Выбор оптимального давления и температуры на первой ступени сепарации при подготовке нефти | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 18 июля, печатный экземпляр отправим 22 июля.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Отаниёзов, Ф. И. Выбор оптимального давления и температуры на первой ступени сепарации при подготовке нефти / Ф. И. Отаниёзов, А. Б. Дусткобилов, А. Х. Муртазаев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 22 (312). — С. 125-127. — URL: https://moluch.ru/archive/312/70816/ (дата обращения: 10.07.2020).



В процессе сепарации из нефти выделяется попутный нефтяной газ и с этими газами отделяется бутан, пентан, гексан и другие тяжёлые газы, которые входят в состав бензина. Наша цель — снизить долю этих компонентов в попутном нефтяном газе.

Ключевые слова: сепарация, попутный нефтяной газ.

Продукция нефтяных скважин представляет собой смесь нефти, попутного нефтяного газа, пластовой воды, АСПО, минеральных солей и механических примесей. Такая продукция чаще всего непригодна для магистральной трубопроводной транспортировки от нефтепромысла до нефтеперерабатывающего завода. Поэтому скважинная продукция проходит специальную промысловую подготовку, которая включает такие процессы:

– отделение попутного газа;

– отделение воды;

– обессоливание нефти;

– стабилизация нефти.

Сепарация, то есть разделение продукции скважины на составляющие фазы, может начинаться в пласте. Например, отделение газа может начинаться при снижении пластового давления ниже давления насыщения на забойном участке скважины [1]. Чтобы иметь представление о выборе оптимального число ступеней сепарации, необходимо рассмотреть два способа разгазирования нефти — дифференциальный (многоступенчатый) и контактный.

При дифференциальном разгазировании понижение давления в каждой ступени сепаратора происходит на незначительную величину, что влечет за собой плавное выделение небольших количеств сначала легких, а затем средних и тяжелых углеводородных газов и отвод смеси этих газов из каждой ступени за пределы сепаратора.

При контактном разгазировании нефти в сепараторе происходит, наоборот, резкое снижение давления, в результате чего нефть кипит, при этом бурно выделяются легкие углеводороды в газовую фазу, увлекая за собой большую массу тяжелых, которые при нормальных условиях (Р=0,101 МПа и t=0 ⁰C) являются жидкостями.

Из этого следует такой вывод: если скважины фонтанируют и на их устьях поддерживаются давление насыщения или высокие давления (3–4 МПа), то целесообразно применять здесь многоступенчатую сепарацию (6–8 ступеней), обеспечивая больший конечный выход нефти, поступающей в парк товарных резервуаров. Во всех других случаях рекомендуется применять трехступенчатую сепарацию нефти от газа [2].

Рассмотрим трехступенчатую сепарацию на Вынгапуровском месторождении.

Таблица 1

Компонентный состав пластовой нефти Вынгапуровского месторождения

Компоненты

Мольная доля компонента в нефти %

СО2

0,04

N2

0,34

CH4

27,75

C2H6

6,8

C3H8

11,82

и — C4H10

3,14

н — C4H10

5,71

и — C5H12

2,27

н — C5H12

2,57

С6+

39,56

Плотность, кг/ м3

817,4

Обводненность, %

72,5

Газовый фактор, м3

200

Вынгапуровское месторождение своей большей частью находится в пределах Пуровского района Ямало-Ненецкого автономного округа в 104 км к западу от Ноябрьска. Нефти Вынгапуровского месторождения относятся к легким нефтям из-за высокого газовогоа фактора (свыше 100 м3/т).

Рассмотрим первую ступень трехступенчатой сепарации. Процесс первой ступени сепарации скважинной продукции происходит в дожимной насосной станции (ДНС). На первом этапе мы постепенно уменьшали рабочее давление на первой ступни сепарации (от 0,8 МПа до 0,4 МПа) при постоянной температуре 15 оС, при этом не изменяя давление и температуру на второй ступении сепарации (Р = 0,3 МПа, Т = 15оС).

Таблица 2

Результаты расчетов компонентного состава попутного нефтяного газа на первой ивторой ступенях сепарации ДНС Вынгапуроского месторождения (мольные доли) по первому варианту

Компонент смеси

Первая ступень сепарации (15 ⁰C)

0,80МПа

0,72Мпа

0,64МПа

0,56МПа

0,48МПа

0,4МПа

N2 (Азот)

0,0088

0,0085

0,0083

0,008

0,0077

0,0074

CO2 (Двуокись углерода)

0,001

0,001

0,0009

0,0009

0,0009

0,0009

CH4 (Метан)

0,6922

0,6773

0,6608

0,6424

0,6216

0,5978

С2Н6 (Этан)

0,13

0,1313

0,1323

0,1327

0,1325

0,1313

С3Н8(Пропан)

0,1118

0,1195

0,1279

0,137

0,1468

0,1571

i-С4Н10(i-бутан)

0,0174

0,019

0,021

0,0232

0,0259

0,0291

n-С4Н10(n-бутан)

0,0238

0,0262

0,0291

0,0327

0,0371

0,0425

i-С5Н12(i-пентан)

0,0028

0,0032

0,0036

0,0042

0,0049

0,0059

n-С5Н12(n-пентан)

0,0024

0,0027

0,003

0,0035

0,0042

0,0051

Остаток

0,0104

0,0118

0,0135

0,0158

0,0189

0,0234

Итого:

1,0005

1,0005

1,0005

1,0005

1,0005

1,0005

+

0,0568

0,0629

0,0703

0,0794

0,091

0,106

Таблица 3

Результаты расчетов компонентного состава попутного нефтяного газа на первой ивторой ступенях сепарации ДНС Вынгапуроского месторождения (мольные доли) по второму варианту

Компонент смеси

Первая ступень сепарации 0,8 МПа

10 ⁰C

15 ⁰C

20 ⁰C

25 ⁰C

30 ⁰C

N2 (Азот)

0,009

0,0088

0,0085

0,0083

0,0081

CO2 (Двуокись углерода)

0,001

0,001

0,001

0,001

0,0009

CH4 (Метан)

0,7078

0,6922

0,6761

0,6594

0,6424

С2Н6 (Этан)

0,1293

0,13

0,1302

0,1301

0,1296

С3Н8(Пропан)

0,1036

0,1118

0,12

0,1282

0,136

i-С4Н10(i-бутан)

0,0157

0,0174

0,0192

0,0212

0,0232

n-С4Н10(n-бутан)

0,0211

0,0238

0,0266

0,0297

0,033

i-С5Н12(i-пентан)

0,0024

0,0028

0,0033

0,0039

0,0045

n-С5Н12(n-пентан)

0,002

0,0024

0,0028

0,0033

0,0039

Остаток

0,0086

0,0104

0,0127

0,0155

0,0189

Итого:

1,0005

1,0005

1,0005

1,0005

1,0005

+

0,0498

0,0568

0,0647

0,0736

0,0836

Из расчетов видно, что снижение давления и повешение температуры влияет отрицательно на потерю компонентов и выше. При давлении 0,8 МПа и температуре 15⁰C происходит максимальное выделение азота, двуокиси углерода, метана и этана [3]. Мы выбрали те показатели, которые соответствуют требованиям. По данным компании «КогалымНИПИнефть» и «ООО ЛУКОЙЛ– Западная Сибирь» температура флюидов на всех ступенях сепарации составляет 20⁰C. Обычно температура флюидов на всех ступенях сепарации принимается, исходя из фактических условий эксплуатации объекта, либо по расчету из проектов обустройства месторождения [4].

Литература:

  1. Техика и технология добычи и подготовки нефти и газа: Учебное пособие. Ибрагимов Г. З., Артемьев В. Н., Иванов А. И., Кононов В. М. //Издательство МГОУ, 2005. — C.213–216.
  2. 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. — С.32–34.
  3. Марченко А. Н., Леонтьев С. А., Фоминых О. В. Обоснование рациональных технологических параметров подготовки скважинной продукции вынгапуровского месторождения // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело», 2012, № 3.с.211–219.
  4. https://zs.lukoil.ru
Основные термины (генерируются автоматически): ступень сепарации, попутный нефтяной газ, Вынгапуровское месторождение, компонентный состав, двуокись углерода, нефть, скважинная продукция, трехступенчатая сепарация, давление насыщения, компонент смеси.


Похожие статьи

Выбор оптимального давления и температуры на второй ступени...

В процессе сепарации из нефти выделяется попутный нефтяной газ, а с ним отделяется также бутан, пентан, гексан и другие тяжёлые углеводороды, которые входят в состав бензина. Наша цель — снизить долю этих компонентов в попутном нефтяном газе.

Низкотемпературная сепарация углеводородов из природного...

Кроме того, сепарация газа при низкой температуре является отличным средством для

При снижении давления газа (в процессе разработки месторождения) до значения, при

Часть указанных углеводородных компонентов выделяется из газа при сепарации в процессах...

Технология вытеснения нефти раствором двуокиси углерода...

Даже при частичном насыщении нефти двуокисью углерода коэффициент вытеснения ее увеличивается на 6–10 % за счет повышения фазовой

Показательным примером успешной и высокоэффективной реализации двуокиси углерода является нефтяное месторождение...

Определение оптимальных условий сепарации при подготовке...

В настоящий момент попутный нефтяной газ нецелесообразно сжигать как с экологической, так и с экономической точки зрения. Поэтому его используют на газопоршневых электростанциях. В данной статье автор пытается определить оптимальные условия первой ступени сепарации...

Исследование сепараторного устройства для утилизации...

Низкотемпературная сепарация углеводородов из природного и нефтяного попутных газов. Повышение эффективности разделения компонентов природного... Природный газ (ПГ) и попутный нефтяной газ (ПНГ) в последние годы расширили свои функции, перестав просто...

Повышение эффективности разделения компонентов природного...

Природный газ (ПГ) и попутный нефтяной газ (ПНГ) в последние годы расширили свои функции, перестав просто быть нефтехимическим сырьем, а

Большая часть технологий, предназначенных для сепарации компонентов газа и извлечения из него целевых фракций...

Низкотемпературная сепарация природного газа для извлечения...

На газоконденсатных месторождениях РФ для подготовки газа к дальнему транспорту применяется метод низкотемпературной сепарации (НТС). Метод состоит в охлаждении потока газа за счет дросселирования избыточного давления и механического разделения...

Исследование адсорбционного устройства для осушки попутного...

Добытый попутный нефтяной газ (ПНГ) Кенлыкского месторождения Кызылординской области после предварительной подготовки в сепарационных установках, которая включает в себя процесс отделения газа от нефти, поступает на Установку подготовки газа (УПГ)...

Подготовка нефти и газа на нефтегазовых месторождениях...

Низкотемпературная сепарация природного газа для... На газоконденсатных месторождениях РФ для подготовки газа к дальнему транспорту применяется метод низкотемпературной сепарации (НТС). Метод состоит в охлаждении потока газа за счет дросселирования...

Влияние термобарических условий на эффективность применения...

Давление первой ступени сепарации определяется с учетом устьевых давлений и температуры, состава сырого газа и

Давление оказывает существенное влияние на распределение компонентов газа по фазам. Кроме того, от его значения на ступенях...

Похожие статьи

Выбор оптимального давления и температуры на второй ступени...

В процессе сепарации из нефти выделяется попутный нефтяной газ, а с ним отделяется также бутан, пентан, гексан и другие тяжёлые углеводороды, которые входят в состав бензина. Наша цель — снизить долю этих компонентов в попутном нефтяном газе.

Низкотемпературная сепарация углеводородов из природного...

Кроме того, сепарация газа при низкой температуре является отличным средством для

При снижении давления газа (в процессе разработки месторождения) до значения, при

Часть указанных углеводородных компонентов выделяется из газа при сепарации в процессах...

Технология вытеснения нефти раствором двуокиси углерода...

Даже при частичном насыщении нефти двуокисью углерода коэффициент вытеснения ее увеличивается на 6–10 % за счет повышения фазовой

Показательным примером успешной и высокоэффективной реализации двуокиси углерода является нефтяное месторождение...

Определение оптимальных условий сепарации при подготовке...

В настоящий момент попутный нефтяной газ нецелесообразно сжигать как с экологической, так и с экономической точки зрения. Поэтому его используют на газопоршневых электростанциях. В данной статье автор пытается определить оптимальные условия первой ступени сепарации...

Исследование сепараторного устройства для утилизации...

Низкотемпературная сепарация углеводородов из природного и нефтяного попутных газов. Повышение эффективности разделения компонентов природного... Природный газ (ПГ) и попутный нефтяной газ (ПНГ) в последние годы расширили свои функции, перестав просто...

Повышение эффективности разделения компонентов природного...

Природный газ (ПГ) и попутный нефтяной газ (ПНГ) в последние годы расширили свои функции, перестав просто быть нефтехимическим сырьем, а

Большая часть технологий, предназначенных для сепарации компонентов газа и извлечения из него целевых фракций...

Низкотемпературная сепарация природного газа для извлечения...

На газоконденсатных месторождениях РФ для подготовки газа к дальнему транспорту применяется метод низкотемпературной сепарации (НТС). Метод состоит в охлаждении потока газа за счет дросселирования избыточного давления и механического разделения...

Исследование адсорбционного устройства для осушки попутного...

Добытый попутный нефтяной газ (ПНГ) Кенлыкского месторождения Кызылординской области после предварительной подготовки в сепарационных установках, которая включает в себя процесс отделения газа от нефти, поступает на Установку подготовки газа (УПГ)...

Подготовка нефти и газа на нефтегазовых месторождениях...

Низкотемпературная сепарация природного газа для... На газоконденсатных месторождениях РФ для подготовки газа к дальнему транспорту применяется метод низкотемпературной сепарации (НТС). Метод состоит в охлаждении потока газа за счет дросселирования...

Влияние термобарических условий на эффективность применения...

Давление первой ступени сепарации определяется с учетом устьевых давлений и температуры, состава сырого газа и

Давление оказывает существенное влияние на распределение компонентов газа по фазам. Кроме того, от его значения на ступенях...

Задать вопрос