Попутный нефтяной газ (ПНГ) – это смесь газов и различных веществ, которые выделяются из скважин в процессе добычи нефти. В отличие от природного газа попутный нефтяной газ содержит в своем составе кроме метана и этана большую долю пропанов, бутанов и паров более тяжелых углеводородов.
Как и природный газ или нефть, ПНГ является ценным сырьем для химической и энергетической промышленности. Несмотря на высокую теплотворную способность, использование ПНГ в электрогенерации затруднительно, в связи с существенной нестабильностью состава и наличием высокого числа примесей, что приводит к существенным затратам на подготовку (очистку) газа.
В химической промышленности ПНГ используют для получения различных веществ. Например – для получения бутадиена, бутиленов и пропиленов. Эти соединения применяются в изготовлении каучуков и пластмасс. Кроме того, ПНГ востребован в цветной и черной металлургии, стекольной и цементной промышленности. Объемы выделяющегося газа впечатляют – с одной тонны нефти может быть получено до 800 м3 попутного нефтяного газа. В 2009 году по самым приблизительным подсчетам путем сжигания было утилизировано свыше шестидесяти процентов добываемого ПНГ, а это порядка 20 миллиардов кубометров.
Попутный нефтяной газ, выделяемый из нефти при ее сепарации на объектах добычи и подготовки, является одним из важнейших ресурсов углеводородного сырья. Значительный рост мирового потребления нефти и природного газа, наблюдаемый в последние десятилетия, наряду с истощением их запасов, требует максимально эффективного использования всех видов углеводородных ресурсов. В этой связи попутный нефтяной газ рассматривается как ценный источник энергии и сырьё химической промышленности.
В настоящее время по разным оценкам в мире ежегодно сжигается 100150 млрд. м3 попутного газа, и Россия находится на первом месте по объёму сжигаемого на факелах ПНГ (20-35 млрд. м3/год).
Помимо безвозвратных потерь ценнейшего сырья, сжигание попутного газа вызывает глобальное ухудшение экологической ситуации.
В данной работе рассмотрена система сбора и подготовки к транспорту попутного нефтяного газа месторождения Одопту «Северный Купол». Объектом исследования является блок подготовки газа, в частности абсорбер гликолевой осушки газа. Произведен анализ работающего абсорбера и рассчитан абсорбер, оснащенный регулярной насадкой ДОАО ЦКБН.
Скважинная добыча нефти и газа. Добыча нефти и газа
... производства бензина, керосина, масел и для химической промышленности. Добыча нефти и газа. Как бурят скважины Очень интересна история добычи и переработки нефти. Как и многие другие источники органических ... Тогда в нефтяную скважину опускают насос и начинают выкачивать из нее нефть. Хранение и транспортировка Транспортировка нефти и газа на нефтеперерабатывающие химические заводы и на электростанции ...
1.1 Требования к качеству подготавливаемой продукции скважин.
Добыча нефти и нефтяного газа – это совокупность технологических процессов, осуществляемых на НГДП с целью получения продукции в заданных количествах и требуемого качества.
Система сбора продукции скважин — это совокупность трубопроводных коммуникаций и оборудования предназначенного для сбора продукции каждой скважины и доставки его до пунктов подготовки:
При извлечении нефти из недр происходит изменение давления и температуры, в результате чего продукция скважин из однофазного состояния переходит в двухфазное, т.е. разгазированная нефть и нефтяной газ. Жидкая фаза начнет состоять из нефти и пластовой воды, в этом случае поток, движущийся по сборным трубопроводам, называют трехфазным. Для получения товарной нефти и нефтяного газа, а также пластовой воды применяют специальные технологические установки.
Технологические установки подготовки продукции скважин – это комплекс блочного автоматизированного оборудования и аппаратов, в которых последовательно и непрерывно происходят технологические процессы обезвоживания и обессоливания нефти, осушка (от водяных паров) и очистка (от H2S и CO2) нефтяного газа, а также очистка сточной воды от капелек нефти, механических примесей, железа, H2S , двуокиси углерода CO2 и кислорода.
Таблица 1 — Требования к качеству нефти по ГОСТ 9965-76
Попутный нефтяной газ (ПНГ) — смесь различных газообразных углеводородов, растворенных в нефти. Они выделяются в процессе добычи и перегонки. К нефтяным газам также относят газы крекинга нефти, состоящие из предельных и непредельных (этилена, ацетилена) углеводородов.
Попутные нефтяные газы применяют как топливо и для получения различных химических веществ. Из нефтяных газов путем химической переработки получают пропилен, бутилены, бутадиен и др., которые используют в производстве пластмасс и каучуков.
Основными составляющими попутных нефтяных газов являются предельные углеводороды — гомологи метана от СН4 до С6Н14 (табл.3).
Суммарное содержание гексана (СбН14) и более тяжелых углеводородов в попутном газе, как правило, не превышает 1 %, содержание пентана (C5H12) находится в пределах 2 %. Кроме того, в попутных нефтяных газах присутствуют инертные газы, в основном, азот и углекислый газ, содержание которых изменяется от 1 до 5 %. Учитывая, что суммарное содержание тяжелых углеводородов, начиная с пентана и инертных газов не превышает 8 %, для приближенной оценки основных характеристик попутного газа нужно учитывать четыре первых гомолога метана.
По физико-химическим показателям попутные нефтяные газы должны соответствовать требованиям и нормам, указанным в табл. 2.
Таблица 2 — Требования к качеству попутного нефтяного газа по ГОСТ 51.40-93 ОАО «Газпром»
* Допускается поставка в отдельные газопроводы газа с более высоким содержанием сероводорода и меркаптанов по согласованным в установленном порядке техническим условиям.
Таблица 3 — Состав ПНГ различных месторождений (1,2,3… — 13 номера проб взятых с разных месторождений)
1.2 Правила приемки попутного нефтяного газа.
Сепарацией газа от нефти называют процесс отделение от нее головных углеводородов до С4 и сопутствующих газов. Выход отсепарированного газа осуществляется в сепараторах, резервуарах в которых поддерживаются определенные P и T. Каждый пункт отсепарированного газа называется ступенью сепарации. Аппарат, в котором происходит отделение газа от продукции нефтяных скважин, называют газосепаратором.
Разгазирование нефти от газа можно осуществлять двумя способами:
|
Наименование показателя |
Значение для макроклиматических районов |
Метод испытания |
|||||||||||
|
Умеренный |
Холодный |
||||||||||||
|
с 01.05 по 30.09 |
с 01.10 по 30.04 |
с 01.05 по 30.09 |
с 01.10 по 30.04 |
||||||||||
|
1 Точка росы газа по влаге, °С, не выше |
-3 |
-5 |
-10 |
-20 |
По ГОСТ 20060 |
||||||||
|
2 Точка росы газа по |
0 |
0 |
-5 |
-10 |
По ГОСТ 20061 |
||||||||
|
3 Температура газа, ° С |
Температура газа на входе и в самом газопроводе устанавливается проектом |
||||||||||||
|
4 Масса сероводорода, г/м3, не более |
0,007(0,02) |
0,007(0,02) |
0,007(0,02) |
0,007 *(0,02) |
По ГОСТ 22387.2 |
||||||||
|
5 Масса меркаптановой серы, г/м3, не более |
0,016(0,036) |
0,016(0,036) |
0,016(0,036) |
0,016(0,036)* |
По ГОСТ 22387.2 |
||||||||
|
6 Объемная доля кислорода, %, не более |
0,5 |
0,5 |
1,0 |
1,0 |
По ГОСТ 23781 |
||||||||
|
7 Теплота сгорания низшая, МДж/м3, при 20° С и 101, 325 кПа, не менее |
32,5 |
32,5 |
32,5 |
32,5 |
По ГОСТ 22667 |
||||||||
|
8 Масса механических примесей и труднолетучих жидкостей |
Условия оговариваются в соглашениях на поставку газа с ПХГ, ГПЗ и промыслов |
||||||||||||
|
Компоненты |
ПНГ 1 |
ПНГ 2 |
ПНГ 3 |
ПНГ 4 |
ПНГ 5 |
ПНГ 6 |
ПНГ 7 |
ПНГ 8 |
ПНГ 9 |
ПНГ 10 |
ПНГ 11 |
ПНГ 12 |
ПНГ 13 |
|
Метан (СН4), % |
76,39 |
74,33 |
83,47 |
66,85 |
73,30 |
84,652 |
75,869 |
92,373 |
82,18 |
89,93 |
91,306 |
89,08 |
70,32 |
|
Этан (С2Н6), % |
6,46 |
7,99 |
3,1 |
6,42 |
10,19 |
2,51 |
14,037 |
4,738 |
5,89 |
2,95 |
1,76 |
6,77 |
13,39 |
|
Пропан (С3Н8), % |
7,82 |
8,23 |
4,78 |
12,06 |
9,62 |
5,126 |
6,093 |
0,774 |
7,19 |
3,95 |
2,03 |
1,44 |
8,4 |
|
Изо-Бутан (i-C4H10), % |
1,62 |
1,56 |
1,14 |
2,65 |
0,96 |
1,314 |
0,76 |
0,02 |
0,75 |
0,91 |
0,62 |
0,13 |
1,53 |
|
Н-Бутан (N-C4H10), % |
2,63 |
3,23 |
2,07 |
5,37 |
2,25 |
2,727 |
1,39 |
0,021 |
1,3 |
0,15 |
1,1 |
0,23 |
3,11 |
|
Пентан (С5Н12), % |
1,2 |
0,84 |
1,09 |
1,77 |
0,69 |
1,321 |
0,56 |
0,002 |
0,49 |
0,62 |
0,63 |
0 |
1,76 |
|
Гексаны и выше (С6Н14), % |
0,74 |
0,22 |
0,65 |
0,24 |
0,34 |
0,462 |
0,237 |
0 |
0,22 |
0,35 |
0,47 |
0 |
0,46 |
|
Двуокись углерода (С02), % |
1,15 |
1,60 |
2,77 |
2,62 |
0,80 |
0,21 |
0,118 |
0,369 |
0,69 |
0,67 |
0,36 |
0,1 |
0,02 |
|
Азот (N2), % |
1,99 |
2,00 |
0,93 |
2 |
1,85 |
1,608 |
1,216 |
1,643 |
1,29 |
0,5 |
1,675 |
1,93 |
0,97 |
|
Влагосодержание (Н20), % насыщение |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
Плотность при 0°С, кг/м3 |
1,024 |
1,03 |
0,952 |
1,172 |
1,019 |
0,94 |
0,96 |
0,771 |
0,924 |
0,847 |
0,834 |
1,07 |
|
|
Низшая теплота сгорания (QH), МДж/нм3 |
47,253 |
47,084 |
43,189 |
52,433 |
47,451 |
44,617 |
45,872 |
36,968 |
43,652 |
40,726 |
39,725 |
38,105 |
50,951 |
|
Низшая теплота сгорания (QH), МДж/кг |
46,135 |
45,729 |
45,369 |
44,%5 |
46,568 |
47,447 |
47,776 |
47,954 |
47,265 |
48,095 |
47,645 |
47,93 |
47,604 |
|
Число Воббе (WI), МДж/нм3 |
53,092 |
52,763 |
50,334 |
55,077 |
53,452 |
52,318 |
53,227 |
47,876 |
47,876 |
50,325 |
49,47 |
48,595 |
56,001 |
|
Теоретический объем воздуха (Vp), hmVhm 3 |
12,316 |
12,267 |
11,303 |
13,568 |
12,375 |
11,659 |
11,997 |
9,781 |
11,436 |
10,715 |
10,458 |
10,062 |
13,23 |
