Исследование и разработка технологии использования растворенного газа Иванов, Алексей Владимирович

Введение к работе

Актуальность проблемы

Сложность внедрения известных технологий использования растворенного газа (РГ) объясняется не только их высокой стоимостью, но и несоответствием цены на газ затратам на его подготовку. На их величину влияют изменение объема добычи газа и качественные характеристики (компонентой состав, содержание широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ), давление) за период разработки месторождения. Например, в 2005 году на южной лицензионной территории Приобском месторождении ОАО «Газпромнефть-Хантос» добыто 17,8 млн.м растворенного газа, а в 2011 уже 68,3 млн. м . Использование газа на собственные нужды составило всего 10,6 %, остальное было сожжено на факелах, так как объемы его добычи существенно превышают необходимые объемы потребления. Существующие технологии подготовки растворенного газа для дальнейшего использования рентабельны при объемах добычи РГ более 500 млн. м /год, т.к. при этом обеспечивается реализация известных технологических процессов без существенного изменения объектов подготовки нефти на месторождении.

В этой связи, для месторождений с уровнем добычи растворенного газа менее 500 млн. м /год, становится актуальным разработка рентабельных технологий подготовки растворенного газа, например, для дальнейшей его подачи в газосборные сети дальнейшем компримировании на ДКС (при входном давлении не менее 0,8 МПа) и сдачи в магистральные газопроводы. Однако существует ряд требований для подачи газа в газопроводы и использования на собственные нужды (ГОСТ 5542-87, ГОСТ Р 53367-2009, ОСТ 51.40-93) по величине температуры точки росы по влаге и углеводородам в пределах от (-10) до (-30) С, содержанию сероводорода до концентрации не более 0,007 г/м . Поэтому разработка технологии, обеспечивающей минимальные капитальные и текущие затраты, подготовки растворенного газа для его использования на собственные нужды и подачи в магистральные газопроводы, является актуальной.

Цель работы

Повышение эффективности использования растворенного газа путем разработки технологии его подготовки с применением жидкостно-газовых эжекторов и вихревых труб.

Основные задачи исследований

1. Анализ существующих технологий использования растворенного газа и определение областей их эффективного применения.

2. Исследование и выявление факторов, влияющих на обоснование выбора технологии использования растворенного газа.

3. Разработка технологии подготовки растворенного газа с применением жидкостно-газовых эжекторов и вихревых труб в составе объектов подготовки нефти на месторождении.

4. Разработка технологических схем и обоснование режимов работы оборудования для технологии подготовки растворенного газа к использованию на собственные нужды или сдаче в газосборные сети.

Объект и предмет исследования

Объектом исследования является система сбора и подготовки скважинной продукции нефтяных месторождений, а предметом - технология подготовки растворенного газа с применением жидкостно-газовых эжекторов и вихревых труб.

Научная новизна выполненной работы

4. 1. Доказана технологическая эффективность подготовки растворенного газа для его сдачи в газосборные сети при давлении не менее 0,8 МПа с температурой точки росы по влаге и углеводородам -14 ⁰С, что, в отличие от известных технологий, рентабельно при объемах добычи газа менее 500 млн.м³/год.

   2. Впервые установлена зависимость температуры точки росы подготовленного растворенного газа от его плотности и требуемого давления при подготовке газа по разработанной технологии, которая позволяет обосновать технологические режимы работы оборудования.

   Практическая ценность и реализация

   4. 2. 1. Разработаны технологические схемы и обоснованы режимы работы оборудования подготовки растворенного газа к транспорту, в зависимости от требуемого давления газа (0,3 МПа для использования на собственные нужды и 0,8 МПа для сдачи в газосборные системы), включающие жидкостно-газовые эжекторы, где в качестве рабочей среды используется подтоварная вода и вихревые трубы, работающие на давлении входного газа.

         2. Внедрение предложенных технологических схем на Южной лицензионной территории Приобского месторождения позволило увеличить объем подготовленного растворенного газа для дальнейшего использования до 95 %.

         Основные защищаемые положения

         4. 2. 2. 1. Технология подготовки растворенного газа к использованию на собственные нужды или сдаче в газосборные системы путем его компримирования с применением жидкостно-газовых эжекторов, где в качестве рабочей среды используется подтоварная вода, и его подготовкой с применением вихревых труб, которая в отличие от известных решений сочетает преимущества эжекторов, так как они не требуют подготовки газа, и вихревых труб, работающих от давления входящего газа.

                  2. Технологическая схема подготовки растворенного газа в зависимости от значения давления необходимого для реализации эффекта Ранка-Хилша (0,3 МПа - при использовании газа на собственные нужды, 0,8 МПа - при сдаче в газосборные системы) и применения ее в составе технологических схем объектов подготовки скважинной продукции нефтяных месторождений, в которой в отличие от использованных А.П. Гусевым, А.П. Рябовым, А.А. Жидковым и другими специалистами для повышения давления входящего газа используются жидкостно-газовые эжекторы.

                  3. Зависимость температуры точки росы подготовленного растворенного газа от его плотности и требуемого давления, зависящего от способа использования газа.

                  Соответствие диссертации паспорту научной специальности

                  Тема диссертации соответствует заявленной специальности, а именно пункту 4 «Технологии и технические средства добычи и подготовки скважинной продукции, диагностика оборудования и промысловых сооружений, обеспечивающих добычу, сбор и промысловую подготовку нефти и газа к транспорту, на базе разработки научных основ ресурсосбережения и комплексного использования пластовой энергии и компонентов осваиваемых минеральных ресурсов».

                  Апробация результатов работы

                  Результаты диссертационной работы и ее основные положения докладывались и обсуждались на: научно-технических советах ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский геологический нефтяной институт» (Тюмень, 2011-2013 гг.), заседаниях Западно-Сибирской нефтегазовой секции ЦКР Роснедр по УВС (Тюмень, 2011-2013 гг.) и семинарах кафедры «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» ТюмГНГУ (2011 - 2013 гг.).

                  Публикации

                  Результаты выполненных исследований отражены в 7 печатных работах, в том числе в 3 изданиях, рекомендованных ВАК РФ и одной монографии.

                  Объем и структура работы

                  Диссертационная работа изложена на 117 страницах машинописного текста, содержит 49 таблиц, 31 рисунок. Состоит из введения, четырех разделов, основных выводов и рекомендаций, списка использованных источников из 62 наименований.

                  Похожие диссертации на Исследование и разработка технологии использования растворенного газа

                  

                  Исследование и разработка технологии строительства скважин в условиях агрессии кислых газов Кобышев Николай Павлович

                  

                  Исследование и разработка технологии рационального использования нефтяного газа низкого давленияДолгов Денис Викторович

                  

                  Исследование и научное обоснование перспективных технологий разработки заводненных нефтяных месторождений с использованием комплекса гидродинамических процессовНасыбуллина Светлана Вячеславовна

                  

                  Разработка, исследование технологий и технических средств для повышения качества вскрытия и разобщения продуктивных пластовСафин Рустем Атласович

                  

                  Разработка и исследование технологий и технических средств по повышению эффективности ограничения водопритоков в добывающих скважинахКорабельников Александр Игоревич

                  Исследование и разработка технологии выработки запасов нефти сложнопостроенных залежей горизонтальными скважинамиСамойлов, Александр Сергеевич

                  

                  Исследование и разработка технологии разобщения разнонапорных пластов многопластовых залежейСоловьева Наталья Викторовна

                  

                  Разработка и исследование технологий и технических средств управления горным давлением при строительстве скважинКиреев Анатолий Михайлович

                  

                  Исследование и разработка технологии извлечения остаточных запасов из заблокированных зон при капитальном ремонте скважинФархутдинов Ринат Рифович

                  

                  Разработка и исследование технологий приготовления специальных технологических составов для строительства скважин со сложными термобарическими условиями (На примере месторождений Крайнего Севера Тюменской области) Плиев Мамоцали Хамурзиевич