Предотвращение образования гидратов на установке комплексной подготовки газа Мыльджинского газоконденсатного месторождения (Томская область)

Объект исследования: установка регенерации метанола Мыльджинской установки подготовки газа. Цель работы: повышение степени регенерации метанола для снижения концентрации в промышленных стоках ниже 40 г/дм3. В ходе исследования обоснована недостаточная степень регенерации существующей схемы. Смоделирована установка регенерации методом ректификации, подобраны оптимальные параметры ректификационной колонны: число тарелок 12; температура в ребойлере 130 °С; температура верха 97 °С; давление в колонне 0,3 МПа; флегмовое число 4. Продукты установки: метанол с концентрацией 95% масс, чистая вода с содержанием метанола 23 г/дм3. Область применения: установка подготовки газа Мыльджинского газоконденсатного месторождения. Экономическая эффективность установки с учетом дисконтирования 2,6 млн. руб.

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………. 13
1 СОСТАВ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ГИДРАТОВ ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ,
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТАНОЛА В КАЧЕСТВЕ ИНГИБИТОРА
ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ …………………………………………………………………………. 15
1.1 Гидраты природных газов ……………………………………………………………. 15
1.2 Применение метанола для борьбы с гидратообразованием. ………….. 21
2 ТЕХНОЛОГИИ РЕГЕНЕРАЦИИ МЕТАНОЛА …………………………………………. 23
2.1 Регенерация метанола методом ректификации …………………………….. 23
2.2 Регенерация метанола методом отдувки ………………………………………. 27
2.3 Технологическая схема регенерации метанола Мессояхского
нефтегазового месторождения ………………………………………………………….. 28
2.4 Технологическая схема ректификации водометанольного раствора
установки комплексной подготовки газа Карпенского
нефтегазоконденсатного месторождения …………………………………………… 29
3 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ …………………………………………… 32
4 ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ …………………………………………………. 35
4.1 Геологическая характеристика месторождения ……………………………. 35
4.1.1 Стратиграфия ………………………………………………………………………………… 35
4.1.2 Нефтегазоносность ………………………………………………………………………… 36
4.1.3 Газоконденсатная характеристика ………………………………………………….. 37
4.1.4 Запасы газа, стабильного конденсата и нефти …………………………………. 39
4.2 Технологические показатели разработки Мыльджинского ГКМ …… 41
4.3 Технологическая схема подготовки газа установки комплексной
подготовки газа Мыльджинского газоконденсатного месторождения … 45
4.4 Технологическая схема регенерации водометанольного раствора … 46
4.5 Технологическая схема узла закачки очищенных стоков. …………….. 49
5 РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
РЕГЕНЕРАЦИИ МЕТАНОЛА МЕТОДОМ РЕКТИФИКАЦИИ ……………………. 52
5.1 Анализ эффективности регенерации метанола по существующей
технологической схеме ……………………………………………………………………… 52
5.2 Моделирование установки регенерации метанола на узле закачки
очищенных стоков ……………………………………………………………………………. 54
6 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ ………………………… 61
7 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ…………………………………………………………………………….. 62
7.1 Расчет капитальных вложений …………………………………………………….. 62
7.1.1 Расчет стоимости оборудования …………………………………………………….. 62
7.1.2 Расчет количества необходимой техники ……………………………………….. 62
7.1.3 Расчет времени на проведение мероприятия по монтажу установки
регенерации …………………………………………………………………………………………… 63
7.1.4 Расчет амортизационных отчислений …………………………………………….. 63
7.1.5 Расчет затрат на оплату труда ………………………………………………………………. 64
7.1.6 Отчисления во внебюджетные фонды …………………………………………….. 64
7.1.7 Расчет контрагентных услуг для проведения монтажа установки
регенерации метанола ……………………………………………………………………………. 65
7.1.8 Формирование бюджета затрат на реализацию проекта ………………….. 66
7.2 Расчет эксплуатационных затрат …………………………………………………. 67
7.2.1 Общие данные оборудования установки регенерации метанола … 67
7.2.2 Амортизационные отчисления для оборудования установки
регенерации метанола в расчете для каждой единицы в руб./маш. -час. ….. 67
7.2.3 Нормативный показатель затрат на все виды ремонта для каждой
единицы оборудования установки регенерации метанола ……………………….. 70
7.2.4 Нормативный показатель затрат на замену быстроизнашивающихся
частей ……………………………………………………………………………………………………. 71
7.2.5 Расчет затрат на зарплаты работникам ……………………………………………. 73
7.2.6 Нормативные затраты на энергоносители ………………………………………. 75
7.2.7 Нормативный показатель затрат на смазочные материалы ……………… 76
7.2.8 Стоимость эксплуатации машины в год………………………………………….. 76
7.3 Расчет оптимизации расходов при использовании установки
регенерации метанола……………………………………………………………………….. 77
7.4 Оценка экономической эффективности ……………………………………….. 78
8 ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ………………………………………………. 79
8.1 Анализ вредных факторов……………………………………………………………. 79
8.1.1 Повышенный уровень шума на рабочем месте ……………………………….. 79
8.1.2 Повышенный уровень вибрации …………………………………………………….. 80
8.1.3 Повышенная загазованность воздуха рабочей зоны ………………………… 81
8.1.4 Недостаточная освещенность рабочей зоны ……………………………………. 82
8.1.5 Отклонение показателей микроклимата в помещении …………………….. 83
8.2 Анализ опасных факторов……………………………………………………………. 84
8.2.1 Сосуды, работающие под давлением ………………………………………………. 84
8.2.3 Электрический ток …………………………………………………………………………. 84
8.3 Экологическая безопасность ……………………………………………………….. 85
8.3.1 Анализ воздействия объекта на атмосферу …………………………………….. 85
8.3.2 Анализ воздействия объекта на гидросферу ……………………………………. 86
8.3.3 Анализ воздействия объекта на литосферу …………………………………. 86
8.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………….. 86
8.4.1 Анализ возможных ЧС …………………………………………………………………… 87
8.4.2 Меры по предупреждению взрыво и пожароопасной обстановки ……. 88
8.4.3 Действия в результате возникшей ЧС и меры по ликвидации её
последствий …………………………………………………………………………………………… 89
8.5 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности . 90
8.5.1 Правовые основы экологической политики…………………………………….. 90
8.5.2 Документы, регулирующие отношения природопользователя с местной
администрацией …………………………………………………………………………………….. 92
ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………………………………… 94
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ……………………………………….. 96

Проведен анализ научно-технической литературы, рассмотрены и
изучены состав и свойства гидратов природных газов, применение метанола в
качестве ингибитора гидратообразования.
В аналитическом обзоре рассмотрены технологии регенерации метанола
методом ректификации и методом рециркуляции – десорбции.
Представлена геолого-физическая характеристика Мыльджинского
поднятия. Промышленная нефтегазоносность месторождения связана с
поровыми коллекторами пластов Ю 11 – Ю 14 , Ю 12 , Ю 22 васюганской и Б 8 , Б 10 , Б 16 20
куломзинской свиты.
Коэффициент использования фонда скважин на месторождении
составляет 0.98, коэффициент эксплуатации – 0.95. Месторождение
эксплуатируется на режиме истощения.
Продукция подготавливается по технологии низкотемпературной
сепарации, для борьбы с гидратами применяется метанол. Основная проблема
заключалась в снижении эффективности существующей установки регенерации
метанола и, как следствие, возросшей концентрации метанола в промышленных
стоках выше допустимого предела 40 г/дм3.
Проведено моделирование существующей схемы отдувки метанола и
установлена недостаточная степень регенерации.
Для повышения эффективности регенерации предложено дополнить
существующую технологическую схему дополнительной ступенью. По данным
аналитического обзора, метод ректификации ВМР может обеспечить требуемое
качество продуктов регенерации.
В среде программы UniSim проведено моделирование дополнительной
ступени регенерации Определены оптимальные технические и технологические
параметры колонны ректификации: число контактных 12, температура в
ребойлере 130 С; температура верха колонны 97 С; давление в колонне 0,3 МПа;
флегмовое число 4.
Продуктами установки регенерации являются: насыщенный 95 %-ный
раствор метанола, вода с содержанием метанола 23 г/дм3, что почти в два раза
ниже, чем требует СТО Газпром 2-1.19-049-2006.
Внедрение данной установки позволит решить сразу две проблемы: за
счёт получения дополнительного количества насыщенного раствора метанола
сократятся суммарные затраты на использование свежего ингибитора. Очистка
промышленных стоков до содержания метанола 23 г/дм3 позволит производить
их утилизацию в поглощающие скважины без нарушения экологических норм.
Рассчитанная экономическая эффективность внедрения предлагаемой
установки с учётом дисконтирования составит 2,6 млн. руб.