🔍 Поиск готовых работ

🔍 Поиск работ

Повышение степени извлечения углеводородов Сз+ из газоконденсатной смеси при промысловой подготовке газа на Мыльджинском нефтегазоконденсатном месторождении (Томская область)

Работа №202171

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

нефтегазовое дело

Объем работы118
Год сдачи2022
Стоимость5900 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
12
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


РЕФЕРАТ 13
Введение 18
1 Промысловый сбор и подготовка газа 21
1.1 Системы сбора и подготовки газа 21
1.2 Требования к товарному газу 24
1.3 Методы подготовки газа 26
1.4 Турбодетандерный агрегат 29
1.5 Технология низкотемпературной абсорбции 36
1.6 Продукция УКПГ газоконденсатных месторождений 38
2 Способы повышения степени извлечения углеводородов С3+ из
газоконденсатного сырья 41
2.1 Низкотемпературная сепарация с холодильным циклом 41
2.2 Абсорбционные технологии 44
2.3 Ректификация в промысловых условиях 48
2.4 Криогенные технологии 50
3 Характеристика месторождения 51
3.1 Геологическая характеристика месторождения 51
3.2 Нефтегазоносность 52
4 Усовершенствование технологического процесса подготовки газа 57
4.1 Описание действующей установки подготовки газа 57
4.2 Выбор варианта усовершенствования системы подготовки 63
4.2.1 Моделирование вариантов НТС с НТА 63
4.2.2 Анализ эффективности абсорбентов 66
4.3 Оценка эффективности действующей и усовершенствованной установок
подготовки газа 70
4.3.1 Сравнительный анализ действующей и предлагаемой установок 70
4.3.2 Подбор оптимальных параметров абсорбера 75
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 81
5.1 Выручка от реализации продукции УКПГ 81
5.2 Капитальные вложения 82
5.3 Амортизационные отчисления 83
5.4 Эксплуатационные затраты 84
5.5 Налоговые отчисления 84
5.6 Оценка экономической эффективности проекта 85
Заключение по разделу 87
6 Социальная ответственность 88
6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 88
6.1.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства 88
6.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны 89
6.2 Производственная безопасность 89
6.2.1 Анализ вредных производственных факторов при работе на УКПГ и
обоснование мероприятий по их устранению 91
6.2.2 Анализ опасных производственных факторов при работе на УКПГ и
обоснование мероприятий по их устранению 93
6.3 Экологическая безопасность 99
6.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 100
Вывод по разделу 102
Заключение 103
Список публикаций 106
Список использованных источников 107
Приложение А 115
Приложение Б 117


Одной из важнейших промышленных систем Российской Федерации является топливно-энергетический комплекс. В экономике России ТЭК играет определяющую роль. На его долю приходится около 25% от общей продукции промышленности страны, а также большая часть валютных поступлений. Почти 40% первичных энергоресурсов экспортируется, что отражает экспортно - сырьевую ориентацию современной российской экономики. Именно поэтому ТЭК - значимая часть экономики России, а подготовка газа имеет существенное значение в этом комплексе.
Газовая промышленность хорошо развита во всем мире. Этому способствуют большие запасы природного газа, невысокая стоимость его транспортировки, более высокая экологическая «чистота», нежели у нефти или угля. По запасам природного газа Россия с уверенностью занимает первое место в мире. На ее территории имеется третья часть всех мировых запасов природного газа.
В настоящее время Россия занимает второе место в мире по добыче газа. По состоянию на 01.01.2020 ежегодно в России добывается около 740 миллиардов кубических метров газа [1]. При этом на долю Томской области приходится около 9 миллионов кубических метров.
Однако природный газ, извлекаемый на поверхность, может содержать значительное (15-40%) [2] количество тяжелых углеводородов, механических примесей и агрессивных компонентов (H2S, CO2), что не позволяет в таком составе транспортировать его по магистральным газопроводам [3]. Добытый из пласта газ имеет высокие показатели точки росы по воде и углеводородам. Задачей подготовки газа к транспорту по магистральным газопроводам является приведение его физических и химических показателей к нормам, установленным СТО Газпром 089-2010 [4].
Подготовка газа на установке комплексной подготовки ведется методом низкотемпературной сепарации с использованием дроссель -эффекта Джоуля- Томсона, газового конденсата - методом ректификации. Эффект Джоуля- Томсона выражается в изменении температуры газа в результате его изоэнтальпийного расширения. Соответственно, в составе УКПГиК находятся две установки: установка низкотемпературной сепарации газа и установка деэтанизации и стабилизации конденсата. По мере эксплуатации месторождения падает пластовое давление и, как следствие, увеличивается температура сепарации газа, в связи с чем предприятие вынуждено было построить и ввести в эксплуатацию дожимную компрессорную станцию, с целью получения кондиционного газа и максимально возможного количества газового конденсата.
Пластовое давление на месторождении продолжает падать более интенсивно, чем ожидалось, в связи с чем точка росы по углеводородам и влаге стала повышаться, быстро приближаясь к предельному значению, выход газового конденсата начал снижаться. Поэтому проблема охлаждения газа до необходимой температуры сепарации с целью максимизации выхода жидких продуктов и достижения необходимой точки росы остается актуальной. Для низкотемпературной обработки газа в различных промышленных установках, а также для разделения многокомпонентных газовых смесей используется турбодетандерный агрегат. Турбодетандер представляет собой турбинную лопаточную машину с непрерывным действием. Основной целью такого аппарата является расширить газ для его дальнейшего охлаждения. Поэтому с целью глубокой осушки и отбензинивания газа в 2015 году было принято решение о включении турбодетандера в технологическую схему УНТС.
Рассматриваемая в работе установка комплексной подготовки газа предназначена для подготовки как природного газа Мыльджинского НГКМ, так и для попутного нефтяного газа Казанского НГКМ и других месторождений Томской области.
Сейчас газ, выходящий с установки подготовки, всё ещё содержит некоторое количество (более десяти процентов [5]) тяжелых углеводородов, а точка росы газа всё ещё может быть понижена.
Среди возможных методов усовершенствования технологии подготовки газа Мыльджинского нефтегазоконденсатного месторождения для повышения степени извлечения углеводородов С3+ была выбрана технология низкотемпературной абсорбции с использованием стабильного конденсата в качестве абсорбента.
Целью работы является усовершенствование технологии подготовки газа Мыльджинского нефтегазоконденсатного месторождения для повышения степени извлечения углеводородов С3+ из газоконденсатной смеси. В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:
1. Анализ существующих методов подготовки газа.
2. Обзор действующей технологии подготовки газа на участке комплексной подготовки газа Мыльджинского нефтегазоконденсатного месторождения.
3. Моделирование технологической схемы подготовки газа на основе действующего технологического регламента УКПГ.
4. Моделирование усовершенствованной схемы подготовки газа на основании предложенной технологии.
5. Анализ полученных результатов: степени извлечения
компонентов газа, состава товарного газа, точек росы по углеводородам, давления насыщенных паров стабильного конденсата и ШФЛУ, количества конечных продуктов.
6. Оценка прибыльности предложенной технологии.
Защищаемые положения: введение в схему подготовки газа технологии низкотемпературной абсорбции позволит увеличить степень извлечения тяжелых углеводородов из сырого газа, понизить температуру точки росы товарного газа, что повысит его качество, а также повысить выход товарного продукта - СПБТ, что обеспечит прибыль от введения технологии.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


В теоретической части рассмотрены системы сбора и основные методы подготовки газа. Приведены требования к товарному газу.
Среди методов подготовки газа были выделены абсорбция, адсорбция и низкотемпературная сепарация. В последнем методе было рассмотрено два процесса, обеспечивающих охлаждение газа: дросселирование и детандирование. Приведены физические характеристики процессов. Для процесса детандирования рассмотрены два способа подключения турбодетандерного агрегата: «Детандер-Компрессор» и «Компрессор-
Детандер». Установлено, что более применимым способом для рассматриваемого месторождения является подключение «Детандер- Компрессор», поскольку такое подключение позволяет эффективнее использовать холод окружающей среды.
В характеристике объекта исследования - Мыльджинского
месторождения - дано описание его геологических особенностей, а также обозначены основные продуктивные пласты, состав и характеристики пластового газа каждого из основных продуктивных пластов.
В ходе выполнения работы произведен аналитический обзор, где рассмотрены основные варианты увеличения степени извлечения углеводородов Сз+ на базе технологии низкотемпературной сепарации с использованием турбодетандера. Среди перспективных технологий выделены криогенные и абсорбционные технологии, ректификация и низкотемпературная сепарация с холодильным циклом. Для метода низкотемпературной абсорбции установлено, что более высокую степень извлечения компонентов С3-С4 показывает облегченный абсорбент (51,7% для пропана, 94,4% для бутана).
Для повышения степени извлечения компонентов С3+ из сырьевого газа на действующей установке подготовки газа Мыльджинского нефтегазоконденсатного месторождения была предложена технология низкотемпературной абсорбции осушенного и отбензиненного газа.
В процессе выбора абсорбента для введения технологии НТА в схему подготовки газа проверены несколько абсорбентов, исследовано их влияние на состав и характеристики конечных продуктов. Среди абсорбентов рассматривались конденсат после второй и третьей ступеней сепарации, нестабильный конденсат и стабильный конденсат. Последний вариант показал наибольшие показатели степени извлечения углеводородов С3-С5: 33,5% для пропана, 75,4% для бутана, 94,1% для пентана. Поэтому по результатам исследования предложена низкотемпературная абсорбция с использованием стабильного конденсата в качестве абсорбента. Для предложенной технологии построены моделирующие схемы: с подготовкой только Мыльджинского газа и с совместной подготовкой газа Мыльджинского и нефтяного газа.
Показано, что при вводе в систему подготовки нефтяного газа содержание метана в составе товарного газа уменьшается (с 90,6% до 88,1%), а содержание углеводородов Сз+ увеличивается как для технологии НТС, так и для совмещенных технологий НТС и НТА. Также увеличивается количество всей выходящей продукции с УКПГ, но массовая доля товарного газа относительно общей массы сырого газа уменьшается с 88,19% до 84,23%.
В случае введения в систему подготовки газа технологии низкотемпературной абсорбции содержание метана в составе товарного газа увеличивается (с 90,6% до 91,6%), а содержание воды, метанола и тяжелых углеводородов С3-5 - уменьшается. При этом количество товарного газа
уменьшается ввиду более эффективного извлечения тяжелых компонентов. Расход товарного стабильного конденсата также падает (с 2057 кг/ч до 1691 кг/ч), так как некоторая его часть тратится на абсорбцию газа, в то время как количество ШФЛУ увеличивается с 2906 кг/ч до 3938 кг/ч.
Применение технологии НТА дает более низкие значения точки росы товарного газа по углеводородам (минус 31,8 оС) в сравнении с технологией низкотемпературной сепарации (минус 29,3 оС).
Анализ характеристик абсорбера показал, что в изученном диапазоне давление внутри аппарата практически не влияет на степень извлечения целевых компонентов: относительно велико только увеличение степени извлечения пропана (на 0,9%), однако понижение давления позволяет понизить температуру точки росы по углеводородам до минус 35,4 оС и повысить выход стабильного конденсата и ШФЛУ (с 3145 кг/ч до. 3148 кг/ч и с 9397 кг/ч до 9500 кг/ч соответственно).
Увеличение количество тарелок положительно сказывается на степени извлечения углеводородов С3+. Для проекта было выбрано количество тарелок, равное четырнадцати. Степени извлечения пропана, бутана и пентана при таком количестве равно соответственно 82,4%, 98,7%, 97,6%.
Экономическая эффективность проекта достигается за счёт увеличения выхода ШФЛУ. Установлено, что ШФЛУ соответствует стандартам, применяемым к смеси пропана и бутана технических (СПБТ), что позволяет при расчете прибыльности технологий использовать цену на СПБТ. В обоих случаях подготовки газов наиболее эффективным с точки зрения прибыльности является вариант с использованием совмещенных технологий НТС и НТА. В расчете экономической эффективности принято, что УКПГ работает 5 месяцев в режиме подготовки газа двух месторождений и 7 месяцев - газа только Мыльджинского месторождения. В результате определено, что вариант подготовки газа по совмещенным технологиям НТС и НТА является экономически рентабельным, имеет высокую степень надежности в случае изменений цен на рынке. Выручка от реализации процесса увеличилась на 235 млн руб. до 13,05 млрд руб. Срок окупаемости составил 3,05 года.
Для условий работы на УКПГ были определены вредные и опасные факторы, предложены мероприятия по защите от их воздействия. Определена степень влияния эксплуатации УКПГ на окружающую зону. В расчетной части раздела получено количество опасного вещества, способное попасть в окружающую среду при различных сценариях аварий.
Список публикаций
1. Шаравин И.Д. Повышение степени извлечения углеводородов
С3+ из газоконденсатной смеси при промысловой подготовке / И.Д. Шаравин // Проблемы геологиии освоения недр: Труды XXV Международного симпозиума имени академика М.А. Усова студентов и молодых ученых, посвященного 120- летию горно- геологического образования в Сибири, 125-летию со дня основания Томского политехнического университета, Томск, 05-09 апреля 2021 года. - Томск: Национальный исследовательский Томский политехнический университет,2021. - С. 148-149.



1. Full report - BP Statistical Review of World Energy [Электронный ресурс] - Centre for Energy Economics Research and Policy, Heriot-Watt University, 2020 - 6 c.
2. Люгай Д.В. - Особенности состава, свойств и фазовых
характеристик пластовых смесей глубокозалегающих залежей
нефтегазоконденсатных месторождений ПАО «Газпром» / Д.В. Люгай, В.И. Лапшин, А.Н. Волков, А.А. Константинов // Вести газовой науки: научно - технический сборник - 2015 - 74-83 с.
3. Техника и технологии сбора и подготовки нефти и газа: Учебник. / Земенков Ю.Д., Александров М.А., Маркова Л.М., Дудин С.М., Подорожников С.Ю., Никитина А.В./ — Тюмень: Издательство, 2015 — 160 с.
4. СТО Газпром 089-2010. Газ горючий природный, поставляемый и транспортируемый по магистральным газопроводам. Технические условия. - Введ. 2010-25-01. - М., 2013. - 12 с.
5. Технологический регламент «Участка комплексной подготовки
газа Мыльджинского нефтегазоконденсатного месторождения».
ОАО «Томскгазпром» 2016 г.
6. Линкин, А. С. Схемы сбора и подготовки газа / А. С. Линкин. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 18 (256). — С. 130131.
7. Авторское свидетельство № 213732 СССР, МПК E21B 47/00, F17D 1/02, F17D 1/08. Групповая установка для сбора, замера и транспорта нефти и газа : № 876884/22-3 : заявл. 17.01.1964 : опубл. 13.09.1972 / А. Г. Баев, В. Т. Герман, В. К. Наумов [и др.].
8. СТО Газпром НТП 1.8-001-2004. Нормы технологического проектирования объектов газодобывающих предприятий и станций подземного хранения газа. Взамен ВНТП 01-81 «Нормы технологического проектирования объектов газодобывающего предприятия и станции подземного хранения газа». Введ. 15.11.2004. М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2004. 170 с.
9. Пушнов Б.В. Технико-экономический анализ способов подготовки углеводородного газа на месторождениях-сателлитах / Б.В. Пушнов, И.М. Долганов, С.А. Дукарт // Газовая промышленность. - 2019. - №7 - С.34-37.
10. Авторское свидетельство СССР № 593720. Способ подготовки природного газа к транспорту / В.П. Максимов, А.П. Агишев, М.Ф. Ткаченко и др. - 1978.
11. Дросселирование газа. Коэффициент Джоуля-Томсона. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://neftynik.ru/drosselirovanie-gaza/
12. Кубанов А.Н. Применение турбохолодильной техники на УКПГ: компрессор-детандер или детандер-компрессор / А.Н. Кубанов, А.В. Козлов, А.В. Прокопов и др. // Наука и техника в газовой промышленности. - 2011. - № 3. - С. 55-62.
13. Кубанов А.Н. Технологический анализ работы турбохолодильной техники на начальном этапе эксплуатации УКПГ -2В Бованенковского НГКМ / А.Н. Кубанов, М.А. Воронцов, Д.М. Федулов и др. // Вести газовой науки. - 2013. - №4. - С. 84 - 89.
14. Прокопов А.В. Абсорбционные технологии промысловой подготовки газоконденсатных газов / А.В. Прокопов, В.А. Истомин // Вести газовой науки. - 2016. - №2. - С. 165-173.
15. Бекиров Т.М. Технология обработки газа и конденсата / Т.М. Бекиров, Г.А. Ланчаков. - М.: Недра, 1999. - 596 с.
...56


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ