Оценка эффективности рециркуляционной технологии использования метанола при подготовке газа методом низкотемпературной сепарации

Объектом исследования является технология подготовки газа на Мыльджинском газоконденсатном месторождении. Цель данной работы – повышение эффективности использования метанола при подготовке газа методом низкотемпературной сепарации.
С помощью моделирования в среде программы UniSim Design проведено исследование вариантов реализации рециркуляционной технологии использования метанола на УКПГ Мыльджинского месторождения. В результате исследования выявлено, что предлагаемый вариант рециркуляционной технологии позволяет сократить расход метанола на 110–140 кг/ч (40–45 %) за счет уменьшения уноса метанола с нестабильным конденсатом. Добавленная в технологическую схему установка ректификации метанола позволяет вернуть в технологический процесс еще 85–120 кг/ч метанола.

Введение…………………………………………………………………………………………… 13

1 Гидраты природных газов ………………………………………………………………. 15

1.1 Процесс гидратообразования ……………………………………………………….. 17

1.1.1 Образование гидратов из однокомпонентных газов …………………… 17

1.2 Применение метанола в качестве ингибитора гидратообразования . 22

2 Развитие рециркуляционных технологий использования ингибитора
гидратообразования ………………………………………………………………………….. 26

2.1 Технология ингибирования без регенерации ………………………………… 26

2.2 Подача раствора ингибитора на предыдущую ступень сепарации … 27

2.3 Применение десорбера ………………………………………………………………… 29

2.4 Технология двухступенчатой регенерации «Оптимет» …………………. 31

2.5 Рециркуляционные технологии на ачимовских УКПГ Уренгойского
НГКМ ………………………………………………………………………………………………. 34

3 Постановка задачи исследования ………………………………………………… 38

4 Характеристика объекта исследования …………………………………………… 39

4.1 Характеристика коллекторов продуктивных пластов …………………… 40

4.2 Сведения о запасах углеводородного сырья …………………………………. 42

4.3 Текущее состояние разработки ……………………………………………………. 43

4.4 Технология комплексной подготовки газа на Мыльджинском
газоконденсатном месторождении …………………………………………………….. 45

4.5 Моделирующая программа Unisim Design ……………………………………. 48

5 Анализ эффективности вариантов рециркуляционной технологии
использования метанола на примере УКПГ Мыльджинского
месторождения …………………………………………………………………………………. 49

5.1 Влияние состава газа на расход ингибитора …………………………………. 49
5.2 Исследование возможности применения технологии Оптимет …….. 51

5.3 Модернизация технологии рециркуляции метанола……………………… 52

5.4 Обсуждение результатов ……………………………………………………………… 61

6 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение
…………………………………………………………………………………………………………. 64

6.1 Затраты на покупку необходимого оборудования ………………………… 65

6.2 Затраты на обслуживание ……………………………………………………………. 65

6.3 Затраты на оплату труда ………………………………………………………………. 66

6.4 Расчет эффективности капиталовложений……………………………………. 68

7. Социальная ответственность …………………………………………………………. 71

7.1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 71

7.1.1. Специальные правовые нормы трудового законодательства……… 71

7.1.2. Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны … 72

7.2 Производственная безопасность ………………………………………………….. 74

7.2.1Анализ выявленных вредных факторов ……………………………………… 74

7.2.2 Анализ выявленных опасных факторов: ……………………………………. 79

7.3 Экологическая безопасность ……………………………………………………….. 82

7.3.1. Источники загрязнения атмосферы и мероприятия по охране
атмосферного воздуха ………………………………………………………………………. 82

7.3.2 Источники загрязнения поверхностных вод и охрана водоемов от
загрязнения ………………………………………………………………………………………. 83

7.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………….. 84

Заключение ………………………………………………………………………………………. 88

Список публикаций студента ……………………………………………………………. 90

Список использованных источников …………………………………………………. 91
Приложение А ………………………………………………………………………………….. 94

В настоящее время в трудных экономических условиях сокращение
затрат на предупреждение гидратообразования является одной из важных задач
нефтегазодобывающих компаний.
В ходе выполнения выпускной работы был рассмотрен процесс
гидратообразования. Основными факторами, влияющими на процесс
образования гидратов, являются давление, температура газа, его состав и
насыщение парами воды.
Выявлены причины использования метанола как основного ингибитора
гидратообразования. Среди них: наивысшая антигидратная активность, низкая
стоимость, низкая температура замерзания, наличие схем регенерации и
утилизации. Основным недостатком метанола является высокая токсичность.
Проведен обзор развития рециркуляционных схем использования
ингибитора гидратообразования при подготовке газа методом
низкотемпературной сепарации. Данный обзор показал, что за последние 30 лет
разработаны эффективные и гибкие к технологическим условиям схемы
регенерации ингибитора. При этом, в настоящее время продолжается
оптимизация существующих и разработка новых методов сокращения расхода и
потерь метанола.
Выполнено концептуальное исследование, показавшее принципиальную
возможность реализации рециркуляционной технологии использования
метанола в технологическом процессе подготовки газа подобном
реализованному на УКПГ Мыльджинского месторождения.
Предлагаемый вариант рециркуляционной технологии позволяет
сократить расход метанола за счет уменьшения уноса метанола с нестабильным
конденсатом и сокращения количества метанола, отправляемого на утилизацию
в сточных водах.
Преимущества рециркуляционной технологии использования метанола:
 сокращение расхода ингибитора на 110–140 кг/ч в зависимости от
состава сырого газа;
 экономия метанола составляет 40–45% от действующей технологии;
 установка ректификации метанола позволяет получить 85–120 кг/ч
метанола с концентрацией 95 % мас.;
 расчетная концентрация метанола в сточных водах составляет 0,44 мг/л
и не превышает ПДК 3мг/л.
Для повышения эффективности процесса отдувки метанола предлагается
внесение изменений в конструкцию колонны-десорбера.
Анализ показателей модернизированной схемы показал, что состав и
свойства выходных потоков осушенного газа и нестабильного конденсата не
ухудшились и соответствуют установленным требованиям.
Чистый приведенный эффект от предлагаемых технологических
изменений составил 36515074,84 рублей.
Полученные результаты дают возможность рекомендовать к
рассмотрению модернизацию технологической схемы использования метанола
на Мыльджинском месторождении и аналогичных установках подготовки газа.
Список публикаций студента

1. Резван В.В. Повышение эффективности использования метанола для
предотвращения образования гидратов на Уренгойском
нефтегазоконденсатном месторождении (ЯНАО) / В.В. Резван ; науч. рук.
О.В. Носова // Проблемы геологии и освоения недр: труды XXIII
Международного симпозиума имени академика М. А. Усова студентов и
молодых ученых, посвященного 120-летию со дня рождения академика К.
И. Сатпаева, 120-летию со дня рождения профессора К. В. Радугина,
Томск, 8-12 апреля 2019 г. : в 2 т. – Томск: Изд-во ТПУ, 2019. – Т. 2. – [С.
162-163]
2. Резван В.В. Прогнозирование дефектов стенки трубопровода с помощью
теплового расчета в программном комплексе Pipemodel / В.В. Резван, А.А.
Самарин; науч. рук. С.Н. Харламов // Проблемы геологии и освоения недр:
труды XXIII Международного симпозиума имени академика М. А. Усова
студентов и молодых ученых, посвященного 120-летию со дня рождения
академика К. И. Сатпаева, 120-летию со дня рождения профессора К. В.
Радугина, Томск, 8-12 апреля 2019 г. : в 2 т. – Томск : Изд-во ТПУ, 2019. –
Т. 2. – [С. 600-602]
3. Резван В.В. Анализ динамики затрат на проведение геологоразведочных
работ акционерного общества «Газпромнефть – Ноябрьскнефтегаз» / В.В.
Резван, А.А. Самарин; науч. рук. И.В. Шарф // Проблемы геологии и
освоения недр: труды XXIII Международного симпозиума имени
академика М. А. Усова студентов и молодых ученых, посвященного 120-
летию со дня рождения академика К. И. Сатпаева, 120-летию со дня
рождения профессора К. В. Радугина, Томск, 8-12 апреля 2019 г. : в 2 т. –
Томск : Изд-во ТПУ, 2019. – Т. 2. – [С. 659-660]