Проектирование установки подготовки газа на месторождении Петропавловское - Дипломная работа

В Анивском районе Сахалинской области, в рамках проекта «Освоение газовых месторождений Анивского района», планируется разработка и освоение месторождения Петропавловское. Предполагается, что на первом этапе реализации проекта разработки Петропавловской площади, поставки газа потребителям будут осуществляться посредством врезки в магистральный газопровод и продолжатся до момента постройки второй нитки газопровода, позволяющей реализовывать ежегодно до 210 - 260 млн. м3 газа. Автором был проведен анализ существующих методов сбора и подготовки газа к транспорту, разработана технология подготовки газа на месторождении Петропавловское; произведены расчеты процесса дросселирования, газовых сепараторов; расчет норм расхода ингибиторов гидратообразования для технологического оборудования установки подготовки газа. 1.1 Общие сведения о месторождении Петропавловское Петропавловское месторождение расположено в южной части острова Сахалин, в северо-восточной прибрежной полосе полуострова Крильон и приурочено к юго-западной части Сусунайской низменности. Месторождение находится на Петропавловской площади в пределах Анивского административного района Сахалинской области.В данной работе автором были описаны процессы, связанные с подготовкой газа к транспорту, весь комплекс основных работ связанных с подготовкой газа к транспорту. Ввиду того, что газ Анивских месторождений имеет незначительное содержание сероводорода и двуокиси углерода, он не требует операций по отделению выше указанных компонентов, так же нет необходимости подвергать газ отбензиниванию, так как газа на 94 - 96 % состоит из метана и получение пропан-бутановых и более тяжелых фракций не имеет экономической эффективности. Применяемый метод НТС в две ступени обеспечивает отделение пластовой воды от газа, механические примеси отделяются уже на первой ступени, понижение температуры газа происходит за счет дросселирования, в качестве ингибитора гидратообразования применяется метанол.Точками 4 - 12 на карте обозначена Петропавловская площадь Рисунок А 2 - Схема тектонической зональности и перспектив газоносности Анивского района Региональные поднятия и прогибы: А - Анивский прогиб Основные тектонические особенности зональных структур Анивского прогиба: приразломные интенсивно дислоцированные структуры (Предперевальная, Владимир-Успеновская, Лозинская) приразломная умеренно дислоцированная структура (Луговская) моноклинальная структура (Песчанская) погребенная горстовая структура (Соловьевская) инверсионная складчатая структура (Корсаковское «плато») Наиболее значительные дизъюнктивы: Центрально-Сахалинский разлом установленные нарушения предполагаемыеПлощадь газоносности залежи, км2 Газонасыщенная толщина залежи, м Перспективные ресурсы природного газа, млн. м3При регенерации трудно получить растворы с концентрацией ДЭГ выше 95%. Абсорбент извлекает из газа воду, СО2 и Н2S, т. е. одновременно осушает и очищает газ. I - сырьевой газ; II - газ, освобожденный от целевых компонентов; III - регенерированный абсорбент; IV - насыщенный абсорбент; V - целевые компоненты; VI - десорбирующий агент; 1 - абсорбер; 2 - воздушный (водяной) холодильник; 3 - насос, соединенный с гидравлической трубой; 4 - промежуточная емкость; 5 - теплообменник; 6 - десорбер. Насыщенный абсорбент направляется на десорбцию, т. е. удаление из него целевых компонентов в результате снижения давлении и повышения температуры. Исходный газ линии I подается в нижнюю часть абсорбера-1. поднимаясь вверх абсорбера, газ контактирует с абсорбентом, стекающим по тарелкам (насадке) сверху вниз, и в результате массообмена целевые компоненты из газа переходят в жидкость-абсорбент.Перечень нормативных документов: ВНТП 01-81 «Нормы технологического проектирования объектов газодобывающего предприятия и станции подземного хранения газа». Рисунок В 3 - График зависимости коэффициента Се учитывающий влияние начального содержания жидкости на критическую скорость газа в насадке, от содержания жидкости (при ): 1 - для жалюзийного сепаратора; 2 - для сетчатого сепаратора. Рисунок В 4 - График зависимости коэффициента устойчивости режимов течения газожидкостной смеси от давления для сетчатого сепаратора Рисунок В 6 - График зависимости коэффициента устойчивости режимов течения газожидкостной смеси от давления для центробежного регулируемого сепаратора Рисунок В 7 - График зависимости коэффициента устойчивости режимов течения газожидкостной смеси от давления для вертикальной сетчатой насадки центробежного регулируемого сепаратораЭксплуатационная скважина № 3 66,10 66,10 45 тыс. м3 газа в сутки 16 млн. м3 газа в год 2-3 квартал 2009 года Эксплуатационная скважина № 4 72,50 72,50 45 тыс. м3 газа в сутки 16 млн. м3 газа в год 2-3 квартал 2010 года Эксплуатационная скважина № 5 76,70 76,70 45 тыс. м3 газа в сутки 16 млн. м3 газа в год 2-3 квартал 2011 года Эксплуатационная скважина № 6 81,10 81,10 45 тыс. м3 газа в сутки 16 млн. м3 газа в год 2-3 квартал 2012 года Эксплуатационная скважина № 7 85,90 85,90 45 тыс. м3 газа в с

В Анивском районе Сахалинской области, в рамках проекта «Освоение газовых месторождений Анивского района», планируется разработка и освоение месторождения Петропавловское. По результатам работ, проведенных на Петропавловской площади, прогноз газоносности свидетельствует о стабильности газопродуктивности. Ожидаемый дебит газа по Петропаловской площади планируется на уровне скважины 2 Благовещенская (45 - 50 тыс. м3 в сутки) как наиболее подходящей по геологическому строению и ожидаемой характеристике коллекторов. Предполагается, что на первом этапе реализации проекта разработки Петропавловской площади, поставки газа потребителям будут осуществляться посредством врезки в магистральный газопровод и продолжатся до момента постройки второй нитки газопровода, позволяющей реализовывать ежегодно до 210 - 260 млн. м3 газа.

При данных объемах Петропавловское месторождение нуждается в установке подготовки газа, что, собственно, и является целью данной работы.

Автором был проведен анализ существующих методов сбора и подготовки газа к транспорту, разработана технология подготовки газа на месторождении Петропавловское; произведены расчеты процесса дросселирования, газовых сепараторов; расчет норм расхода ингибиторов гидратообразования для технологического оборудования установки подготовки газа.

1. Общая часть

1.1 Общие сведения о месторождении Петропавловское

Петропавловское месторождение расположено в южной части острова Сахалин, в северо-восточной прибрежной полосе полуострова Крильон и приурочено к юго-западной части Сусунайской низменности. Месторождение находится на Петропавловской площади в пределах Анивского административного района Сахалинской области. (рисунок А 1 Приложение А)

Петропавловская площадь находится в бассейне нижнего течения наиболее крупной реки Южного Сахалина Лютоги, на ее левобережье в районе пос. Петропавловское.

В орогидрографическом отношении площадь большей частью приурочивается к долине реки Лютога. Абсолютные высоты рельефа по площади не превышают первых десятков метров, а относительные превышения - до 30 или немногим более метров. Вдоль северной границы абсолютные отметки достигают 50 - 100 м.

Гидросеть района составляют река Лютога и мелкие речки: Гвардейская, Болотная и Хуторная. Значительная часть площади приурочена к пашням, фермерским или дачным участкам. Частично заселен только крайний север территории.

В сейсмическом отношении Анивский район относится к восьмибальной зоне по шкале Рихтера. Сейсмостанция в г. Южно-Сахалинске в течение года регистрирует несколько толчков силой 3 - 4 балла.

Климат района муссонный с проявлениями морского (преимущественно в периоды межсезоний). Морозный период устанавливается в конце ноября и длится до начала апреля. Устойчивый снежный покров - с середины декабря до середины апреля. Высота его на равнине не превышает одного метра, в распадках - достигает двух и более метров. Лето короткое дождливое. Преобладающим направлением ветров в течение года является юго-западное. Средняя скорость ветра в зимние месяцы 3,6 - 3,8 м/с, в летние месяцы 2,2 - 2,3 м/с. Среднегодовая температура 4 - 5° С.

Экономически район освоен, особенно в сельскохозяйственном отношении. Площадь включает в себя пос. Петропавловское, а также значительное число дачных участков, частных фермерских хозяйств и земель военного ведомства. В южной части площади располагается асфальтобетонный завод. Через площадь проходят автотрассы Таранай - Анива - Холмск (Невельск), Анива - Южно-Сахалинск и к юго-востоку от площади - Анива - Корсаков; достаточно развита сеть грунтовых дорог. Автодорожные мосты через Лютогу в г. Анива и вблизи пос. Петропавловское. К югу от площади ведется разработка трех небольших газовых месторождений для теплофикации Анивского района и г. Южно-Сахалинска. Вдоль восточной границы участка работ в 2001 году был проложен газотрубопровод к г. Южно-Сахалинск.

Освоение Петропавловской площади было продиктовано выявленной в 2000 г. возможностью прироста запасов газа непосредственно к северу от разведываемых месторождений за счет прогнозируемых сейсморазведкой газоперспективных Луговской и Лютогской структур.

В данной работе автором были описаны процессы, связанные с подготовкой газа к транспорту, весь комплекс основных работ связанных с подготовкой газа к транспорту. Раскрыты и описаны процессы осушки и низкотемпературной сепарации.

По результатам проведенного анализ возможных технологических процессов подготовки газа, наиболее приемлемым является метод низкотемпературной сепарации. Этот технологический процесс используется в настоящий момент. Ввиду того, что газ Анивских месторождений имеет незначительное содержание сероводорода и двуокиси углерода, он не требует операций по отделению выше указанных компонентов, так же нет необходимости подвергать газ отбензиниванию, так как газа на 94 - 96 % состоит из метана и получение пропан-бутановых и более тяжелых фракций не имеет экономической эффективности.

Исходя из выше сказанного, газ требуется подвергать осушке и удалению песка, выносимого с забоя. Применение ТЭГ и ДЭГ потребовали бы установки регенерации, что увеличило бы капитальные затраты и как следствие - стоимость газа для потребителя. Применяемый метод НТС в две ступени обеспечивает отделение пластовой воды от газа, механические примеси отделяются уже на первой ступени, понижение температуры газа происходит за счет дросселирования, в качестве ингибитора гидратообразования применяется метанол.

Показатели экономической эффективности разработки и освоения Петропавловской площади говорят о том, что проект не коммерческий и вложенные средства не скоро дадут отдачу и могут приносить доход. Однако учитывая социальный статус проекта - это сдерживание роста энергетических тарифов, создание рабочих мест, развитие малой энергетики и промышленности Сахалинской области в целом, проект необходим и целесообразен.

Бараза В. И. Сбор, подготовка и транспортирование нефтяного газа. - М.: Недра, 1987. - 259 с.

Байков Н. М. Сбор и промысловая подготовка нефти, газа и воды. - М.: Недра, 1981. - 260 с.

Бекиров Т. М. Сбор и подготовка к транспорту природных газов. - М.: Недра, 1986. - 261 с.

Экономика предприятия: Учебник/Под ред. проф. О. И. Волкова. - 2 - е изд., перераб. и доп. - М.: ИНФРА - М, 1999 - 520 с.

Вяхирев Р.И., Гриценко А.И., Тер - Саркисов Р.М. Разработка и эксплуатация газовых месторождений. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002, - 880 с.

Гвоздев Б. П. Эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений: справочное пособие. - М.: Недра, 1988. - 574 с.

Разработка и эксплуатация нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений: Учебник для вузов/Под ред. М.К. Гиматудинова. - М.: Недра, 1988. - 301 с.

Повышение эффективности процессов сбора и подготовки нефти, газа и воды: Сборник научных трудов ВНИИ по сбору, подготовки и транспорту нефти и нефтепродуктов/ Под. ред. А. Г. Гумеров. - Уфа, 1988. - 166с.

Касельман Г.С. Защита окружающей среды при добыче, транспортировке и хранения нефти и газа/Касельман Г.С., Махмудбеков Э.А. - М.: Недра, 1981. - 204 c.

Лутошкин Г. С. Сбор и подготовка нефти газа и воды. - 3-е изд., - М.: Недра, 1983. - 223 с.

Базовое оборудование, приборы и арматура: Справочное пособие/Под. ред. Н.И. Рябцева - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1985, - 527 с.

Шарипов А.Х. Охрана труда в нефтяной промышленности/Шарипов А.Х., Алыкин Ю.П. - М.: Недра, 1991. - 221 с.

Ширковский А. И. Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1987. - 308 с.

Подсчет запасов Восточно-Луговского месторождения газа острова Сахалина на 1.1.73 г. Ю-Сахалинск, 1973.

Правила разработки газовых и газоконденсатных месторождений. - М.: Недра, 1971. - 104 с.

СНИП 3.05.02-88.