CC BY
5УДК 66.074.5 Охлобыстина А.В., Обидин В.Ю.
Охлобыстина А.В.
канд. хим. наук, доцент кафедры Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений Института нефти и газа Астраханский государственный технический университет (г. Астрахань, Россия)
Обидин В.Ю.
магистрант кафедры Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений Института нефти и газа Астраханский государственный технический университет (г. Астрахань, Россия)
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 3S-СЕПАРАЦИИ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ГАЗА ПРИ ОБУСТРОЙСТВЕ МАЛЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Аннотация: в работе рассмотрены современные технологии обустройства малых месторождений на примере внедрения высокоэффективной сверхзвуковой сепарации газа, рассмотрен основной принцип действия SS-технологии, проанализированы масштабы использования технологии в российской и мировой практике.
Ключевые слова: месторождения с малыми запасами, малогабаритные установки, низкотемпературная сепарация, сверхзвуковой, осушка.
Добытый природный газ, содержащий смесь различных углеводородов с другими газами, жидкостями и твердыми загрязнителями, перед транспортировкой по магистральным газопроводам нуждается в очистке и разделении на компоненты на установке комплексной подготовки газа.
В процессе обустройства малых месторождений большое внимание уделяется внедрению высокоэффективных процессов подготовки и переработки
газа. Одной из таких технологий является 3S-технология, где высокая энергетическая эффективность достигается за счёт использования энергии пласта.
Основные преимущества 3S-технологии:
- не требуется трудоёмкое и высококвалифицированное текущее обслуживание,
- высокая надежность за счет отсутствия движущихся частей внутри сепаратора,
компактность и малый вес установки.
Принцип действия 3S-технология базируется на расширении предварительно закрученного потока газа в сопле Лаваля. При этом за счет перехода части потенциальной энергии газового потока в кинетическую при его разгоне до сверхзвуковых скоростей происходит резкое падение статического давления в потоке, которое сопровождается его сильным охлаждением [1].
Злкручи&ающ« До/скрхмукоеое Рабочая часть Диффузоры
устройство сопло
Обеспечение Конфигурация сопло
степени определяет« в зависимости
инрутки более от требуемого уровый
1 СЮ ООО О осуиии 1 ли
(0,35 ■ О Ь)Р» (Оо 09)Т1(К|
Рис. 1. Принципиальная схема 3S сепаратора.
Под воздействием центробежных сил жидкие капли перемещаются в пограничный слой, в котором образуется газожидкостная смесь, обогащенная «целевыми» компонентами. При этом «центральная» часть потока оказывается очищенной от «целевых» компонент.
Далее в устройстве отбора газовый поток разделяется на два: газожидкостный поток, направляемый в газожидкостный сепаратор, и поток подготовленного (товарного) газа, направляемый потребителю.
Применение диффузоров на выходе из рабочей части BS-сепаратора позволяет за счет торможения преобразовать часть кинетической энергии потока в потенциальную, что обеспечивает получение существенно большего давления газа на выходе из диффузора, чем статическое давление газа в сопле Лаваля, при котором происходит конденсация целевых компонент.
Комбинирование технологий предусматривает внедрение ГДС вместо дросселирующего устройства с целью поддержания сверхнизкой температуры (минус 40 °C и ниже) в установке [2]. При таком подходе обеспечивается наиболее эффективное удаление влаги и конденсата из газового потока, а также отсутствует необходимость ввода ингибитора гидратообразования перед входом ГЖС в газодинамический сепаратор.
Использование 3S-сепараторов вместо дросселирующих устройств на Киринском ГКМ рассмотрено в статье [3]. Интерес к данной технологии основывался на промышленном опыте российских и иностранных компаний. Испытания сверхзвуковой газодинамической сепарации успешно осуществлены на УКПГ-1С Заполярного нефтегазоконденсатного месторождения ПАО «Газпром» [3, 4, 5]. За рубежом данную технологию активно используют в следующих странах Малайзии (компания «Petronas»), Нидерландах (компании «Shell» и «ExxonMobil»), Канаде (компания «TransGas») [6].
Кроме того, 3S-технология является безопасной для экологии. Экономический эффект применения 3S-технологии имеет следующие составляющие:
- Достигаемая экономия капитальных затрат по сравнению с использованием технологий предыдущего поколения составляет от 30 до 70 % в зависимости от ныне применяемого оборудования и характеристик обрабатываемого газа.
- Возможность введения в разработку газовых и нефтяных месторождений с большим содержанием кислых компонент, разработка которых с использованием действующих технологий существенно затруднена или невозможна.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Билянский, К. В. Низкотемпературный 3S сепаратор / К. В. Билянский, О. М. Дарбазанов, В. И. Зернов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 10 (300). — С. 86-88. — URL: https://moluch.ru/archive/300/67975/ (дата обращения: 08.12.2023);
2. Саушин А.З., Лямина Н.Ф. Подводные технологии для Киринского месторождения // Neftegaz.Ru. Offshore. - 2017. - № 5. - С. 28 - 32;
3. Вяхирев Р.И., Гриценко А.И., Тер-Саркисов Р.М. Разработка и эксплуатациягазовых месторождений. - М.: Бизнес-центр, 2002. - 8;
4. Ворошилов И. В., Юрьев А.В. Мембранные технологии «ТЕГАС»;
5. Имаев С.З., Сафьянников М.И. Регулирование сверхзвуковых сепараторов // Территория Нефть Газ. - 2016. - № 9. - С. 98 - 104;
6. Билянский К.В., Дарбазанов О.М., Зернов В. И. Низкотемпературный 3S сепаратор // Молодой ученый. - 2020. - № 10. - С. 86 - 88
Okhlobystina A. V., Obidin V. Yu.
Okhlobystina A.V.
Astrakhan State Technical University (Astrakhan, Russia)
Obidin V.Yu.
Astrakhan State Technical University (Astrakhan, Russia)
PROSPECTS FOR USE OF 3S SEPARATION FOR GAS TREATMENT IN DEVELOPMENT OF SMALL FIELDS
Abstract: the paper considers modern technologies for the development of small deposits using the example of the introduction of highly efficient supersonic gas separation, considers the basic principle of operation of 3S technology, analyzes the scale of use of the technology in Russian and world practice.
Keywords: small reserves deposits, small-sized installations, low-temperature separation, supersonic, drying.
