Повышение эффективности технологии подготовки нефтяного газа на нефтегазоконденсатном месторождении

Самарин, Алексей Александрович Отделение нефтегазового дела (ОНД)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В процессе исследования проводился анализ методов подготовки нефтяного газа, изучение действующей технологии подготовки нефтяного газа на месторождении К, моделирование процессов подготовки газа в программном комплексе Aspen HYSYS, расчет пропан-бутанового испарителя. Установлено, что дополнительного извлечения компонентов С3–С4 можно добиться, понизив температуру входного потока газа используя технологию низкотемпературной конденсации с внешним холодильным циклом. Для этого предложено использовать пропан-бутановый испаритель. Технология низкотемпературной конденсации позволит установке комплексной подготовки газа работать в летний период года.

Введение __________________________________________________________ 12

1 Направления и технологии использования нефтяного газа _______________ 14

2 Технологии отбензинивания газа ____________________________________ 19

2.1 Метод низкотемпературной сепарации ____________________________ 19

2.2 Метод низкотемпературной конденсации __________________________ 28

2.3 Адсорбционный метод _________________________________________ 29

2.4 Абсорбционный метод _________________________________________ 31

3 Постановка задачи исследования ____________________________________ 34

4 Объект и методы исследования ______________________________________ 35

4.1 Геологическая характеристика месторождения ____________________ 37

4.2 Физико-химические свойства флюида ___________________________ 37

4.3 Нефтеносность и литолого-петрофизическая характеристика пластов _ 37

4.4 Характеристика действующей установки подготовки газа ____________ 37

4.5 Моделирующая программа Aspen HYSYS ________________________ 46

5 Исследование влияния способов дополнительной осушки попутного нефтяного
газа на качество продукции __________________________________________ 52

5.1 Технология действующей установки подготовки нефтяного газа на
месторождении К _________________________________________________ 52

5.2 Моделирование технологии низкотемпературной сепарации и
низкотемпературной абсорбции _____________________________________ 57

5.3 Моделирование технологии низкотемпературной конденсации ______ 60
5.4 Расчет пропан-бутанового испарителя ___________________________ 65

5.5 Обсуждение результатов _______________________________________ 69

6 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ___ 74

6.1 Расчет капитальных вложений ___________________________________ 74

6.2 Расчет дополнительных эксплуатационных издержек _______________ 76

6.3 Расчет экономических показателей ______________________________ 77

7 Социальная ответственность ________________________________________ 81

7.1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ____ 81

7.2 Производственная безопасность _________________________________ 84

7.3 Экологическая безопасность ____________________________________ 91

7.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях __________________________ 93

Заключение ________________________________________________________ 97

Список использованных источников ___________________________________ 99

Приложение А ____________________________________________________ 102

Попутный нефтяной газ является углеводородными газами, сопутствующие нефти и выделяющиеся при ее добыче на нефтяных и газонефтяных месторождениях. Они находятся в нефти в растворенном виде и выделяются из нее вследствие снижения давления при подъеме на поверхность земли.
Попутный нефтяной газ – ценный энергетический и химический ресурс. Поэтому для сохранения его потенциала важно качественно подготовить его в промысловых условиях в соответствии с выбранным направлением использования. При этом нужно обеспечить и высокие потребительские качества газа, и экономически оправданные затраты.
Правительство Российской Федерации постановило, что использование попутного нефтяного газа должно составлять не менее 95 % от объема его добычи. Не все методы утилизации попутного нефтяного газа эффективны для различных по объемам и условиям добычи месторождений, следует учитывать их преимущества и недостатки, а также особенности и эффективность каждого метода.
Главная сложность использования попутного нефтяного газа заключается в том, что его состав представляет собой смесь углеводородов. Состав может меняться в широких пределах в зависимости от состава скважинной жидкости, а также давления и температуры. Проблемы использования ПНГ заключаются в высоком содержании тяжелых углеводородов в газе, а именно: высокая сложность технологии их выделения, и проблемы дальнейшего использования продуктов, включая вопросы транспорта.
Одним из способов использования нефтяного газа является его закачка (сдача) в единую газотранспортную сеть. Но для этого требуется подготовка ПНГ с целью извлечения газового конденсата и удаления из него влаги до точки росы, исключающей гидратообразование при дальнейшем движении по газопроводу. Для эффективного отбензинивания газа на месторождениях
12
существуют установки комплексной подготовки газа и конденсата. На нефтегазоконденсатном месторождении К Томской области для подготовки нефтяного газа применяют технологию низкотемпературной сепарации, которая заключается в конденсации паров влаги и растворённых в газе тяжёлых углеводородов при температурах от минус 10 до минус 30 °С.
На месторождении К компания столкнулась с проблемой недостаточного охлаждения потока газа в летнее время на установке комплексной подготовки газа, ведущей к не полному извлечению газового конденсата и влаги, что влечет за собой снижение физико-химических показателей газа, поставляемого и транспортируемого по магистральным газопроводам, а также к перегреву основного технологического оборудования.
Актуальность данной проблемы состоит в том, что из-за недостаточно низкой температуры сепарации газа эксплуатация установки комплексной подготовки газа нефтегазоконденсатного месторождения К в летний период невозможна, что влечет за собой экономические потери, связанные с простоем оборудования и снижением добычи. В настоящее время у компании нет единого решения данной проблемы.
Поиску способа достижения требуемого качества подготовленного газа и посвящена настоящая выпускная квалификационная работа.
Личный вклад заключается в сборе исходных данных для моделирования технологий подготовки газа, проведении расчетного исследования вариантов отбензинивания и охлаждения нефтяного газа, и разработке форм представления результатов.
Новизна работы заключается в предложении использования метода низкотемпературной конденсации для понижения температуры нефтяного газа на входе в установку комплексной подготовки на месторождении К.
Практическая значимость работы в том, что при предложенном способе дополнительного охлаждения газа, установка комплексной подготовки сможет обеспечить более глубокое извлечение из него компонентов С3–С4 и, как следствие, требуемое качество товарного нефтяного газа в летний период год.

На нефтегазоконденсатном месторождении К Томской области методом
утилизации попутного нефтяного газа является его комплексная подготовка на
установке и закачка в единую газотранспортную сеть, а также получение и
реализация смеси пропан-бутан технического. Эти методы помогают добиться
снижения сжигания попутного газа до 2 % от объема его добычи.
В работе решалась задача обеспечения качества товарного нефтяного газа
на нефтегазоконденсатном месторождении К в летний период времени. Были
рассмотрены основные технологии отбензинивания газа, проведено
моделирование в программном комплексе Aspen HYSYS и выполнен
сравнительный анализ методов подготовки попутного нефтяного газа.
Установлено, что использование технологии низкотемпературной
абсорбции, где в качестве поглотителей использовались стабильный и
нестабильный конденсат на установке комплексной подготовки газа не
целесообразно. Недостаточно низкая температура в абсорбере не обеспечит
снижение содержания компонентов C3-C4.
Понижения содержания компонентов C3-C4 можно добиться с помощью
дополнительного охлаждения потока нефтяного газа, входящего на установку
подготовки, по технологии низкотемпературной конденсации с внешним
холодильным циклом. Данная технология позволила получить дополнительное
охлаждение входного потока газа на 13 оС за счет дросселяции смеси пропан-
бутана технического с 8 МПа до 0,1 МПа в испарителе на входе в установку
подготовки газа, что привело к повышению качества и снижению температуры
точки росы по углеводородам для товарного газа с 0 оС до минус 23 оС.
Преимущество данной технологии заключается в том, что для
охлаждения газа используется смесь пропан-бутана технического, полученного
непосредственно на промысловой установке стабилизации конденсата.
Таким образом, технология низкотемпературной конденсации позволит
установке комплексной подготовки газа работать в летний период времени.
Полученные результаты моделирования в программном комплексе
подтверждены математическим расчетом пропан-бутанового испарителя по
методу Кузнецова и Судакова. Было выявлено, что для получения необходимой
температуры входного потока нефтяного газа, необходим расход смеси пропан-
бутана технического порядка 18 т/ч.
Для расчета экономической эффективности установки пропан-
бутанового испарителя был произведен подбор реального аппарата.
По значению поверхности теплообмена, равного 68,4 м2, полученного
расчетом по методу Кузнецова и Судакова, был произведен подбор реального
пропан-бутанового испарителя. Выбран испаритель марки 1000ИХ-I-10-1,6-
М1/25Г-4-4-У-И производства ЗАО «НЕФТЕГАЗХИММАШ» с кожухом
диаметром 1000 мм, на условное давление в трубах 10 МПа. Поверхность
теплообмена данного испарителя составляет 69,3 м2, что соответствует
расчетным значениям.
Таким образом, модернизация действующей установки комплексной
подготовки газа даст возможность дополнительно получать 211,6 млн.м3/год
осушенного газа, 39,7 тыс.т/год СПБТ. Годовой экономический эффект составит
964 млн. рублей, а капитальные затраты по установке испарителя окупятся в
течение двух месяцев.

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!

    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
    Анна В. Инжэкон, студент, кандидат наук
    5 (21 отзыв)
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссе... Читать все
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссертаций. Работала в маркетинге. Практикующий бизнес-консультант.
    #Кандидатские #Магистерские
    31 Выполненная работа
    Александр Р. ВоГТУ 2003, Экономический, преподаватель, кандидат наук
    4.5 (80 отзывов)
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфин... Читать все
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфинансы (Казначейство). Работаю в финансовой сфере более 10 лет. Банки,риски
    #Кандидатские #Магистерские
    123 Выполненных работы
    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
    Вики Р.
    5 (44 отзыва)
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написан... Читать все
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написание письменных работ для меня в удовольствие.Всегда качественно.
    #Кандидатские #Магистерские
    60 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
    Глеб С. преподаватель, кандидат наук, доцент
    5 (158 отзывов)
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной с... Читать все
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной специальности 12.00.14 административное право, административный процесс.
    #Кандидатские #Магистерские
    216 Выполненных работ
    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
    Олег Н. Томский политехнический университет 2000, Инженерно-эконо...
    4.7 (96 отзывов)
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Явл... Читать все
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Являюсь действующим преподавателем одного из ВУЗов.
    #Кандидатские #Магистерские
    177 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

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