Утилизация попутного нефтяного газа на УПН Яблоневская ОАО "Самаранефтегаз"

Поставленной проблеме посвящена данная работа, в которой рассматриваются способы утилизации ПНГ на установке подготовки нефти (УПН) «Яблоневская» ОАО «Самаранефтегаз». УПН «Яб-лоневская» предназначена для сепарации газа на концевой ступени от жидкости, частичного отделения пластовой воды от нефти и закачки воды в нагнетательные скважины, для получения и откачки кондиционной нефти на Похвистневскую установку комплексной обработки нефти (УКОН). Анализ существующей схемы подготовки нефти на УПН «Яблоневская» (рис. 2) показал, что попутный нефтяной газ, который сжигается на факеле, можно использовать как вторичный энергоресурс.

УПН «Яблоневская» была введена в эксплуатацию в 1970 году. С момента ввода проводилась частичная реконструкция. Существующая технологическая схема установки представлена на рис. 2 [2].

Для решения данной проблемы был выбран ме- тод утилизации важного и ценного ресурса - попутного нефтяного газа - это использование на нужды промысла для подогрева пластовой жидкости с помощью путевого подогревателя ПП0,63Ж (рис. 3) или теплообменников спирального, пластинчатого и змеевикового (рис. 4) с предварительной очисткой ПНГ от сернистых соединений (рис. 5).

detail

ЦС1 ICtBtn)

Рис. 1. Направления рационального использования ПНГ.

Рис. 2. Схема УПН Яблоневская (С1-С2 – Сепараторы концевой ступени; 600ТП-16МI – кожухотрубчатые теплообменники; ОН – Напорные отстойники; УКОН – Установка комплексного обезвоживания нефти).

Рис. 3. Схема утилизации ПНГ УПН Яблоневская с использованием ПП0,63А (С1-С2 – Сепараторы концевой ступени; ОН – Напорные отстойники; УКОН – Установка комплексного обезвоживания нефти; ПП0,63А – Путевой подогреватель нефти; S – Скруббер сероочистки).

Рис. 4. Схема утилизации ПНГ УПН Яблоневская с использованием теплообменников (змеевиковым / спиральным / пластинчатым). (С1-С2 – Сепараторы концевой ступени; ОН – Напорные отстойники; УКОН – Установка комплекс-

Vol. 4, № 1 2018 Scientific forum. Siberia

ного обезвоживания нефти; З/П/С – Теплообменник змеевиковый / пластинчатый / спиральный, S – Скруббер сероочистки).

Блок анолиза газа

Рис. 5. Схема очистки попутного нефтяного газа от сернистых соединений.

Таблица 1

Характеристики теплообменников для утилизации тепла от сжигания ПНГ

Тип аппарата	Площадь поверхности F, м2	Масса M, кг	Примечание	Количество, шт
Путевой подогреватель	53	12500	Очищенный ПНГ	1
Пластинчатый	40	1750	Водяной пар	1
Змеевиковый	15	400	Водяной пар	3
Спиральный	40	2800	Водяной пар	1

Результаты проведенных расчетов предложенных аппаратов представлены в таблице 1 [3].

Подогреватель ПП-0,63 обладает значительными габаритами и массой, что затрудняет его транспортировку и монтаж. К его недостаткам можно отнести загрязнение атмосферного воздуха продуктами сгорания и высокую пожароопасность, что в конечном итоге приводит к значительным затратам как на приобретение, так и на техническое обслуживание данного подогревателя [4].

Змеевиковый теплообменник представляет собой простое малозатратное устройство, работающее при высоких давлениях и в химически активных средах, но имеется трудность в очистке змеевиков. Главным недостатком теплообменника является то, что он применяется при поверхностях нагрева до 10-15 м2.

Преимуществом спирального теплообменника является компактное его исполнение, высокая скорость передачи тепла, малая засоряемость, малое гидравлическое сопротивление, простая эксплуатация и ремонт. Основными недостатками являются сложность производства, малая ремонтопригодность и низкое значение рабочего давления. Данные недостатки значительно ограничивают область их применения. Механическая чистка спиральных теплообменников практически невозможна. Чистку можно проводить только гидравлическим методом с применением растворов кислот.

Наиболее подходящим является пластинчатый теплообменник. Он имеет компактное исполнение, легко разбирается и очищается от загрязнений. К его недостаткам относятся только невозможность работы при высоких давлениях и трудность выбора эластичных химически, стойких материалов для прокладок [5], что на установке первичной подготовки нефти не требуется.

Результаты расчетов и сравнительный анализ предложенного оборудования показали целесообразность эксплуатации пластинчатого теплообменника. Таким образом, для УПН «Яблоневская» наиболее эффективной является схема утилизации попутного нефтяного газа, представленная на рисунке 4 с использованием пластинчатого теплооб- менника. Рекомендуемый вариант утилизации ПНГ позволяет существенно снизить загрязнение атмосферного воздуха и рационально использовать тепло от сжигания попутного нефтяного газа.