Анализ эффективности применения методов предупреждения и ликвидации газогидратных отложений в системах добычи газа на Ямбургском нефтегазоконденсатном месторождении (ЯНАО)

Жирков, Прокопий Викторович Отделение нефтегазового дела (ОНД)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Многие газовые и газоконденсатные месторождения в РФ находятся на завершающей стадии разработки газовых месторождений снижаются пластовое давление и объемы добываемого газа, увеличивается влагосодержание пластового газа, а также количество выносимой пластовой
воды. Это приводит к возникновению дополнительных технологических осложнений эксплуатации, влияющих на стабильную работу систем добычи и подготовки газа. В частности, в промысловых системах возникают риски образования не только гидратов (как на начальной стадии разработки), но и отложений льда (в зимнее время года). Для предупреждения как льдообразования, так и гидратобразования применяется метанол. Физико-химические свойства метилового спирта и относительная дешевизна, делают использование метанола как ингибитора.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 16
1 Общая характеристика гидратов и условия их образования ……………………. 18
1.1 Гидраты природных газов ……………………………………………………………….. 18
1.2 Условия образования гидратов газа ………………………………………………….. 20
1.3 Образование гидратов в системах добычи, сбора и подготовки
природного газа на ЯНГКМ …………………………………………………………………… 24
1.4 Методы борьбы с газогидратами на ЯНГКМ ……………………………………….. 28
1.4.1 Химический метод предупреждения гидратообразования ………………. 28
1.4.2 Оборудование скважины ……………………………………………………………….. 32
1.4.3 Методика расчета расхода ингибитора…………………………………………… 36
1.5 Технологии снижения расхода метанола……………………………………………… 38
1.5.1 Регенерация метанола методом ректификации ………………………………. 39
1.5.2 Регенерация метанола методом отдувки ………………………………………… 42
2. Сведения о месторождении …………………………………………………………………… 44
2.1 Общая характеристика ЯНГКМ ……………………………………………………….. 44
2.1 Геологическое строение района ………………………………………………………….. 46
2.1.1 Литолого-стратиграфическая характеристика ………………………………… 46
2.1.2 Тектоника ……………………………………………………………………………………… 49
2.1.3 Сеноманская залежь………………………………………………………………………. 49
2.2 Характеристика исходного сырья и товарного продукта …………………… 51
3. Моделирования технологических схем и повышение эффективности
регенерации метанола ………………………………………………………………………………. 52
3.1 Общая характеристика УКПГ-9 ……………………………………………………….. 52
3.2 Моделирование установки регенерации метанола …………………………….. 56
3.3 Анализ эффективности регенерации метанола в условиях УКПГ-9 …… 61
3.4 Влияния расхода ДЭГа на процесс извлечение метанола ………………….. 62
3.5 Влияние давления осушки на извлечение метанола ………………………….. 65
3.6 Оптимизация процесса регенерации метанола методом ректификации 66
3.7 Расчет материального баланса установки регенерации метанола ………. 72
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение .. 77
4.1 Расчет затрат на закупку реагентов…………………………………………………… 78
4.2 Расчет оптимизации расходов при использовании установки
регенерации метанола ……………………………………………………………………………. 79
5. Социальная ответственность ………………………………………………………………… 84
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …… 85
5.2 Производственная безопасность ………………………………………………………. 86
5.2.1 Анализ выявленных вредных факторов …………………………………………. 86
5.2.2 Анализ выявленных опасных факторов …………………………………………. 88
5.2.3 Комплекс мероприятий, обеспечивающих минимальный уровень
опасности производства ………………………………………………………………………… 89
5.3 Экологическая безопасность…………………………………………………………….. 90
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………. 92
Заключение ……………………………………………………………………………………………… 96
Список использованных источников ………………………………………………………… 99
Приложение А ……………………………………………………………………………………….. 103

Многие газовые и газоконденсатные месторождения в РФ находятся на
завершающей стадии разработки газовых месторождений снижаются
пластовое давление и объемы добываемого газа, увеличивается
влагосодержание пластового газа, а также количество выносимой пластовой
воды. Это приводит к возникновению дополнительных технологических
осложнений эксплуатации, влияющих на стабильную работу систем добычи и
подготовки газа. В частности, в промысловых системах возникают риски
образования гидратов.
Актуальность данной работы заключается в том, что в связи с растущей
потребностью в метаноле возникает необходимость в разработке новых схем
его использования и регенерации в целях повышения экономической
эффективности при добыче природного газа.
Для предупреждения гидратобразования применяется метанол.
Физико-химические свойства метилового спирта и относительная дешевизна,
делают использование метанола как ингибитора единственным методом
борьбы с гидратами природных газов в промышленном масштабе. Тем не
менее, в условиях климата северных потребность в метаноле значительная.
Поэтому существует крайняя необходимость в поиске и разработке решений
по оптимизации регенерации метанола.
Целью данной работы является повышение эффективности
регенерации метанола, для предупреждения гидратообразования при добыче
и подготовки газа.
Для достижения данной цели, планируется решить ряд поставленных
задач:

При выполнении данной выпускной квалификационной работы были
проанализированы и исследованы следующие задачи:
Во-первых, проанализирован сущность гидратов углеводородных газов
(структура газовых гидратов, энтальпия разложения газовых гидратов), а
также условия их образования (кристаллообразования происходит при
высоком давлении и низкой температуре, наличие большого объёма
свободной воды,). Определены участки наиболее подверженные
гидратообразованиюи (ствол скважины, пзп, газосборный шлейф,
внутрипромысловые трубопроводы).
Во-вторых, проанализирован основной метод борьбы с
гидратообразованием посредствам предупреждения ингибирования
метанолом условиях ЯНГКМ УКПГ№9, (сравнения термодинамических
ингибиторов и кинетических, преимущества и недостатки). Основная
проблема используемого метода заключается большого объёма расходуемого
реагента, в зимнее время затруднительно поддерживать минимально –
необходимую концентрацию метанола для предотвращения образования
гидратов. При низких расходах газа метанол может достигать конца шлейфа
только через несколько суток или даже недель после его подачи. В итоге
приходится существенно увеличивать фактический удельный расход
метанола. Поэтому концентрация метанола в водной фазе, сепарируемой во
входных сепараторах УКПГ может достигать 15-25 мас. %.
В-третьих, проанализирована технология ингибирования
эксплуатационных скважин Харвутинской площади ЭУ-11 ГП-9, в частности
система подачи метанола на устье скважины, схема включает в себя
ингибиторпровод 57×4, общая протяженность которого составляет 263 км.
Проблемой эксплуатации из-за наличие многолетней мерзлоты — это
просадка опор шагом 4 метров. Также рассмотрен комплекс устьевого
оборудования, которая укомплектована рядом технических решений против
образования гидратов, преимуществом которого является (автоматический
контроль работы газовых скважин, сбор и передача информации в
автоматическом режиме, регулирование и подача заданного расхода
ингибитора гидратообразования).
В-четвертых, проанализированы потери метанола в материальных
потоках в различных технологических этапах. Как показала исследование
основные потери метанола происходит на этапе входа в УКПГ, метанол в силу
своей летучести теряется вместе с осушенным газом после абсорбции.
В-пятых, смоделирована технологическая схема с помощью которого
были изменены рабочие параметры абсорбера (в рамках технологически
возможных пределов) за счет снижения точки росы ТТВ, уменьшается
концентрации метанола в осушенном газе.
Таким образом, снижение точки росы при фиксированной температуре
протекания процесса абсорбции, достигнута путем варьирования удельного
расхода рДЭГ с 14,5 до 29,4 кг/1000м3 унос метанола вместе с осушенным
газом снижается до 11,2 кг/ч вместо 193 кг/ч.
В-шестых, на основе анализа потерь метанола в технологической
схеме, были регулированы рабочие параметры УРМ, целью которого являлся
снижение содержания метанола в промышленных стоках, в следствие чего
увеличился концентрация регенерированного метанола в дистилятте.
Наиболее оптимальные значения работы колонны где концентрация
метанола достигается 99% при температуре вверх 67° и низа 112°. Также была
исследована взаимосвязь наибольшей концентрации в зависимости от
давления, оптимальные которые находятся в значении 90-115 кПа
ректификации. По результатам расчета материального баланса колонны при
расходе ВМР 10222 кг/ч, давлении 101 кПа, температуре вверха-67 и низа-112,
состав % масс. вода-78,5, метанол-21,5, нашли необходимое количество
теоретических тарелок, в нижней-5, верхней-7.
В-седьмых, проанализированы затраты на покрытие потребности в
антигидратном ингибиторе метаноле. Оценена экономическая эффективность
технологических предложений по сокращению расхода метанола, в результате
чего капитальные необходимые для увеличения рДЭГа 4720 кг для пуска
цикла, составит 230,48 тыс. рублей. Экономия выражается сокращением
потерь метанола до 87484 рублей в сутки, результате оптимизации
обеспечивается значительное снижение потерь метанола.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ
    Логик Ф. кандидат наук, доцент
    4.9 (826 отзывов)
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские дисс... Читать все
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские диссертации, рефераты, контрольные) уже много лет. Качество работ гарантирую.
    #Кандидатские #Магистерские
    1486 Выполненных работ
    Анна К. ТГПУ им.ЛН.Толстого 2010, ФИСиГН, выпускник
    4.6 (30 отзывов)
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помог... Читать все
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помогала студентам, вышедшим на меня по рекомендации.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 Выполненных работ
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Повышение надежности эксплуатации резервуаров путем внедрения новых конструктивных решений
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)