Способ подготовки парафиносодержащей газоконденсатной смеси к транспорту

 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности. Техническим результатом изобретения является снижение эксплуатационных затрат на обработку парафиносодержащих газоконденсатных смесей. Способ заключается в подготовке к транспорту газоконденсатных смесей разных пластов в двух технологических нитках по технологии низкотемпературной сепарации. В первой технологической нитке обрабатывают газоконденсатную смесь с низким содержанием парафинов. Подачу во вторую технологическую нитку в узел приема сырья и в поток газа между сепаратором первой ступени и рекуперативным теплообменником конденсата первой ступени сепарации первой технологической нити производят в количествах, снижающих концентрацию парафинов в смеси ниже пороговой. Для подачи конденсата с первой во вторую технологическую нитку без насоса в сепараторе первой ступени первой технологической нитки поддерживают более высокое давление. 1 з.п.ф-лы, 2 табл., 1 ил.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при подготовке газоконденсатной и газонефтяной смесей к транспорту.

Известен способ подготовки парафиносодержащей газоконденсатной смеси (ГКС) к транспорту с использованием процесса низкотемпературной сепарации (HTС) (см. Бекиров Т.М., Ланчаков Г.А. Технология обработки газа и конденсата М.: Недра, 1999, с. 427-430). В этом способе для предотвращения парафиноотложения на установке НТС производят подогрев ГКС перед сепаратором первой ступени выше температуры отложения парафинов.

Недостатками этого способа являются большая металлоемкость установки и повышенные эксплуатационные затраты, связанные с подогревом сырья.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому техническому решению является способ подготовки ГКС к транспорту в двух технологических нитках (ТН) по технологии НТС (см. патент РФ N 2092690, БИ 1997, N 28). В этом способе часть смеси конденсатов ступеней сенсации первой ТН в качестве растворителя подают в поток газа второй ТН между сепаратором первой ступени и рекуперативным теплообменником. Благодаря этому обеспечивают снижение концентрации парафиносодержащей фракции в жидкой фазе и предотвращают выпадение парафина в твердый осадок.

Недостатком этого способа является то, что он не обеспечивает надежность работы узла приема сырья (УПС) второй технологической нитки, где парафины отлагаются на запорных и регулирующих арматурах, уровнемерных стеклах и т.д. Кроме того, производят подачу с первой ТН на вторую ТН конденсата относительна низкого давления, что повышает расход энергии на работу насоса и, в целом, на процесс.

Целью изобретения является повышение надежности работы установки: обработки парафиносодержащей ГКС путем исключения выпадения парафинов в твердый осадок в УПС второй ТН и снижение расхода энергии на подачу конденсата с первой на вторую ТН.

Поставленная цель достигается следующим образом. В способе подготовки к транспорту газоконденсатных смесей разных пластов в двух технологических нитках по технологии низкотемпературной сепарации в первой технологической нитке обрабатывают газоконденсатную смесь с низким содержанием парафинов, а во второй - газоконденсатную смесь с высоким содержанием парафинов, в качестве растворителя в узел приема сырья и в поток газа между сепаратором первой ступени и рекуперативным теплообменником второй технологической нитки, подают конденсат первой ступени сепарации первой технологической нитки в количествах, снижающих концентрацию парафинов в смеси ниже пороговой.

Предлагаемое изобретение не требует применения дорогостоящего оборудования и реагентов. Условием его реализации является работа во взаимоувязке двух ТН, обрабатывающих сырье разных составов. При этом концентрация парафинов в конденсате первой ступени первой ТН должна быть ниже, чем концентрация парафинов в жидкой фазе в УПС второй ТН.

Количество конденсата, подаваемого с первой ТН в УПС второй ТН, определяют с учетом количества и состава сырья в УПС и концентрации парафинов в конденсате первой ТН. Аналогичный порядок соблюдают и при определении расхода конденсата, подаваемого с первой на вторую ТН в поток газа между сепаратором первой ступени и рекуперативным теплообменником.

Использование конденсата первой ступени первой ТН в качестве растворителя во второй ТН обеспечивает снижение концентрации парафинов в УПС и в жидкой фазе, образовавшейся при охлаждении газа в теплообменнике второй ТН, ниже пороговой и предотвращает выпадение парафина в твердый осадок.

На чертеже представлена технологическая схема подготовки к транспорту ГКС двух залежей по предлагаемому изобретению. На первой ТН обрабатывают ГКС с низким содержанием парафинов, а на второй - ГКС с высоким содержанием парафинов.

ГКС с низким содержанием парафинов по линии 1 подают в сепаратор первой ступени 2 первой ТН, где разделяют на фазы.

Газовую фазу по линии 3 подают в блок дополнительной обработки 4, где производят охлаждение газа и разделение полученной смеси на жидкую и газовую фазы. Полученные паровую 5 и жидкую фазы 6 отводят по назначению.

Конденсат из сепаратора 2 по линии 7 отводят в разделитель 8 для разделения на водноингибиторную фазу и газовый конденсат (далее конденсат). Водноингибиторную фазу по линии 9 подают на регенерацию.

Конденсат по линии 10 выводят из разделителя и делят на два потока. Часть конденсата по линии 11 отводят на дальнейшую обработку. Другую часть конденсата по линии 12 подают на всас насоса 13, где дожимают до давления на 0.15-0.20 МПа выше давления второй ТН и по линии 14 подают на вторую ТН. При наличии избыточного давления в первой ТН конденсат на вторую ТН подают самотеком, без применения насоса.

ГКС с высоким содержанием парафина по линии 15 подают в УПС 16 второй ТН. В УПС по линии 17 подают часть конденсата первой ступени сепарации первой ТН. Полученную смесь по линии 18 подают в сепаратор 19 для разделения на жидкую и газовую фазы.

Газовую фазу 20 смешивают с частью конденсата первой ступени, подаваемого по линии 21 из первой ТН. Затем смесь по линии 22 подают в теплообменник 23, где охлаждают до требуемой температуры. Полученную смесь по линии 24 подают на дальнейшую обработку.

Жидкую фазу из сепаратора 19 по линии 25 отводят на дальнейшую обработку.

Для сравнительной оценки вариантов подготовки газоконденсатной смеси по наиболее близкому аналогу и предлагаемому способу проведены исследования.

Составы сырья первой и второй технологических ниток приведены в табл. 1. Согласно этим данным в пересчете на стабильный конденсат (фракция С₅₊) содержание твердых парафинов в ГКС с высоким содержанием парафинов составляет 3.8 мас.%.

При поступлении такого сырья в УПС второй ТН происходит выпадение парафинов в твердый осадок.

Содержание парафинов в конденсате первой ступени сепарации первой ТН составляет 0.09 мас. % (в пересчете на стабильный конденсат 0.1 мас.%), что многократно меньше, чем в конденсате второй ТН. Поэтому при подаче конденсата с первой во вторую ТН происходит снижение концентрации парафинов в жидкой фазе в УПС ив жидкой фазе, образовавшейся при охлаждении газа в теплообменнике 23.

Результаты опытов при работе установки в различных режимах приведены в табл.2. Во всех режимах постоянными являлись концентрация парафинов в конденсате, подаваемом с первой во вторую ТН (0.09 мас.%) и в жидкой фазе в УПС второй ТН (3.5 мас.%), а также давление и температура в сепараторах первой ступени первой и второй технологических нитках. Во всех режимах производительность второй ТН составляет 210 тыс.м³/ч.

Для исключения отложения парафинов в УПС второй ТН массовая концентрация парафинов в жидкой фазе не должна превышать 2.45 мас.%. Этот показатель для жидкой фазы, образовавшейся при охлаждении газа в теплообменнике 23, составляет 0.80%. Исходя из этих величин определяли количество конденсата, подаваемого в УПС второй ТН и в поток газа между сепаратором 19 и теплообменником 23.

Показатели работы технологических ниток установки при работе в различных режимах приведены в табл.2.

В первом режиме технологические нитки работают автономно, с первой ТН во вторую ТН конденсат не подается: В жидкой фазе УПС второй ТН концентрация парафинов составляет 3.5 мас.%, что в 1.42 раза больше порогового уровня. Происходит выпадение парафинов в осадок. В жидкой фазе, образовавшейся при охлаждении газа в теплообменнике 23, концентрация парафинов равна 1.03%, что также выше порогового значения (0.80 мас.%); не обеспечивается работа теплообменника 23 без выпадения парафинов в осадок. (В табл.2 возможность отложения парафинов с УПС и теплообменнике 23 указана со знаком плюс, а без отложения - со знаком минус).

Во втором режиме технологические нитки работают по аналогу: не производится подача конденсата в УПС второй ТН. Поэтому здесь, так же как и в первом режиме, происходит отложение парафинов в УПС. В поток газа перед теплообменником 23 подают 24.4 кг/1000 м³ конденсата. Происходит снижение концентрации парафинов с 1.03 мас.% до 0.45 мас.%, что более чем в 2 раза ниже порогового значения. Не происходит отложение парафинов в теплообменнике 23.

В третьем режиме установка работает по предлагаемому способу: конденсат первой ступени сепарации первой ТН подают в УПС и в поток газа перед теплообменником 23 второй ТН.

Расход конденсата в УПС в количестве 0.354 кг на 1 кг жидкой фазы концентрацию парафинов в жидкой фазе снижает с 3.5 до 2.58% мас.%. Это на 0.11% выше пороговой, поэтому не обеспечивается работа УПС без отложения парафинов. В поток газа перед теплообменником 23 подают 24.4 кг/1000 м³ конденсата. Это снижает концентрацию парафинов в жидкой фазе с 1.03 до 0.45 мас.%, то есть ниже пороговой. В теплообменнике 23 не происходит отложение парафинов. В последующих опытах (4 и 5) поддерживается такой же режим эксплуатации теплообменника 23, и этот аппарат работает без отложения парафинов.

В четвертом режиме в УПС конденсат подается в количестве 0.84 кг на 1 кг жидкости. Это обеспечивает снижение концентрации парафинов в жидкой фазе до 1.94 мас.%, что значительно ниже пороговой (2.45 мас.%): предотвращается выпадение парафинов в твердый осадок.

В пятом режиме расходные показатели технологических ниток идентичны показателям четвертого режима. При этом во второй ТН давление поддерживается на 0.20 МПа ниже, чем в первой ТН. Это обеспечивает подачу конденсата с первой на вторую ТН без использования насоса.

В целом, при работе по технологии предлагаемого изобретения в работе второй технологической нитки, где перерабатывают высокопарафинистую ГКС, не возникает проблем, связанных с отложением парафинов.

Формула изобретения

1. Способ подготовки парафиносодержащей газоконденсатной смеси к транспорту, включающий обработку смеси в двух технологических нитках по технологии низкотемпературной сепарации, при которой в первой технологической нитке обрабатывают газоконденсатную смесь с низким содержанием парафинов, а во второй нитке - газоконденсатную смесь с высоким содержанием парафинов, при этом в качестве растворителя во вторую технологическую нитку в поток газа между сепаратором первой ступени и рекуперативным теплообменником подают конденсат первой ступени сепарации первой технологической нитки, отличающийся тем, что конденсат первой ступени сепарации подают также в узел приема сырья второй технологической нитки в количествах, снижающих концентрацию парафинов в смеси ниже пороговой.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в узле приема сырья второй технологической нитки поддерживают более низкое давление и обеспечивают подачу конденсата во вторую технологическую нитку без использования насоса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 27.07.2007

Извещение опубликовано: 27.07.2007        БИ: 21/2007

---