Способ утилизации попутного газа



Способ утилизации попутного газа
Способ утилизации попутного газа

Владельцы патента RU 2680154:

Публичное акционерное общество "ОНХП" (RU)

Изобретение относится к способу утилизации попутного газа, образующегося при морской добыче нефти. Технический результат - исключение выбросов попутного газа в атмосферу в виде продуктов его сжигания и снижение затрат на утилизацию по сравнению с существующими методами. Способ включает в себя закачку попутного газа через коллектор 5 в подводную или надводную емкость 1, частично заполненную водой. После доведения соотношения объемов газа и полости в емкости 1 до значений, равных ~ 160:1, емкости 1 заполняют через коллектор 9 водой. Поднимают давление в емкости 1 до значений, при которых образуются гидраты компонентов попутного газа при температуре воды в емкости. После чего емкость 1 отстыковывают от коллекторов 5 и 9 и захватывают судном-челноком 11 для транспортировки потребителям газа. На месте приемки газа емкость пристыковывают к приемному коллектору и осуществляют ее декомпрессию до атмосферного давления. В результате чего гидраты разлагаются на газ и воду. Газ направляют потребителю, емкость с водой отправляют к месту добычи нефти. 1 ил.

 

Изобретение относится к области утилизации попутного газа на объектах шельфовой добычи углеводородного сырья, преимущественно, в высоких широтах.

Известны следующие способы утилизации попутного газа [1].

1. Утилизация на месте добычи газа без переработки

1.1 Закачка в пласт с целью поддержания пластового давления;

1.2 Водогазовое воздействие;

1.3 Закачка в подземные хранилища газа для извлечения в будущем. Указанный способ сравнительно прост и его применение ограничено

геологическими особенностями залежей.

2. Транспортировка газа или газожидкостной смеси мультифазным транспортом к месту переработки морским транспортом.

Однако существенным недостатком способа является то, что выход попутного газа является величиной непостоянной, необходимо предусматривать емкости для хранения, предусматривать оборудования для закачки, сжижения и отгрузки газа на газовозы.

3. Переработка на месторождении.

Недостатком такого способа является необходимость создания мини-ГПЗ на месторождении. Однако создание данного объекта на шельфе для одной платформы связано с большими капитальными затратами и рисками, связанными с возможной малой загрузкой предприятия. Капитальные же затраты увеличиваются при уменьшении объемов утилизируемого газа.

4. Использование трубопроводов для транспортировки газа на береговые предприятия для переработки газа. Однако, расстояние до берега зачастую велико, а постройка предприятий на побережье, например, арктических морей России потребует развития дорогостоящей инфраструктуры для дальнейшей транспортировки продуктов переработки попутных газов.

В качестве прототипа способа утилизации попутного газа принято решение по патенту [2] РФ 2554374 «СПОСОБ ДОБЫЧИ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ГАЗОВЫХ ГИДРАТОВ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ И ПОДВОДНАЯ ЛОДКА ДЛЯ ДОБЫЧИ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ГАЗОВЫХ ГИДРАТОВ»

Способ включает получение газовых гидратов, их перемещение потребителю, разложение газовых гидратов с получением газа. Процесс получения газовых гидратов осуществляют при термодинамических параметрах, соответствующих образованию газовых гидратов. Перевозку газовых гидратов осуществляют в герметичных, теплоизолированных грузовых помещениях транспортного средства при термодинамических параметрах, исключающих разложение газовых гидратов. Разложение газовых гидратов с отбором газа, по завершении его перевозки, осуществляют снижением давления в грузовом помещении транспортного средства до атмосферного. Процесс получения газовых гидратов и их хранение в процессе перевозки осуществляют при температуре -0,2°C и давлении 1 МПа. При этом газовые гидраты отбирают в гидратном состоянии в виде брикетов посредством n-контейнеров, поочередно спускаемых на подводный пласт газовых гидратов с подводного транспортного средства. Подводный пласт газовых гидратов разогревают посредством нагревательных элементов, размещенных в ребрах n-контейнеров. Заглубляют поочередно каждый из n-контейнеров в подводный пласт газовых гидратов на глубину, превышающую в два раза высоту контейнера. После заполнения самонавалом каждого из n- контейнеров газовыми гидратами выполняют их подъем в грузовое помещение транспортного средства. Транспортное средство выполнено в виде подводной лодки. При разогреве подводного пласта газовых гидратов разогревают участок - только участок пласта газовых гидратов под контейнером. Газовые гидраты, которыми заполняют контейнеры, представляют собой брикеты природного метастабильного минерала в их гидратном - твердом состоянии.

Применение данного способа для утилизации попутного газа невозможно, т.к. он предназначен для сбора гидратов из подводных пластов, образовавшихся в результате развития естественных природных процессов.

Задачей изобретения является утилизация попутного газа образующегося при добыче нефти на морских добывающих комплексах, исключающая его выброс в атмосферу, сжигание на факелах.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе утилизации путем получения газовых гидратов, их перемещения потребителю с помощью подводного транспортного средства, разложения газовых гидратов с получением газа, при этом процесс получения газовых гидратов осуществляется при термодинамических параметрах, соответствующих образованию газовых гидратов, а разложение газовых гидратов с отбором газа, по завершении их перевозки, осуществляют снижением давления в грузовом помещении транспортного средства до атмосферного, процесс получения газовых гидратов и их хранение в процессе выхода попутного газа из скважины осуществляют путем закачки попутного газа в подводные транспортные средства, частично заполненные водой при температуре морской воды в объеме до 160 единиц объема попутного газа к одному объему полости подводного транспортного средства, причем подача попутного газа осуществляется в незаполненную водой часть полости подводного транспортного средства, последовательного заполнения полости подводного транспортного средства водой до полного объема полости подводного транспортного средства, доведения давления в полости подводного транспортного средства, необходимого для образования гидратов при этой температуре, при этом, подводные транспортные средства выполнены в виде размещенной в подводной части морской платформы или на морском дне ледостойких несамоходных емкостей, жестко пришвартованных к станине, на станине выполнен коллектор для соединения ледостойких несамоходных емкостей с линией подачи попутного газа с платформы и линией дожима давления в ледостойкой несамоходной емкости, ледостойкие емкости снабжены герметичным стыковочным узлом приема/раздачи газа из коллектора/в коллектор, герметичным стыковочным узлом для соединения линии подачи воды в полость ледостойкой емкости до полного ее заполнения, стыковочным узлом для подсоединения ледостойкой емкости к судну-челноку, осуществляющему транспортировку ледостойкой емкости потребителю газа, причем, ледостойкие емкости снабжены элементами, обеспечивающими перемещение емкости из рабочего положения от станины к узлу ее стыковки с судном-челноком.

Способ иллюстрируется чертежом.

Процесс получения газовых гидратов и их хранение по мере выхода попутного газа из скважины осуществляют путем закачки попутного газа в подводные транспортные средства 1, частично заполненные водой при температуре морской воды в объеме до 160 единиц объема попутного газа к одному объему полости подводного транспортного средства 1, причем подача попутного газа осуществляется в незаполненную водой часть полости подводного транспортного средства 1, последовательного заполнения полости подводного транспортного средства 1 водой до полного объема полости подводного транспортного средства 1, доведения давления в полости подводного транспортного средства 1, необходимого для образования гидратов при этой температуре, при этом, подводные транспортные средства 1 выполнены в виде размещенной в подводной части морской платформы 2 или на морском дне 3 ледостойких несамоходных емкостей, жестко пришвартованных к станине 4, на станине 4 выполнен коллектор 5 для соединения ледостойких несамоходных емкостей 1 с линией подачи 6 попутного газа с морской платформы 2 и линией дожима давления в ледостойкой несамоходной емкости 1, ледостойкие емкости 1 снабжены герметичным стыковочным узлом 7 приема/раздачи газа из коллектора/в коллектор 5, герметичным стыковочным узлом 8 для соединения коллектора 9 линии подачи воды в полость ледостойкой емкости 1 до полного ее заполнения, стыковочным узлом 10 для подсоединения ледостойкой емкости 1 к судну- челноку 11, осуществляющему транспортировку ледостойкой емкости 1 потребителю газа, причем, ледостойкие емкости снабжены элементами 12, обеспечивающими перемещение емкости 1 из рабочего положения от станины к узлу ее стыковки с судном-челноком 11.

Способ реализуется следующим образом.

Подводные транспортные средства 1, выполненные в виде размещенной в подводной части морской платформы 2 или на морском дне 3 ледостойких несамоходных емкостей, жестко пришвартованных к станине 4. Емкости 1 на фазе приема попутного газа частично заполнены водой. Попутный газ подается по линии 6 подачи попутного газа через коллектор 5 в незаполненную часть полости емкости 1 до объема 160 объемов к одному объему полости емкости 1. В этой части полости газ хорошо сжимается, а при отсутствии воды в зоне входа газа в полость не происходит образование газовых гидратов, перекрывающих поток попутного газа в емкость 1. По достижении указанной выше пропорции объемов в полость емкости через коллектор 9 нагнетается вода, заполняющая свободный объем полости с последовательным доведением давления в емкости 1 до значения, при котором при данной температуре формируются газовые гидраты. Способ преимущественно предназначен для применения в высоких широтах, поскольку размещение емкости 1 под водой с температурой около плюс 4°C существенно снижает давление (до 2 МПа), при котором формируются газовые гидраты, поэтому емкости 1 для их транспортировки будут иметь существенно более тонкую стенку, чем танки для перевозки сжиженных газов. При этом отсутствует сложная инфраструктура, обеспечивающая сжижение газа. После завершения цикла заполнения емкости 1 попутным газом она забирается судном-челноком 11: сначала происходит захват емкости посредством устройств 12, подъем ее к судну - челноку 11, и пристыковка к судну-челноку 11 посредством стыковочных узлов 10. Далее емкость транспортируется потребителю газа для дальнейшей переработки. Для разгрузки газа из емкости 1 она ставится на станину 4, осуществляется сброс давления в ней, часть воды, образующейся в процессе распада гидратов удаляется из емкости 1. Выделяющийся в свободную часть полости емкости газ отбирается в коллектор и передается на берег потребителю.

Наличие парка подводных емкостей у каждой платформы позволяет достаточно гибко реагировать на изменение дебита попутного газа: нет газа - емкости стоят свободные, большой выход- судно-челнок чаще осуществляет забор/возврат емкостей. Общая численность емкостей в парке определяется исходя из прогнозируемого дебита скважин по попутному газу. Для случая, когда объема парка недостаточно для утилизации газа, осуществляется его сброс в факельную систему.

Библиография

1 М.А. Гулянский, А.А. Котенко, Е.Г. Крашенинников, С.В. Потехин. Методы утилизации нефтяного газа: технологические и экономические аспекты, новые решения на основе мембранных технологий. СФЕРА. НЕФТ Ь И ГАЗ. 4/2013 (37).

2 Патент RU №2 554 374, 27.06.2014.

Способ утилизации путем получения газовых гидратов, их перемещения потребителю с помощью подводного транспортного средства, разложения газовых гидратов с получением газа, при этом процесс получения газовых гидратов осуществляется при термодинамических параметрах, соответствующих образованию газовых гидратов, а разложение газовых гидратов с отбором газа, по завершении их перевозки, осуществляют снижением давления в грузовом помещении транспортного средства до атмосферного, отличающийся тем, что получение газовых гидратов и их хранение в процессе выхода попутного газа из скважины осуществляют путем закачки попутного газа в подводные транспортные средства, частично заполненные водой при температуре морской воды в объеме до 160 единиц объема попутного газа к одному объему полости подводного транспортного средства, причем подача попутного газа осуществляется в не заполненную водой часть полости подводного транспортного средства, последовательного заполнения полости подводного транспортного средства водой до полного объема полости подводного транспортного средства, доведения давления в полости подводного транспортного средства, необходимого для образования гидратов при этой температуре, при этом подводные транспортные средства выполнены в виде размещенной в подводной части морской платформы или на морском дне ледостойких несамоходных емкостей, жестко пришвартованных к станине, на станине выполнен коллектор для соединения ледостойких несамоходных емкостей с линией подачи попутного газа с платформы и линией дожима давления в ледостойкой несамоходной емкости, ледостойкие емкости снабжены герметичным стыковочным узлом приема/раздачи газа из коллектора/в коллектор, герметичным стыковочным узлом для соединения линии подачи воды в полость ледостойкой емкости до полного ее заполнения, стыковочным узлом для подсоединения ледостойкой емкости к судну-челноку, осуществляющему транспортировку ледостойкой емкости потребителю газа, причем ледостойкие емкости снабжены элементами, обеспечивающими перемещение емкости из рабочего положения от станины к узлу ее стыковки с судном-челноком.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологиям производства сжиженного природного газа (СПГ). Способ производства СПГ включает разделение потока природного газа на технологический и продукционный потоки, расширение технологического потока газа и возвращение его обратным потоком с охлаждением продукционного потока газа, дросселирование продукционного потока газа после его охлаждения, разделение полученной парожидкостной смеси на паровую и жидкостную фазы с последующим направлением в обратный поток несконденсировавшегося природного газа.

Изобретение относится к газоперерабатывающей промышленности и может быть использовано для сжижения природного газа на газораспределительных станциях (ГРС). Отбираемый перед ГРС 14 газ осушают в блоке 1 осушки и разделяют на продукционный и технологический потоки.

Изобретение относится к технологии сжижения газов. Система 1 сжижения природного газа включает в себя установку 2 понижения давления сырьевого газа, первый теплообменник 14 для нагревания с помощью теплообмена с хладагентом сырьевого газа, давление которого было понижено, нагревательное устройство 8 для нагревания сырьевого газа, который подается из первого теплообменника.

Изобретение относится к газовой промышленности, а именно к компримированию природного газа на газораспределительных станциях (ГРС). Система содержит бустер-компрессор, детандер, аппарат воздушного охлаждения и теплообменник.

Раскрыты способ и устройство для компактной установки для обработки для улучшения выделения C2 (или C3) и тяжелых углеводородных компонентов из углеводородного газового потока.

Холодильник включает охлаждающую часть для охлаждения объекта посредством теплообмена с хладагентом, детандер-компрессор и линию циркуляции хладагента для циркуляции хладагента через компрессор, детандер и охлаждающую часть.

Изобретение относится к газораспределению и криогенной технике и может быть использовано для получения газа низкого давления, сжиженного природного газа (СПГ) и компримированного природного газа (КПГ) на газораспределительных станциях за счет использования перепада давления между магистральным и распределительным трубопроводами и может быть использовано в газовой промышленности.

Изобретение относится к устройствам для получения газа низкого давления и газомоторных топлив и может быть использовано в газовой промышленности. Линия газа высокого давления разделена на две линии.

Изобретение относится к газовой промышленности, конкретно к технологиям сжижения природного газа (СПГ). Установка сжижения природного газа в условиях газораспределительной станции (ГРС) включает узел очистки газа, турбодетандерный агрегат, компрессор основного цикла и установку сжижения природного газа с внедренным детандером и флэш-циклом, резервуарный парк склада СПГ, узел отпуска товарного СПГ, факельную установку.

Изобретение относится к криогенной технике. Установка включает блоки осушки и очистки газа, теплообменники, детандер, компрессор, редуцирующее устройство и сепаратор.

Изобретение относится к способу управления автоматической заправочной станцией сжиженного природного газа. Способ осуществляют посредством следующих этапов.

Изобретение относится к устройствам для наполнения сосудов высокого давления газами и предназначено для автономного использования. Комплекс для подвода криогенной жидкости в емкости, газификации криогенной жидкости и хранения газа высокого давления включает резервуар криогенной жидкости, насос, входом соединенный через всасывающий трубопровод, и жидкостной клапан с резервуаром криогенной жидкости, а выходом через напорный трубопровод и заправочный клапан - с входом емкостей, выходом соединенных через выходной клапан с внешним газопроводом высокого давления, механически связанную с насосом турбину, которая входом соединена с источником газа высокого давления, а выходом - с атмосферой, включает массовый расходомер-счетчик криогенной жидкости, подключенный к напорному трубопроводу насоса перед заправочным клапаном, емкости выполнены из двух или более сосудов высокого давления, соединенных между собой через запорные клапаны на входе и выходе каждого сосуда, а в качестве источника газа высокого давления используют баллон с азотом, снабженный выпускным клапаном и регулятором давления.

Изобретение относится к средствам подачи топлива. Система подачи криогенного топлива в топливный бак содержит исходный резервуар, насос, охлаждающий компонент, имеющий температуру окружающей среды трубопровод, у которого первый конец присоединен к выпуску насоса и второй конец присоединен к регулируемому впускному трубопроводу, термочувствительный клапанный контроллер и регулируемый впускной трубопровод, находящийся в сообщении с топливным баком.

Изобретение относится к машиностроению, а точнее к пневмосистемам для контроля герметичности замкнутых объемов путем наполнения и выпуска сжатых газов с избыточным давлением из сосудов.

Компрессорную систему (40) располагают в контейнере (120) и транспортируют к месту расположения устройства (140, 142) для выдачи природного газа. Компрессорная система соединена с источником (14) природного газа, например газораспределительной сетью для природного газа, обеспечивает сжатие (в компрессорах 40, 44, 60, 76, 88) газа, поступающего от источника, и выдачу сжатого газа потребителю (после прохождения через насадки 144, 146).

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям, в частности, к устройству для создания избыточного давления в первом резервуаре (2), содержащему по меньшей мере второй резервуар (3), выполненный с возможностью содержать в себе криогенную текучую среду, первый контур (13) создания избыточного давления для обеспечения сообщения между вторым резервуаром (3) и первым резервуаром (2), причем первый контур (13) создания избыточного давления содержит по меньшей мере первый теплообменник (15) для нагрева потока криогенной текучей среды, отводимого от второго резервуара (3) через первый контур (13) создания избыточного давления, и второй контур (14) создания избыточного давления с компрессором (31b), ответвляющийся от первого контура (13) создания избыточного давления и сообщающийся со вторым резервуаром (3).

Изобретение относится к системе (1) и компактному способу разлива газа. Компактная система (1) разлива газа содержит устройство для перемещения газа из резервуара (2) в газовые баллоны (3), расположенные в закрытых отсеках (4).

Изобретение относится к способам заправки воздушных баллонов дизельных двигателей внутреннего сгорания сжатым воздухом от артиллерийского орудия. Способ заправки воздушных баллонов запуска дизельных двигателей воздухом заключается в том, что заправку осуществляют от устройства, которое производит заправку внутреннего основного воздушного баллона и внутреннего дополнительного воздушного баллона, расположенных в левой станине артиллерийского орудия при утилизации механической энергии отдачи артиллерийского ствола при стрельбе.

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к области проектирования и эксплуатации компрессионных термических устройств. Термокомпрессионное устройство содержит источник газа высокого давления с подключенным к нему баллоном-компрессором, источник холода и магистраль подачи газа потребителю, имеющую теплообменник-охладитель, при этом баллон-компрессор снабжен теплозащитой и теплообменником, выполненным в виде трубчатого змеевика, размещенного во внутренней полости баллона-компрессора и подключенного на входе к источнику холода, а на выходе - к прокачному каналу охлаждаемого экрана, причем охлаждаемый экран установлен с зазором относительно стенки баллона-компрессора, в котором размещен электроподогреватель, выполненный в виде чехла из угольной ткани и закрепленный с тепловым контактом на внешней поверхности стенки баллона-компрессора, при этом теплоизоляционная полость, образованная оболочкой из вакуумно-плотного материала, установленной с внешней стороны теплозащиты, снабжена клапаном вакуумирования.

Изобретение относится к наполнению сосудов высокого давления газами в сжатом состоянии с измерением степени утечки газа. Система контроля герметичности включает пневмоблок, содержащий баллон высокого давления, сообщенный с зарядным краном и с магистралью подачи рабочего газа потребителю, снабженной устройством герметизации, источник гелия избыточного давления и источник рабочего газа высокого давления с магистралями подачи гелия и рабочего газа соответственно, выполненными с возможностью сообщения с зарядным краном пневмоблока, накопительную емкость для течи из пневмоблока, выполненную из тонкостенного эластичного материала с возможностью размещения в ней пневмоблока, снабженную окном для его прохода и устройством герметизации окна, масс-спектрометрический гелиевый течеискатель, снабженный линией отбора пробы со щупом с иглой Льюера и вакуумным насосом, сообщенным с линией отбора пробы через вентиль.

Настоящее изобретение относится к системе насосно-компрессорной добычи углеводородов, содержащей винтовой двигатель. Технический результат – повышение надежности работы устройства.

Изобретение относится к способу утилизации попутного газа, образующегося при морской добыче нефти. Технический результат - исключение выбросов попутного газа в атмосферу в виде продуктов его сжигания и снижение затрат на утилизацию по сравнению с существующими методами. Способ включает в себя закачку попутного газа через коллектор 5 в подводную или надводную емкость 1, частично заполненную водой. После доведения соотношения объемов газа и полости в емкости 1 до значений, равных ~ 160:1, емкости 1 заполняют через коллектор 9 водой. Поднимают давление в емкости 1 до значений, при которых образуются гидраты компонентов попутного газа при температуре воды в емкости. После чего емкость 1 отстыковывают от коллекторов 5 и 9 и захватывают судном-челноком 11 для транспортировки потребителям газа. На месте приемки газа емкость пристыковывают к приемному коллектору и осуществляют ее декомпрессию до атмосферного давления. В результате чего гидраты разлагаются на газ и воду. Газ направляют потребителю, емкость с водой отправляют к месту добычи нефти. 1 ил.

Наверх