционной камеры через средство для создания давления жидкости в виде насоса.

Способ предусматривает создание насосом высокого давления жидкого углеводорода .с низким содержанием газа, 1808069 действующего в качестве абсорбента газообразного углеводорода, подачу под высоким давлением жидкого углеводорода с низким содержанием газа по трубопроводу в абсорбционную камеру, находящуюся вблизи углеводородного шельфового источника, подачу в указанную абсорбционную камеру насыщенного газом жидкого углеводорода, извлекаемого из углеводородного коллектора, Объем подаваемого в абсорбционную камеру жидкого углеводорода с низким содержанием газа должен быть достаточным для абсорбции им всего освобождающегося из насыщенного газом жидкого углеводорода газа. Жидкий углеводород с абсорбционным газообразным углеводородом из абсорбционной камеры по трубопроводу подается в сепараторную установку, где газообразный углеводород отделяется от жидкого углеводорода, в результате чего получается жидкий углеводород с низким содержанием газа. Часть полученного таким образом углеводорода с низким содержанием газа возвращается к насосу высокого давления и используется в процессе абсорбции повторно.

На фиг. 1 изображена схема установки; на фиг. 2 и 3 — конструкция абсорбционной камеры; на фиг, 4 — кривая зависимости абсорбции газа от давления;

На фиг. 1 нефтеносный коллектор 1 находится ниже морского дна 2, На участке трубы 3 от нефтеносного коллектора 1 установлена задвижка 4. В ыход задвижки 4 tpyбопроводом 5 соединен с абсорбционной камерой 6, которую предпочтительно размещать на морском дне. Абсорбционная камера 6 трубопроводом 7соединена с береговой обрабатывающей установкой 8.

Сепаратор 9 дополнительный (обратным) трубопроводом 10 соединен с абсорбционной камерой 6. Трубопровод 10 оборудован

НВсосоМ 11 высокого давления, В качестве примера, допустим, что нефтеносный коллектор 2 удален от берега на

100 км и находится на глубине 150 м. Давление в коллекторе составляет 460 бар. Нефть в коллекторе насыщена газом.

На фиг, 4 графически представлена зависимость абсорбции газа от давления для определенного типа нефти, Из представленной кривой очевидно, что при давлении

460 бар один куб.м, насыщенной газом нефти содержит приблизительно 210 стандартных куб.м. газа на 1 куб, По мере подъема нефти иэ коллектора к задвижке 4 давление ее падает, например, до 200 бар. На задвижке 4 давление смеси нефти газа падает еще на 130 бар так. что на выходе задвижки давление смеси нефти и газа получается

55 равным 70 бар, При таком давлении один стандартный куб.м. насыщенной газом нефти содержит 21 стандартный куб.м. газа. Остальной газ, т,е. 210-21 = 189 стандартных куб.м. газа на один стандартный куб,м. нефти при давлении 70 бар, присутствует в виде свободного газа, образуя с нефтью двухфазную смесь.

От расположенной на берегу обрабатывающей установки, т.е, от сепаратора 9 нефть с низким содержанием газа насосом

11 высокого давления по дополнительному трубопроводу 10 перекачивается на подводную нефтедобывающую установку, удаленную от берега на 100 км, где она поступает в абсорбционную камеру 6. Насос 11 (или если требуется, несколько насосов) должен быть рассчитан на давление 70 бар. деиствующее на подводной нефтедобывающей установке. В этой связи необходимо учитывать постепенное опускание трубопровода

10 от берега до глубины 150 м и падение давления нефти с низким содержанием газа в трубопроводе 10, При давлении 70 бар один стандартный куб,м. нефти может адсорбировать 21 стандартный куб.м. газа. Таким образом, в рассматриваемом случае для поглощения газа, освобождающегося из одного стандартного куб.м. извлекаемой из коллектора 1 нефти после задвижки 4, необходимо 189:21 = 9 стандартных куб.м. нефти с низким содержанием газа, возвращенной с береговой обрабатывающей установки. Таким образом, если количество подаваемой с берега нефти с низким содержанием газа в 10 раз превышает количество извлекаемой из коллектора 2 нефти, весь находящийся в смеси с нефтью газ будет абсорбироваться и по трубопроводу 7 на береговую обрабатывающую установку 8 будет поступать нефть без примеси свободного газа, т.е. однородная жидкость.

Идущий к берегу трубопровод 7 постепенно поднимается, в результате чего давление транспортируемой по этому трубопроводу нефти снижается и из нее вновь начинает освобождаться газ и соответственно вновь возникают проблемы транспортировки двухфазной текучей среды. Для исключения этих проблем необходимо увеличивать количество подаваемой с берега по трубопроводу 10 нефти с низким содержанием газа, так как в этом случае обеспечивается сохранение способности нефти удерживать газ в растворенном состоянии до ее прибытия на береговую обрабатывающую установку 8 после прохождения по трубопроводу 7 длиной

100 км.

1808069

20

Потери на трение в трубопроводах можно оценить величиной давления 26.5 бар.

Поскольку идущий к берегу трубопровод поднимается на 150 м. падение давления эа счет этото перепада высот составляет приблизительно 13,5 бар. Поскольку давление нефти на подводной обрабатывающей установке составляет в рассматриваемом примере.70 бар, а общее снижение давления на трубопроводе 7 составляет 40 бар, давление нефти в трубопроводе 7 на берегу будет составлять 30 бар. При этом давлении один стандартный куб.м. нефти может удерживать в растворенном состоянии только 10 стандартных куб.м. газа. Таким образом, в рассматриваемом случае необходимо, чтобы количество возвращаемой с берега нефти с низким содержанием газа в 20 раз превышало количество извлекаемой из коллектора 1 нефти, так как это обеспечивает абсорбцию всего освобождающегося иэ добываемой нефти газа и транспортировка нефти по трубопроводу 7 к берегу будет происходить без падения давления в трубопроводе и, следовательно, без освобождения из нефти растворенного в ней газа.

Трубопроводы 7 и 10 имеют одинаковый диаметр и соединены с абсорбционной камерой 6, имеющей такой же внутренний диаметр, Коллектор 12 распределяет нефть и газ добываемой смеси нефти и газа по всему объему абсорбционной камеры, обеспечивая максимальную эффективность процесса абсорбции.

Иэ сепаратора 9 отделенный от жидкого углеводорода газообразный углеводород удаляется по трубопроводу 13,, а жидкий углеводород с низким содержанием газа — по трубопроводу 14. Удаление газообразного и жидкого углеводорода производится так, чтобы баланс работы установки не нарушалСя.

Таким образом, нефть с низким содержанием газа действует в качестве абсорбента в трубопроводах, идущих от берега к подводной нефтедобывающей установке и обратно к береговой обрабатывающей установке, Объем нефти с низким содержанием

-растворенного в ней газа в конкретном рассматриваемом случае должен е 20 раэ превышать объем извлекаемой из коллектора . нефти, В подводной нефтедобывающей установке смесь нефти и газа, извлекаемая из нефтеносного коллектора 2, вводится в абсорбционную камеру, куда также вводится нефть с низким содержанием в ней газа и где последняя полностью абсорбирует освобождающийся из добываемой нефти гаэ, так как содержание в ней растворенного газа значительно ниже уровня насыщения, По мере приближения ненасыщенной газом нефти к береговой обрабатывающей установке (по трубопроводу 7) она постепенно достигает уровня насыщения растворенным в ней газом.

Если допустить, что производительность нефтеносного коллектора 1 составляет 400 стандартных куб.м, нефти в час, тогда двадцатикратная подача нефти с низким содержанием газа с береговой установки 8 будет составлять 400х20 = 8000 стандартных куб.м, в час или 2,2 стандартных куб.м. в секунду. При этих условиях поток нефти по трубопроводу на береговую обрабатывающую установку 8 с учетом 400 стандартных куб.м„извлекаемых из коллектора 2, будет составлять 2,3 стандартных куб.м. в секунду

Формула изобретения

1. Способ транспортировки углеводородов на большие расстояния из первого пункта на шельфовом источнике, предусматривающий транспорт углеводородной продукции скважин по одному трубопроводу во второй пункт, причем обработку продукции шельфового источника производят вне платформы во втором пункте, а полученный продукт подают на платформу по отдельному трубопроводу, о т л и ч а ю щ и й— с я . тем, что во втором пункте из жидкого углеводорода отделяют абсорбированныи газ, а полученный продукт в виде жидкого углеводорода с низким содержанием газа на платформе вблизи шельфового источника приводят в контакт с его продукцией в виде насыщенного газом жидкого углеводорода и свободного газа и подают во второй пункт, причем объем жидкого углеводорода с низким содержанием газа берут достаточным для абсорбции им всего выделяющегося газообразного углеводорода.

2. Система для транспортировки углеводородов на большие расстояния иэ первого пункта на шельфовом источнике, содержащая блок первичной подготовки находящийся вблизи шельфового источника и соединенный с ним блок обработки продукции скважин, находящийся на втором пункте вне платформы, трубопровод для транспорта углеводородной продукции и дополнительный трубопровод, о т л и ч а ющ а я с я тем, что блок первичной подготовки выполнен в виде абсорбционной камеры, а блок обработки — в виде сепаратора. при этом упомянутый трубопровод соединен с жидкостной частью сепаратора и с абсорбционной камерой, а дополнительный трубопровод соединен с выходом сепаратора и

1808069

12 входом абсорбционной камеры через средство для создания давления жидкости в виде насоса.

3. Система пои, 2, отл ича ю ща я с я тем, что в ней оба трубопровода имеют одинаковый внутренний диаметр.

4 Сигтема по пп 2 и 3 от л ичаю Wа я с я тем. что абсорбционная камера имеет цилиндрическую форму, ее внутренний диаметр равен внутреннему диаметру указан5 ных трубопроводов, которые соединены между собой посредством упомянутой камеры.

1808068

12

Фиг. 3

Sm ISm

200

100

100 200 300 400

bar

Составитель И,Петоян

Редактор Г.Федотов Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1397 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государствеыного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5