Установка для низкотемпературнойобработки природного газа

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ss>830085 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 190679 (21) 2772357/23-06 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 1505,81, Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 150581 (51)M. Kn.

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Р 25 В 11/00 (53) УА 66. 04 6 . ч: 621 57 012 4 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л.М.Балясный, В.Б.Коток, Г.A.×åëoì и И.И.Волчков вко (71) Заявитель

Всесоюзное научно-производственное Союзтурбогаз (54) УСТАНОВКА ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ОБРАБОТКИ

ПР ИРОДНОГО ГАЗА

Изобретение относится к области промысловой низкотемпературной обработки природного газа.

Известна установка для низкотемпературной обработки природного газа, содержащая последовательно подключенные к скважинам сепараторы первой ступени и рекуперативные теплообменники, первый коллектор и, связанные с ним, последовательно соединенные турбодетандер и низкотемпературный сепаратор, связанный с распределительным коллектором, второй коллектор и включенный между последним и выходным коллектором компрессор турбодетандера, причем рекуперативные теплообменники связаны с распределительным и вторым коллектором P1).

Установка недостаточно производительна.

Целью изобретения является повышение производительности при работе установки с приводом соплового аппарата турбодетандера.

Укаэанная цель достигается тем, что установка снабжена управляемымч кранами, устройством переключения скважин, устройством .для ввода и анализа газодинамических характерис- тик, устройством управления, а также сепараторами второй ступени, выходы которых через управляемые краны связаны с первым и выходным коллекторами, а входы подключены к рекуперативным теплосбменникам, причем устройство ввода и анализа газодинамических характеристик связано с устройством переключения скважин и с устройством управления, выход которого подключен к приводу соплового аппарата турбодетандера, а выходы устройства переключения скважин подключены к. управляемым кранам.

На чертеже представлена блок-схема установки.

Установка для низкотемпературной обработки природного газа содержит последовательно подключенные к скважинам 1 сепараторы 2 первой ступени и рекуперативные теплообменники 3, первый коллектор 4 и, связанные с ним последовательно соединенные турбодетандер 5 и низкотемпературный сепаратор 6, связанный с распредельным коллектором 7, второй коллектор 8 и включенный между последним и выходным коллектором 9 компрессор 10 турбодетандера, привод 11 соплового аппарат а турбодет андера, управляемые краны 12, устройство 13 перек830085 лючения скважин, устройство 14 ввода и анализа газодинамических харак.теристик, устройство 15 управления и сепараторы 16 второй ступени, Кроме того, на чертеже имеются блок 17 ввода газодинамических параметров, блок

18 определения текущей температуры точки росы,. блок 19 задания исходных данных и блок 20 анализа, входящие в состав устройства 14, а также блок

21 определения перепада давлений на турбодетандере 5, блок 22 определения температуры сепарации на выходе турбодетандера 5, блок 23 определения. температуры газа в первом коллекторе

4, блок 24 определения давления сепарации за турбодетандером, блок 25 определения точки росы за турбодетандером, блок 26 определения температуры сепарации в выходном коллекторе

9, блок 27 определения расхсда газа в выходном коллекторе 9, блок 28 оп- 20 ределения давления сепарации в выходном коллекторе 9, блок 29 определения точки росы газа в выходном коллекторе 9, блок 30 определения точки росы газа в промысловом коллек- 2g торе 31, блок 32 выбора максимальной производительности и блок 33 определения суммарного расхода газа, входящие в состав устройства 13.

Установка работает следующим образом.

Природный газ из высоко и низконапорных скважин 1 через сепараторы

2 первой ступени и противоположные рекуперативные теплообменники 3 попадает в сепараторы 16 второй ступейи, где производится предварительная подготовка газ а. Далее, в з ависимости от установки управляемых кранов 12, природный газ делится на два потока, один из которых поступает через 40 первый коллектор 4 на турбодетандер

5, где происходит основная подготовка, а второй через выходной коллектор

9 - в промысловый коллектор 31. Основной поток газа после турбины пода- 4 ется через низкотемпературный сепаратор 6, противоточные рекуперативные теплообменники 3, компрессор 10 турбодетандера 5 в промысловый коллектор

31. Разделение потоков газа эа счет переключения выходов сепараторов 16 между первым коллектором 4 и выходным коллектором 9 и изменение геометрии проточной части турбодетан. дера 5 с помощью привода 11 соплового аппарата турбодетандера позволяет обеспечить максимальную производительность установки при заданном ограничении на качество подготовки природного газа.

Увеличение производительности, 60 установки обеспечивается подключением выбранных выходов сепараторов

16 к коллектору 9, давление газа в котором ниже чем в первом коллекторе

4 на величину срабатываемого давления 65 на турбодетандере 5. Благодаря этому достигается дополнительная добыча природного газ а э а счет низ конапорных скважин 1.

Устройства 13,14 и 15 обеспечивают выбор угла установки лопаток соплового аппарата турбодетандера 5, оптимальное распределение потокà .rаза из скважин 1 между первым коллектором 4 и выходным коллектором 9 в зависимости от изменяющихся режимов, колебаний газопотребления, температуры внешней среды.

Устройства 13,14 и 15 работают следующим образом.

Блоки 17 и 19 устройства.14 формируют значения газодинамических параметров, необходимых для блоков

18 20-.23, 26-28 и устройства 15. В блоке 18 определяется значение температуры точки росы в промысловом коллекторе 31 и выдается блоку 20. В блоке 20 производится сравнение значения температуры точки росы с температурой, заданной стандартом ОСТ

51, 74.

Если значение температуры точки росы больше значения заданного, управление передается устройству 15, которое формирует сигнал воздействия на привод 11 соплового аппарата турбодетандера 5. Если значение точки росыменьше заданного значения, управ-ление передается устройству 14.

В блоке 21 устройства 13 определяется значение перепада давления на турбодетандере 5 и передается блокам 22, 24. В соответствии с кодом управления, поступаемым с блока 20, в блоке 21 определяется расход потока газа через турбодетандер 5 и передается на входы блоков 30 и 23.

В блоке 24 определяется давление сепарации газа за турбодетандером, необходимое для блока 25. Блоки 22, 23 обеспечивают определение температуры сепарации за турбодетандером и выдают блоку 25, в котором производится определение точки росы газа за турбодетандером.

В блоке 27 в соответствии с полученными входными данными от блока 17 определяется расход потока газа через выходной коллектор 9. Блок 26 обеспечивает определение температуры сепарации в выходном коллекторе

9 и передает управление блоку ?9.

В блоке 28 определяется давление сепарации в выходном коллекторе 9 и его значение передается блоку 29, в котором определяется температура точки росы газа в выходном коллекторе 9.

Блок 30, получив сигналы от блоков

21,25,27,29, определяет точку росы газа в промысловом коллекторе 31.

Блок 23 определяет суммарный расход потоков природного газа через турбодетандер 5 и .выходной коллектор 9. Блок

830085!

32 з апоминает з начение суммарного расхода газа и в соответствии с тем- пературой точки росы производит поиск максимальной произ водительности.

Если определена максимальная производительность, блок 32 производит формирование управляющих сигналов управляемым краном 12. Если максимум производительности не найден, блок 32 посылает кодовую посылку блоку 20 и цикл поиска повторяется.

Применение изобретения позволит повысить производительность и эффективность обработки природного газа.

Формула изобретения

Установка для низкотемпературной обработки природного газа, содержащая последовательно подключенные к скважинам .сепараторы первой ступени и рекуперативные теплообменники, первый коллектор и, связанные с ним, последовательно соединенные турбодетандер и низкотемпературный сепаратор связанный с .распределительным коллектором, второй коллектор, и включенный между последним и выходным коллектором компрессор турбодетандера, причем рекуперативные теплообменники связаны с распределительным и вторым коллекторами, отличающаяся тем, что, с целью повьыения производительности при работе установки с приводом соплового аппарата турбодетандера, установка снабжена управляеьими кранами, устройством переключения скважин, устройством для ввода и анализа газодинамических характеристик, устройством управления, а также сепараторами второй ступени, выходы которых через управляемые краны связаны с первым и выходным коллекторами, а входы подключены к рекуперативным теплообменникам, причем устройство ввода и анализа газодинамических характеристик связано c óñòðîéñòâîì переключения скважин и с устройством управления, выход которого подключен к приводу соплового аппарата турбодетандера, а выходы устройства переключения скважин подключены к управляеьюм кранам.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 612132, кл. F 25 В 11/00, 1976

{прототип).

ВНИИПИ Заказ 3002/37

Тираж 566 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4