Оценка влияния термобарических условий на эффективность процесса низкотемпературной абсорбции при промысловой подготовке газа на месторождении Крайнего Севера

• Published in: Izvestiya Tomskogo Politekhnicheskogo Universiteta Inziniring Georesursov
• Main Authors: Кутуков, Владислав Владимирович, Пономарёв, Александр Иосифович, Чеботарёв, Виктор Васильевич, Kutukov, Vladislav Vladimirovich, Ponomarev, Alexander Iosifovich, Chebotarev, Victor Vasilievich
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Russian
• Published: Томский политехнический университет 2020
• Subjects: газоконденсатные месторождения; промысловая подготовка; низкотемпературная абсорбция; компьютерное моделирование; газы; термобарические условия; сепарация; конденсаты; абсорбенты; насосы; Крайний Север; gas and condensate field; gas field treatment; low-temperature absorption; computer simulation; temperature and pressure conditions; separation gas; unstable condensate output; selective absorbent; pump; Крайн*
• Online Access: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/63885; https://doi.org/10.18799/24131830/2020/11/2894

Актуальность. Деэтанизированный газовый конденсат является ценным сырьем для нефтепереработки и нефтехимического производства, поэтому увеличение степени его извлечения из газа газоконденсатных месторождений на промысловых установках является актуальной научно-технической задачей. Цель: обосновать возможность увеличения выхода нестабильного конденсата-фракции С3+ из потока газа на действующей промысловой установке комплексной подготовки газа и конденсата одного из нефтегазоконденсатных месторождений Крайнего Севера за счет оптимизации рабочих параметров процесса низкотемпературной абсорбции. Объект: промысловая установка низкотемпературной абсорбции. Метод: моделирование процессов сепарации и низкотемпературной абсорбции в среде программного комплекса "PetroSim". Результаты. Исследовано влияние давления и температуры, расхода газа, удельного расхода и состава абсорбента - нестабильного конденсата, на эффективность процесса подготовки газа и конденсата на компьютерной модели промысловой установки низкотемпературной абсорбции и низкотемпературной сепарации. Показано, что использование процесса низкотемпературной абсорбции на последней ступени сепарации для рассматриваемого состава сырого газа обеспечивает выход целевой фракции С3+ примерно в 2 раза больше в широком диапазоне давлений и температур по сравнению с процессом низкотемпературной сепарации. Обоснована возможность увеличения степени извлечения в товарный нестабильный конденсат фракции С3+ на последней ступени сепарации в процессе низкотемпературной абсорбции на 21 % только за счет оптимизации режимных параметров работы установки без изменения технологической схемы. При часовом расходе сырого газа 225 тыс. м3/ч оптимизацией термобарических параметров процесса низкотемпературной абсорбции - изменением давления с 3,75 до 5,0 МПа и температуры с минус 30 до минус 35 °С, извлечение фракции С3+ в нестабильный товарный конденсат повышается на 6,6 г/м3 сырого газа без модернизации технологической схемы установки, т. е. на 35 т/сутки с соответствующим сокращением ее уноса с товарным газом. При "утяжелении" компонентного состава абсорбента путем снижения давления в разделителе нестабильного конденсата первой ступени сепарации степень извлечения фракции С3+ в товарный нестабильный конденсат в низкотемпературном абсорбере повышается на 25 %, т. е. еще на 6,6 г/м3, или 7 т/сутки дополнительно с соответствующим дальнейшим сокращением ее содержания в товарном газе. Но реализация такого режима уже требует минимальной модернизации установки низкотемпературной абсорбции путем врезки насоса в технологический трубопровод подачи нестабильного конденсата орошения с разделителя Р-1 в низкотемпературный абсорбер, которая окупаема в короткие сроки. Relevance. Gas condensate is a valuable raw material for oil refining and petrochemical production, therefore an increase in the degree of its extraction from gas of the gas condensate fields at field installations is an important scientific and technical problem. The aim of the study is to substantiate the possibility of increasing the yield of unstable condensate - C3 + fraction from the gas stream at operating complex gas and condensate treatment plant of one of the oil and gas condensate fields in the Far North by changing the operating parameters of the low-temperature absorption. The object: field plant of low-temperature absorption. Method: simulations of separation and low-temperature absorption in the software package "PetroSim". Results. The authors have studied the influence of pressure and temperature, gas flow, specific flow rate and composition of the absorbent - unstable condensate, on the efficiency of the gas and condensate preparation at complex gas and condensate treatment plant computer model of low-temperature absorption and low-temperature separation. It is shown that the low-temperature absorption application at the last stage of separation for the considered raw gas composition provides an output of the target C3+ fraction approximately two times greater in a wide range of pressures and temperatures compared to the low-temperature separation. The possibility of increasing the degree of the C3+ fraction extraction into commercial unstable condensate at the last stage of separation in the low-temperature absorption by 21 % is justified only by optimizing the operating parameters of the unit without changing the technological scheme. At the raw gas flow rate of 225 m3/hour the C3+ fraction extraction into unstable commercial condensate increases to 6,6 g/m3 of raw gas without modernization of the technological scheme of the unit, and this is an additional over 35 MT/day C3+ fraction with a corresponding reduction in its entrainment with the product gas, by optimization of low-temperature absorption thermobaric parameters (change of pressure from 3,75 to 5,0 MPa and temperature from minus 30 to minus 35 °C). When "weighting" the component composition of the absorbent by reducing the pressure in the unstable condensate separator of the first stage separation the degree of extraction of C3+ fraction in the product unstable condensate in the low-temperature absorber increases by 25 %, i. e. 6,6 g/m3, and this is 7 MT/day in addition with a corresponding further reduction of its content in the product gas. However, the implementation of such a regime already requires minimal modernization of the low-temperature absorption unit by inserting a pump into the process pipeline for supplying unstable irrigation condensate from the R-1 separator to a low-temperature absorber, which is repaid in a short time.