Патент на изобретение №2192915

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2192915 (13) C1
(51) МПК 7
B01D45/00
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 28.04.2011 – прекратил действие

(21), (22) Заявка: 2002105407/12, 04.03.2002

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

04.03.2002

(45) Опубликовано: 20.11.2002

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
ШИРКОВСКИЙ А.И. Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений. – М.: Недра, 1987, с.219-222. ТОЛСТОВ В.А. и др. Пылеуловитель нового поколения для компрессорных станций магистральных газопроводов. – Химическое и нефтяное машиностроение, 1996, № 6, с.42 и 43. RU 2162727 С1, 10.02.2001. RU 2165785 С1, 27.04.2001. DE 3832420 А1, 05.04.1990. EP 0222436 А2, 20.06.1987.

Адрес для переписки:

125047, Москва, пер. Оружейный, 25, кв.174, Д.В. Воронкову

(71) Заявитель(и):

Ананенков Александр Георгиевич,
Галькович Михаил Иосифович,
Кононов Алексей Викторович,
Чугунов Леонид Семенович,
Гибкин Виталий Исаакович,
Толстов Владислав Александрович,
Ермилов Олег Михайлович,
Лапердин Алексей Николаевич,
Васильев Владимир Ильич

(72) Автор(ы):

Ананенков А.Г.,
Галькович М.И.,
Кононов А.В.,
Чугунов Л.С.,
Гибкин В.И.,
Толстов В.А.,
Ермилов О.М.,
Лапердин А.Н.,
Васильев В.И.

(73) Патентообладатель(и):

Ананенков Александр Георгиевич,
Галькович Михаил Иосифович,
Кононов Алексей Викторович,
Чугунов Леонид Семенович,
Гибкин Виталий Исаакович,
Толстов Владислав Александрович,
Ермилов Олег Михайлович,
Лапердин Алексей Николаевич,
Васильев Владимир Ильич

(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ГАЗА


(57) Реферат:

Изобретение предназначено для подготовки газа, относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано на газоконденсатных промыслах, преимущественно перед подачей газа на дожимную компрессорную станцию. Технический результат, который может быть получен от использования изобретения, заключается в экономии средств, затрачиваемых на обеспечение работы оборудования газоконденсатного промысла в течение всего времени его эксплуатации. Сущность изобретения заключается в том, что газ, поступающий с промысла на дожимную компрессорную станцию, очищают от механических примесей и жидкости путем пропускания газа через пылеуловитель и дополнительно пропускают через газосепаратор с центробежными сепарационными элементами. Пылеуловитель для осуществления заявленного способа применяют инерционного типа и объединяют в один корпус с газосепаратором. Производительность объединенного сепаратора-пылеуловителя регулируют количеством центробежных сепарационных элементов, устанавливаемых в сепарационной тарелке сепаратора-пылеуловителя, а скорость газа при его подаче на вход сепаратора-пылеуловителя выбирают в пределах 0,9-1,3 м/с в зависимости от производительности сепаратора-пылеуловителя, определяемой как функция от давления газа на входе, в соответствии с экспериментальной зависимостью Q=3,65Р+52, где Q – производительность сепаратора-пылеуловителя, м3/с; Р – давление газа на входе сепаратора-пылеуловителя, МПа.


Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а конкретно к области подготовки газа к переработке и транспортированию, и может быть использовано на газоконденсатных промыслах преимущественно перед подачей газа на дожимную компрессорную станцию.

Природный газ, поступающий в магистральные газопроводы, подвергается глубокой очистке от механических примесей, конденсата и влаги. Это объясняется стремлением улучшить условия для дальнего транспорта газа, поскольку образование воды и льда внутри магистральных газопроводов приводит к уменьшению пропускной способности, увеличению мощности силового привода компрессоров для сжатия газа, эрозии, коррозии и преждевременному износу газопровода и авариям.

Известен способ очистки и осушения природного газа с применением газожидкостного сепаратора по патенту РФ 2153915, М кл. В 01 D 45/00, опублик. 10.08.2000.

Недостатком данного способа подготовки газа к транспортировке является его низкая производительность, требующая установки значительного количества сепараторов для обеспечения нормальной работы промысла.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу подготовки газа к транспортировке является способ, заключающийся в очистке газа, поступающего с промысла на дожимную компрессорную станцию, от механических примесей и жидкости путем пропускания газа через пылеуловитель (см., например, А.И. Ширковский. “Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений”. – М.: Недра, 1987, с. 219-222).

Недостатком данного способа подготовки газа является то, что, как правило, существующие пылеуловители, установленные в технологической схеме, обеспечивают приемлемую производительность и глубину осушки газа только при значительных давлениях газа, поступающего из скважины.

В то же время, при длительной эксплуатации месторождения, давление газа, поступающего из скважины, постоянно снижается и по прошествии определенного времени этого давления не хватает для обеспечения нормальной работы оборудования и необходимой степени очистки газа. Это обстоятельство приводит к необходимости перестраивать технологическую систему с течением времени, т.е. менять оборудование, вести перемонтаж линий, что приводит к значительным материальным затратам.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является обеспечение проектной работы промыслового газосборного оборудования в процессе длительной эксплуатации скважины.

Технический результат, который может быть получен от использования изобретения, состоит в экономии средств, затрачиваемых на обеспечение работы оборудования газоконденсатного промысла в течение всего времени его эксплуатации.

Указанный технический результат достигается за счет осуществления способа подготовки газа к транспортировке, при котором газ, поступающий с промысла на дожимную компрессорную станцию, очищают от механических примесей и жидкости путем пропускания газа через пылеуловитель и дополнительно пропускают через газосепаратор с центробежными сепарационными элементами. Пылеуловитель для осуществления заявленного способа применяют инерционного типа и объединяют в один корпус с газосепаратором. Производительность объединенного сепаратора-пылеуловителя регулируют количеством центробежных сепарационных элементов, устанавливаемых в сепарационной тарелке сепаратора-пылеуловителя, а скорость газа при его подаче на вход сепаратора-пылеуловителя выбирают в пределах 0,9-1,3 м/сек в зависимости от производительности сепаратора-пылеуловителя, определяемой как функция от давления газа на входе, в соответствии с экспериментальной зависимостью
Q=C1P+C2,
где C1=3,65; C2=52 – эмпирические коэффициенты;
Q – производительность сепаратора-пылеуловителя в м3 /сек;
Р – давление газа на входе в сепаратор-пылеуловитель в Мпа.

В указанную совокупность включены признаки, каждый из которых необходим, а все вместе достаточны для достижения поставленного технического результата во всех случаях использования изобретения, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Способ осуществляется следующим образом. Газ от скважин поступает на сепаратор-пылеуловитель или на блок из параллельно подключенных сепараторов-пылеуловителей – в зависимости от суточной добычи газа и производительности сепаратора-пылеуловителя. После этого газ поступает на дожимную компрессорную станцию и далее, после компримирования, на установку осушки газа. На вход сепаратора-пылеуловителя газ поступает под давлением, определяемым давлением газа, поступающего из скважины. В качестве входного устройства сепаратора-пылеуловителя применен инерционный пылеуловитель, при использовании которого не происходит больших потерь давления проходящего газового потока, что весьма важно в условиях работы газоконденсатного промысла на пониженном давлении. После прохождения инерционного пылеуловителя газ направляют в расположенный в том же корпусе над пылеуловителем центробежный сепаратор, который состоит из большого числа размещенных на тарелке центробежных сепарационных элементов.

В каждом центробежном элементе газ движется через завихрители, вверх по цилиндрической части центробежного элемента, а затем меняет направление движения, наталкиваясь на колпачок, предназначенный для предотвращения уноса жидкости, и поступает на выход из сепаратора-пылеуловителя.

Капельная жидкость, находящаяся в газе, за счет центробежных сил отбивается на боковых стенках центробежного элемента и, двигаясь вверх вместе с потоком газа, перетекает через верхнюю фаску на наружную стенку центробежного элемента, по которой стекает на тарелку. По сливным трубам отсепарированная жидкость стекает в сборник жидкости сепаратора-пылеуловителя, защищенный от вторичного уноса жидкости.

Жидкость из сборника жидкости в автоматическом режиме, по верхнему и нижнему уровням, сливается в емкость и, далее, в поглощающую скважину для исключения загрязнения окружающей среды.

Ввиду специфических особенностей эксплуатации газоконденсатного промысла при низких давлениях (до 2 МПа) очищаемого газа были проведены экспериментальные работы для выяснения технологических параметров и режимов работы оборудования при осуществлении предлагаемого способа. При этом экспериментально была установлена эмпирическая зависимость между производительностью сепаратора-пылеуловителя (Q) в м3/сек и давлением газа на входе сепаратора-пылеуловителя (Р) в МПа. Эта зависимость выражается в виде
Q=C1P+C2,
где C1=3,65; С2=52 – эмпирические коэффициенты.

Исходя из того, что давление (Р) является нерегулируемым в большую сторону и малым для его дальнейшего уменьшения, необходимые режимы работы сепаратора-пылеуловителя при изменении давления могут быть подобраны за счет изменения расхода газа (Q).

Экспериментально установлено, что целесообразно изменять расход за счет регулировки проходного сечения в сепарационной тарелке, т.е. изменяя количество установленных в ней центробежных сепарационных элементов.

Однако, в определенных случаях, расход может быть изменен и путем изменения скорости подачи газа, например путем установки сопла определенной формы на входе в сепаратор-пылеуловитель. Как было установлено при проведении соответствующих экспериментов, скорость газа на входе должна находиться в пределах 0,9-1,3 м/сек для обеспечения нормальной работы инерционного пылеуловителя.

При выполнении вышеописанных условий предлагаемый способ позволяет обеспечить работу по подготовке газа к транспортированию при рабочем давлении около 2,0 МПа и падении давления на выходе не более 1,8%, что позволяет более полно использовать начальное давление газа при работе дожимной компрессорной станции.

Пример конкретного осуществления способа
При разработке Вынгапуровского газового промысла в качестве пылеуловителей при подготовке газа были использованы батарейные циклоны с производительностью аппарата до 20 млн.м3/сут при давлении 7,5 МПа. После падения давления газа до 2 МПа существующий блок пылеуловителей был заменен на два сепаратора-пылеуловителя, работающих на давлении от 0,9 до 1,8 МПа с расчетной производительностью согласно зависимости
Q=C1P+C2,
где Q – производительность сепаратора-пылеуловителя в м3/сек;
Р – давление газа на входе сепаратора-пылеуловителя в МПа.

C1=3,65; C2=52 – эмпирические коэффициенты.

При давлении 1,8 МПа и производительности 7,5 млн.м3/сут скорость газа на входе сепаратора-пылеуловителя составляла 1,15 м/сек. Унос капельной жидкости из сепаратора-пылеуловителя при этом составил не более 0,015 см33.

Формула изобретения


Способ подготовки газа к транспортировке, заключающийся в очистке газа, поступающего с промысла на дожимную компрессорную станцию, от механических примесей и жидкости путем пропускания газа через пылеуловитель, отличающийся тем, что газ дополнительно пропускают через газосепаратор с центробежными сепарационными элементами, который объединяют в один корпус с инерционным пылеуловителем, при этом производительность объединенного сепаратора-пылеуловителя регулируют количеством центробежных сепарационных элементов, устанавливаемых в сепарационной тарелке сепаратора-пылеуловителя, скорость газа при его подаче на вход сепаратора-пылеуловителя выбирают в пределах 0,9-1,3 м/с в зависимости от производительности сепаратора-пылеуловителя, определяемой как функция от давления газа на входе, в соответствии с экспериментальной зависимостью
Q= С1Р+С2,
где С1= 3,65; С2= 52 – эмпирические коэффициенты;
Q – производительность сепаратора-пылеуловителя, м3/с;
Р – давление газа на входе сепаратора-пылеуловителя, МПа.


MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 05.03.2004

Извещение опубликовано: 20.04.2005 БИ: 11/2005


Categories: BD_2192000-2192999