Усовершенствование способа подготовки нефтяного газа, обогащенного тяжелыми углеводородами

Подготовка нефти до товарных кондиций, в частности, удаление из него сероводорода, осуществляется на товарных парках - в колонне отдувки [1]. Узел отдувки сероводорода из нефти в нефтегазодобывающем управлении «Елховнефть» ПАО «Татнефть» предназначен для удаления избытка сероводорода из нефти отдувкой девонским попутным газом.

Девонский газ, с помощью которого будет осуществляться отдувка, содержит до 0,01 % объемной доли сероводорода в расчете на сухой газ. Конечной целью является снижение массовой доли сероводорода в товарной нефти до требований к нефти вида 1 по ГОСТ Р 51858-2002, т.е. до 20 млн-1 (ppm). Принцип отдувки сероводорода девонским газом заключается в следующем: в колонну отдувки одновременно подается и нефть и газ. За счет контакта сероводородсодержащей нефти с газом, происходит массовый обмен, в результате которого девонский газ насыщается сероводородом, следовательно, в нефти содержание сероводорода уменьшается до требуемых значений.

Отдувка сероводорода из нефти на товарном парке осуществляется в противоточной колонне с насадкой типа АВР. Газ после колонны отдувки, загрязненный сероводородом, направляется на приём компрессорной станции (КС-25) управления «Татнефтегазпереработка».

После запуска колонны отдувки на товарном парке увеличилось выпадение газового конденсата в напорном газопроводе от компрессорной станции КС-25 до МУСО (миннибаевская установка сероочистки) и снизилась его пропускная способность.

При транспорте нефтяного газа по газопроводам из-за изменения температурного режима происходит конденсация тяжелых углеводородов и паров воды и их выпадение в виде углеводородного и водного конденсата. По опыту эксплуатации промысловых газопроводов установлено, что температура транспортируемого газа в подземных газопроводах снижается, летом до 14-15 0С, зимой до 4-5 0С[2].

Особенно большое количество конденсата выпадает в приёмных и напорных газопроводах и на компрессорных станциях, при транспорте и компримировании нефтяного газа с установок отдувки на товарный парк, из-за содержания в нефтяном газе большого количества тяжелых фракции углеводородов (С5+в до 15%).

Одним из наиболее эффективных методов подготовки газа обогащённых тяжелыми углеводородами, перед подачей в газопровод, является рециркуляция нефтяного газа после компрессорной станции в поток нефти перед 1-ой ступени сепарации. В результате контакта с нефтью происходят процессы охлаждения скомпримированного газа и перераспределение фаз, в результате чего конденсат и тяжелые углеводороды остаются в нефти, а лёгкие газовые компоненты вместе с газом первой ступени сепарации или ДНС направляются в напорный газопровод.

Включение в систему сепарации процесса рециркуляции газа второй ступени снизило реальные потери нефти с 1,12 до 0,43%, т.е. почти в 3 раза. Вместе с тем после применения этой технологии содержание легких компонентов (метана, этана, пропана, бутанов) в нефти также уменьшилось в 1,5-2 раза, вследствие чего снизилась упругость паров нефти. Естественно, что состав нефти и газа, выходящих из установки после рециркуляции, отличается от первоначального, так как при контакте циркулируемого газа с нефтью в нее переходят тяжелые компоненты. Введение в технологию сепарации процесса рециркуляции обеспечивает многократный возврат газа второй ступени в начало системы, увеличивает время контакта газовой и жидкой фаз, что является основным фактором более четкого перераспределения компонентов и разгазированной нефти. При этом отбор газовой фазы и транспорт нефтяного газа происходят при параметрах первой ступени сепарации, что способствует повышению качества газа и разгазированной нефти. В результате применения данной технологии на объекте уменьшался общий выход нефтяного газа, более чем в 2 раза снижено выпадение конденсата, а содержание в обработанном газе легких компонентов увеличилось. На рисунке 1 представлена технологическая схема колонны отдувки после внедрения линии рециркуляции газа.

сепараторы I-й ступени

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ направление отдувочного газа

<------- линия рецеркуляции газа

4------ нефтяная линия

колонна отдувки

КС-25 (компрессор 7ВКГ)

газосепаратор

Рисунок 1– Схема установки колонны отдувки после внедрения линии рецеркуляции