RU2788803C1 - Method for increasing the efficiency of gas production and an installation for its implementation - Google Patents
Method for increasing the efficiency of gas production and an installation for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2788803C1 RU2788803C1 RU2021136412A RU2021136412A RU2788803C1 RU 2788803 C1 RU2788803 C1 RU 2788803C1 RU 2021136412 A RU2021136412 A RU 2021136412A RU 2021136412 A RU2021136412 A RU 2021136412A RU 2788803 C1 RU2788803 C1 RU 2788803C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- liquid
- compressor
- reversible
- pressure
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims description 8
- 230000002441 reversible Effects 0.000 claims abstract description 39
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 110
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 64
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 claims 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 6
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 4
- XKMLYUALXHKNFT-UUOKFMHZSA-N Guanosine-5'-triphosphate Chemical compound C1=2NC(N)=NC(=O)C=2N=CN1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O XKMLYUALXHKNFT-UUOKFMHZSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 235000019395 ammonium persulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Группа изобретений относится к нефтегазовой промышленности и может использоваться на газовых, нефтегазовых и нефтегазоконденсатных месторождениях, характеризующихся на начальном этапе эксплуатации избыточно высокими устьевыми давлениями, в два и более раз превышающими значения, необходимые для осуществления подготовки газа и передачи его потребителям в бескомпрессорном режиме.The group of inventions relates to the oil and gas industry and can be used in gas, oil and gas and oil and gas condensate fields, characterized at the initial stage of operation by excessively high wellhead pressures, two or more times higher than the values necessary for gas treatment and transmission to consumers in a non-compressor mode.
В настоящее время избыточный перепад давлений компенсируют («срабатывают») посредством дросселя, что существенно снижает эффективность использования располагаемого перепада давлений пластового газа, т.к. часть пластовой энергии безвозвратно теряется.At present, excess pressure drop is compensated (“activated”) by means of a throttle, which significantly reduces the efficiency of using the available reservoir gas pressure drop, since part of the reservoir energy is irretrievably lost.
Для полезного использования пластовой энергии на начальном этапе эксплуатации месторождений известно о применении высокоэффективных расширительных машин для компенсации на них избыточного перепада давлений и последующего преобразования механической энергии вращения вала в электрическую. Однако применение традиционных расширительных машин для преобразования избыточного перепада давлений с обеспечением формирования полезного эффекта (выработки электрической энергии) характеризуется существенным недостатком: срок их использования ограничен: после снижения устьевого давления ниже давления, необходимого для подготовки и подачи газа потребителям, генерация электроэнергии становится невозможной.For the beneficial use of reservoir energy at the initial stage of field operation, it is known about the use of highly efficient expansion machines to compensate for excessive pressure drop on them and the subsequent conversion of the mechanical energy of the shaft rotation into electrical energy. However, the use of traditional expansion machines for converting excess pressure with ensuring the formation of a beneficial effect (generation of electrical energy) is characterized by a significant drawback: the period of their use is limited: after the wellhead pressure drops below the pressure necessary for preparing and supplying gas to consumers, the generation of electricity becomes impossible.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемой группе изобретений является способ использования энергии перепада давления источника природного газа, энергохолодильный агрегат и турбодетандер в виде энергопривода с лопаточной машиной (патент РФ №2098713, F17D 1/04, опубл. 10.12.1997). Газ высокого давления подают потребителю через несколько последовательно соединенных между собой турбодетандеров и работу по расширению газа используют для получения электроэнергии и для охлаждения в холодильных камерах. Для этого, в зависимости от значения перепада температуры газа на выходе турбодетандера, газовый поток направляют либо в теплообменник, где газ нагревают за счет охлаждения окружающей среды, либо в следующий турбодетандер. Для осуществления способа используют энергохолодильный агрегат, в котором за каждым из турбодетандеров по ходу газа установлен теплообменник, содержащий во входном трубопроводе запорный элемент. При этом входной и выходной трубопроводы соединены другими запорными элементами с возможностью направления газового потока в обход теплообменника или турбодетандера. В энергохолодильном агрегате используют турбодетандер (энергопривод с лопаточной машиной), ротор которого установлен на валу, связанном валом потребителя и снабженном системой газодинамического уплотнения. Кроме газоподающего сопла с дозатором расхода газа энергопривод снабжен устройством дополнительной подачи струй газа, выполненным в виде блока сопел с клапанным газораспределителем и логическим блоком.The closest technical solution (prototype) to the proposed group of inventions is a method of using the energy of the pressure drop of a natural gas source, an energy-refrigeration unit and a turbo-expander in the form of an energy drive with a bladed machine (RF patent No. 2098713, F17D 1/04, publ. 10.12.1997). High-pressure gas is supplied to the consumer through several series-connected turbo-expanders, and the work of expanding the gas is used to generate electricity and for cooling in refrigerators. To do this, depending on the value of the gas temperature difference at the outlet of the turboexpander, the gas flow is directed either to a heat exchanger, where the gas is heated by cooling the environment, or to the next turboexpander. To implement the method, an energy-refrigeration unit is used, in which a heat exchanger is installed behind each of the turboexpanders along the gas flow, containing a shut-off element in the inlet pipeline. At the same time, the inlet and outlet pipelines are connected by other locking elements with the possibility of directing the gas flow around the heat exchanger or turboexpander. In the energy-refrigeration unit, a turbo-expander (power drive with a blade machine) is used, the rotor of which is mounted on a shaft connected by a consumer shaft and equipped with a gas-dynamic sealing system. In addition to the gas supply nozzle with a gas flow rate meter, the power drive is equipped with a device for additional supply of gas jets, made in the form of a block of nozzles with a valve gas distributor and a logic block.
Недостатком известного решения является его возможность повышения эффективности добычи газа только за счет использования свободного перепада давления газа. Кроме того, в состав энергохолодильного агрегата входит турбодетандер - динамическая лопаточная машина, посредством которой не может быть реализован принцип обратимой работы (как в детандерном режиме, так и в режиме копримирования), и которую неэффективно применять для многофазных потоков на кустах скважин и на отдельных скважинах газовых месторождений вследствие снижения надежности и эффективности данного типа оборудования в процессе его эксплуатации.The disadvantage of the known solution is its ability to improve the efficiency of gas production only through the use of free gas pressure drop. In addition, the energy-refrigeration unit includes a turbo-expander - a dynamic blade machine, by means of which the principle of reversible operation cannot be implemented (both in the expander mode and in the co-priming mode), and which is inefficient to apply for multi-phase flows in well clusters and individual wells gas fields due to a decrease in the reliability and efficiency of this type of equipment during its operation.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание способа повышения эффективности добычи газа и обратимой установки генерации электроэнергии и компримирования низконапорного газа (ГЭиКНГ) для его реализации.The task to be solved by the present invention is the creation of a method for increasing the efficiency of gas production and a reversible installation for generating electricity and compressing low-pressure gas (GEiKNG) for its implementation.
Техническим результатом, на достижение которого направлена предлагаемая группа изобретений, является повышение эффективности технологических процессов добычи газа в результате комплексного использования энергии давления пластового газа в продолжение всего периода разработки месторождения за счет применения обратимой установки ГЭиКНГ, включающей обратимый винтовой детандер-компрессор (ОВДК) объемного принципа действия, эффективность и надежность которой практически не снижается в условиях работы с многофазными потоками.The technical result, to which the proposed group of inventions is directed, is to increase the efficiency of technological processes of gas production as a result of the integrated use of the pressure energy of the reservoir gas throughout the entire period of field development through the use of a reversible GE&CNG unit, including a reversible screw expander-compressor (ROVC) of the volumetric principle action, the efficiency and reliability of which practically does not decrease in the conditions of work with multi-phase flows.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе повышения эффективности добычи газа в процессе эксплуатации месторождения поступающий от скважин поток природного газа очищают и разделяют на поток газа и поток жидкости в скруббер-сепараторе, после чего поток газа направляют в обратимый винтовой детандер-компрессор. Причем на этапе эксплуатации месторождения, характеризующемся избыточно высокими устьевыми давлениями, поток газа в обратимом винтовом детандер-компрессоре расширяют и охлаждают с последующей передачей выработанной при этом механической энергии в обратимый электрогенератор-двигатель для получения электрической энергии. Затем охлажденный поток газа направляют в коллектор смешения газа и жидкости.The specified technical result is achieved due to the fact that in the method of increasing the efficiency of gas production during the operation of the field, the natural gas stream coming from the wells is cleaned and separated into a gas stream and a liquid stream in a scrubber-separator, after which the gas stream is sent to a reversible screw expander-compressor . Moreover, at the stage of field operation, characterized by excessively high wellhead pressures, the gas flow in the reversible screw expander-compressor is expanded and cooled, followed by the transfer of the mechanical energy generated in this case to a reversible electric generator-motor to produce electrical energy. Then the cooled gas stream is sent to the gas-liquid mixing manifold.
Поток жидкости из скруббер-сепаратора по линии для жидкости также направляют в коллектор смешения газа и жидкости, откуда смешанный газожидкостной поток выводят с установки. На этапе эксплуатации месторождения, характеризующемся снижением устьевого давления ниже необходимого значения, поток газа в обратимом винтовом детандер-компрессоре компримируют до давления, необходимого для подачи потребителям, за счет энергии, поступающей от обратимого электрогенератора-двигателя. Затем упомянутый поток охлаждают в аппарате воздушного охлаждения газа и направляют в коллектор смешения газа и жидкости. Поток жидкости из скруббер-сепаратора направляют через насос по линии для жидкости в коллектор смешения газа и жидкости, откуда смешанный газо-жидкостной поток выводят с установки.The liquid stream from the scrubber-separator through the liquid line is also directed to the gas-liquid mixing manifold, from where the mixed gas-liquid stream is removed from the plant. At the stage of field operation, characterized by a decrease in wellhead pressure below the required value, the gas flow in the reversible screw expander-compressor is compressed to the pressure required for supply to consumers, due to the energy coming from the reversible electric generator-engine. Then said flow is cooled in the gas air cooler and sent to the gas-liquid mixing manifold. The liquid stream from the scrubber-separator is directed through a pump through a liquid line to a gas-liquid mixing manifold, from where the mixed gas-liquid stream is removed from the plant.
Установка включает соединительные трубопроводы, запорно-регулирующую арматуру, обратимый электрогенератор-двигатель, обратимый винтовой детандер-компрессор, насос, аппарат воздушного охлаждения газа, коллектор смешения газа и жидкости, линию для жидкости и скруббер-сепаратор. Выход скруббер-сепаратора по потоку жидкости через насос по линии для жидкости соединен с коллектором смешения газа и жидкости, а выход по потоку газа - с обратимым винтовым детандер-компрессором, который через аппарат воздушного охлаждения газа соединен с коллектором смешения газа и жидкости. При этом обратимый винтовой детандер-компрессор содержит корпус с размещенной в нем винтовой парой, соединенной выходным валом с механической трансмиссией, которая подключена к обратимому электрогенератору-двигателю. Насос и аппарат воздушного охлаждения газа установлены с возможностью их отключения и направления газового потока и потока жидкости по трубопроводам непосредственно в коллектор смешения газа и жидкости.The plant includes connecting pipelines, shut-off and control valves, a reversible electric generator-engine, a reversible screw expander-compressor, a pump, a gas air-cooler, a gas-liquid mixing manifold, a liquid line and a scrubber-separator. The outlet of the scrubber-separator along the liquid flow through the pump is connected via the liquid line to the gas-liquid mixing manifold, and the gas-flow outlet is connected to a reversible screw expander-compressor, which is connected to the gas-to-liquid mixing manifold through the gas air cooler. In this case, the reversible screw expander-compressor comprises a housing with a screw pair placed in it, connected by an output shaft to a mechanical transmission, which is connected to a reversible electric generator-motor. The pump and the gas air cooler are installed with the possibility of switching them off and directing the gas flow and liquid flow through pipelines directly to the gas and liquid mixing manifold.
Согласно предлагаемой группе изобретений на начальном этапе эксплуатации месторождения ГЭиКНГ, предназначенная для обеспечения необходимого давления на входе установки комплексной подготовки газа (УКПГ), работает в режиме расширительной машины. После снижения устьевого давления ниже минимально необходимого для подготовки газа и его передачи потребителям, установку ГЭиКНГ переводят в режим компримирования. Снабжение энергией возможно осуществлять через существующие на месторождении воздушные линии электропередач от энергосети или от электростанции собственных нужд (ЭСН).According to the proposed group of inventions, at the initial stage of field operation, the GE&KNG, designed to provide the necessary pressure at the inlet of the complex gas treatment unit (UKPG), operates in the expansion machine mode. After the wellhead pressure drops below the minimum required for gas treatment and its transfer to consumers, the GE&OOG unit is switched to the compression mode. It is possible to supply energy through the overhead power lines existing at the field from the power grid or from the auxiliary power plant (APS).
На фиг.1 изображена принципиальная схема обратимой установки ГЭиКНГ.Figure 1 shows a schematic diagram of a reversible installation GEiKNG.
На фиг.2 - принципиальная схема ОВДК. Обратимая установка ГЭиКНГ включает:Figure 2 is a schematic diagram of the OVDC. Reversible GE&CNG setup includes:
- скруббер-сепаратор 1;- scrubber-separator 1;
- ОВДК 2, содержащий винтовую пару 3, размещенную в корпусе 4, выходной вал 5, механическую трансмиссию 6 и технологическую обвязку: трубопроводы 7, обеспечивающие работу винтовой пары 3 в детандерном режиме, трубопроводы 8, обеспечивающие работу винтовой пары 3 в компрессорном режиме;- OVDC 2, containing a
- электроприводной насос 9;-
- обратимый электрогенератор-двигатель 10;- reversible electric generator-
- АВО газа 11;- AVO
- коллектор 12 смешения газа и жидкости;- manifold 12 mixing gas and liquid;
- линию 13 для жидкости;-
- запорно-регулирующую арматуру (ЗРА): отсечные краны, перепускные клапаны, обратные клапаны;- shut-off and control valves (ZRA): shut-off valves, bypass valves, check valves;
- соединительные трубопроводы (в т.ч. трубопроводы перепуска). Выход скруббер-сепаратора 1 по потоку жидкости через насос 9 по линии 13 для жидкости соединен с коллектором 12 смешения газа и жидкости, а выход скруббер-сепаратора 1 по газовому потоку соединен с ОВДК 2, который через АВО газа 11 соединен с коллектором 12 смешения газа и жидкости. Винтовая пара 3 соединена выходным валом 5 с механической трансмиссией 6, которая подключена к обратимому электрогенератору-двигателю 10. Насос 9 и АВО газа 11 установлены с возможностью их отключения и направления газового потока и жидкости непосредственно в коллектор 12 смешения газа и жидкости с помощью ЗРА и соединительных трубопроводов (перепускных трубопроводов).- connecting pipelines (including bypass pipelines). The outlet of the scrubber-separator 1 in the liquid flow through the
Обратимую установку ГЭиКНГ компонуют из известных устройств промышленного производства, кроме ОВДК 2, основными отличиями которого от существующих винтовых компрессоров и детандеров являются:The reversible GE&KNG unit is assembled from well-known industrial production devices, except for OVDK 2, the main differences of which from existing screw compressors and expanders are:
- возможность работы установки как в компрессорном, так и в детандерном режимах;- the ability to operate the unit in both compressor and expander modes;
- наличием технологической обвязки (трубопроводы 7, 8) обеспечивающей возможность работы установки как в компрессорном, так и в детандерном режимах;- the presence of technological piping (
- наличием механической трансмиссии 6, обеспечивающей соединение выходного вала ОВДК 2, как с полезной нагрузкой - потребителем производимой механической энергии, вырабатываемой в период генерации, так и с приводным двигателем, который обеспечивает электроэнергией ОВДК 2 в режиме компримирования. В предлагаемой установке ГЭиКНГ функции потребителя и приводного двигателя выполняет один элемент установки: обратимый электрогенератор-двигатель 10.- the presence of a
ОВДК 2 предназначен для выполнения следующих технологических функций:OVDC 2 is designed to perform the following technological functions:
- в детандерном режиме производить механическую энергию (путем реализации процесса расширения газа с высокого давления газа до минимально необходимого для штатной работы промысловых технологических систем - газосборных сетей, УКПГ и т.п.) для передачи ее внешней полезной нагрузке для выработки электрической энергии.- in the expander mode, produce mechanical energy (by implementing the process of gas expansion from high gas pressure to the minimum required for the regular operation of field technological systems - gas gathering networks, GTP, etc.) to transfer it to an external payload to generate electrical energy.
- в компрессорном режиме обеспечивать повышение давления газового потока (с давления газа, поступающего от скважин, до давления, необходимого для прохождения газа по газосборной сети до УКПГ с проектным давлением, необходимым для осуществления процесса подготовки газа к транспорту).- in the compressor mode, increase the pressure of the gas flow (from the pressure of the gas coming from the wells to the pressure necessary for the passage of gas through the gas gathering network to the GTP with the design pressure necessary for the process of gas preparation for transport).
Винтовая пара 3 представляет собой два вала, поверхность каждого из которых имеет винтовой профиль, один из валов соединен с выходным валом 5 и совершает вращательное движение, а второй закреплен в независимых опорах и неподвижен. Валы располагаются соосно в корпусе 4 с минимально допустимым зазором (определяется прочностными характеристиками материалов валов и точностью их изготовления) между винтовыми профилями. Винтовые профили рассчитывают и изготавливают таким образом, что объем свободного пространства между валами монотонно и непрерывно меняется от наименьшего значения к наибольшему таким образом, что имеется «узкая» и «широкая» части винтовой пары 3 ОВДК 2. Величина наименьшего и набольшего объемов свободного пространства между валами определяется значением давления, температуры и количеством газа, поступающего в ОВДК 2 при его работе в детандерном и компрессорном режимах. Причем для реализации процесса расширения необходимо обеспечить движение газа от «узкой» части к «широкой» части винтовой пары, а для реализации процесса компримирования - от «широкой» части к «узкой» части винтовой пары 3.The
Винтовые пары широко применяются в промышленности для создания винтовых детандерных и компрессорных установок. Отличительной особенностью винтовой пары 3, применяемой в ОВДК 2, является то, что ее рассчитывают для обеспечения параметров работы установки как в компрессорном, так и в детандерном режимах.Screw pairs are widely used in industry to create screw expander and compressor units. A distinctive feature of the
Предлагаемый способ с использованием установки ГЭиКНГ осуществляют следующим образом.The proposed method using the GEiKNG installation is carried out as follows.
На начальном этапе эксплуатации месторождения, характеризующемся избыточно высокими устьевыми давлениями (режим генерации электрической энергии), поток природного газа от скважин, обладающий высоким давлением, превышающим значение, необходимое для обеспечения подготовки газа и передачи его потребителю, направляют сначала в скруббер-сепаратор 1, в котором его разделяют на поток газа и поток жидкости, после чего поток жидкости по линии 13 для жидкости направляют в коллектор 12 смешения газа и жидкости. В режиме генерации жидкость обладает высоким давлением, поэтому насос 9 отключен посредством ЗРА и жидкость поступает непосредственно в коллектор 12 смешения газа и жидкости под собственным давлением по трубопроводам перепуска. Поток газа из скруббер-сепаратора 1 направляют в ОВДК 2, который на данном этапе работает в детандерном режиме, где поток газа по трубопроводам 7, обеспечивающим работу винтовой пары 3 в детандерном режиме, поступает в винтовую пару 3 для расширения, т.е. на «узкую» часть. Поток газа расширяется в винтовой паре 3, поэтапно проходя свободное пространство, образуемое винтовыми профилями винтовой пары 3 от «узкой» к «широкой» части, при этом увеличивается объем, занимаемый газом, снижается давление газа (до минимально необходимого для штатной работы промысловых технологических систем и вырабатывается механическая работа, которую посредством выходного вала 5 и механической трансмиссии 6 отводят на обратимый электрогенератор-двигатель 10, где ее преобразуют в электрическую энергию. После расширения в ОВДК 2 поток газа обладает низкими температурами, поэтому на данном этапе АВО газа 11 отключен и поток газа с помощью ЗРА направляют по трубопроводам перепуска непосредственно в коллектор 12 смешения газа и жидкости, где его смешивают с жидкостью и выводят в газосборную сеть и далее потребителям (для обеспечения транспорта, подготовки и переработки газа и т.п.). Полученную электроэнергию, выработанную без затрат топлива, используют для собственных технологических нужд на месторождении путем передачи потребителям электрической энергии по существующим на месторождении воздушным линиям электропередач и/или направляют во внешнюю электрическую сеть. Применение установок ГЭиКНГ позволяет заместить часть энергии, генерируемой на ЭСН, и снизить выбросы в атмосферу загрязняющих веществ, образующихся при работе ЭСН, либо снизить объемы электрической энергии, закупаемой у генерирующих компаний.At the initial stage of field operation, which is characterized by excessively high wellhead pressures (power generation mode), the natural gas flow from wells, which has a high pressure exceeding the value necessary to ensure gas treatment and transfer it to the consumer, is first sent to the scrubber-separator 1, to where it is separated into a gas stream and a liquid stream, after which the liquid stream is sent through the
На более позднем этапе эксплуатации месторождения, по мере снижения пластового давления до значения, при котором невозможно обеспечить подготовку газа и передачу его потребителям, подключают насос 9 и АВО газа 11 путем переключения отсечных кранов и установку ГЭиКНГ переводят в режим компримирования низконапорного газа. Поток природного газа от скважин, обладающий низким давлением, направляют в скруббер-сепаратор 1, в котором его разделяют на поток газа и поток жидкости. Поскольку в режиме компримирования низконапорного газа жидкость обладает низким давлением, ее после скруббер-сепаратора 1 направляют через насос 9, в котором давление жидкости повышают до давления, необходимого для подачи в газосборную сеть, по линии 13 для жидкости в коллектор 12 смешения газа и жидкости. Поток газа после скруббер-сепаратора 1 направляют в ОВДК 2, который на данном этапе работает в компрессорном режиме. При этом поток газа, поступающий на вход ОВДК 2 с низким давлением, поступает по трубопроводам 8, обеспечивающим работу винтовой пары 3 в компрессорном режиме, для сжатия, т.е. на «широкую» часть. Поток газа сжимают в винтовой паре ОВДК 2, поэтапно пропуская его через свободное пространство, образуемое профилями винтовой пары, от «широкой» к «узкой» части. При этом происходит снижение объема, занимаемого газом, и повышается его давление до значения, необходимого для прохождения газа по газосборной сети с проектным давлением, необходимым для осуществления процесса подготовки газа к транспорту. Работу ОВДК 2 в компрессорном режиме обеспечивают за счет энергии обратимого электрогенератора-двигателя 10, который в период компримирования низконапорного газа работает в режиме электрического двигателя, необходимая для его работы электрическая энергия при этом поступает по воздушным электрическим линиям месторождения или от ЭСН. Энергию обратимого электрогенератора-двигателя 10 передают винтовой паре 3 ОВДК 2 посредством механической трансмиссии 6 и выходного вала 5. После компримирования поток газа обладает высокими температурами, поэтому поток газа после компримирования в ОВДК 2 направляют в АВО газа 11, в котором охлаждают его до температуры, достаточной для предотвращения гидратообразования, и направляют в коллектор 12 смешения газа и жидкости. В коллекторе 12 смешения газа и жидкости смешивают поток жидкости с потоком газа, после чего смешанный газо-жидкостной поток выводят в газосборную сеть. В результате давление газа повышают до давления, определенного с учетом потерь давления в газотранспортной системе (ГСС), и требуемого давления на входе в УКПГ, при этом снижают скорости движения газа в ГСС, что исключает необходимость обеспечения допустимых значений скоростей газа в ГСС путем увеличения площади, через которую проходит газ, т.е. исключают применение лупингов (дополнительных труб, установленных параллельно с уже существующими), а также отдаляют сроки ввода дожимной компрессорной станции (ДКС) и снижают ее необходимую мощность по сравнению с вариантом эксплуатации месторождения без применения установок ГЭиКНГ.At a later stage of the field operation, as the formation pressure decreases to a value at which it is impossible to provide gas treatment and its transfer to consumers, the
Таким образом, реализация предложенной группы изобретений обеспечивает повышение эффективности добычи газа, что обусловлено:Thus, the implementation of the proposed group of inventions provides an increase in the efficiency of gas production, which is due to:
- снижением потребности в покупке или в генерации электрической энергии для нужд месторождения;- reducing the need to purchase or generate electricity for the needs of the field;
- оптимизацией технических решений для ДКС (отдаление сроков ввода, снижение мощности и т.п.) или полное исключение потребности в ДКС вследствие перехода на работу на месторождении по схеме распределенного компримирования при снижении пластового давления. При этом отсутствует необходимость дополнительных капитальных вложений, т.к. установки ГЭиКНГ являются обратимыми;- optimization of technical solutions for booster compressor stations (postponement of commissioning dates, power reduction, etc.) or complete elimination of the need for booster compressor stations due to the transition to work at the field according to the distributed compression scheme with a decrease in reservoir pressure. At the same time, there is no need for additional capital investments, because GE&CNG installations are reversible;
- увеличением полезного срока использования оборудования на протяжении всего периода эксплуатации месторождения по сравнению с использованием традиционных расширительных машин;- an increase in the useful life of the equipment throughout the entire period of operation of the field in comparison with the use of traditional expansion machines;
- оптимизацией технических решений для газосборных сетей (исключение потребности в лупингах, вследствие перехода на работу месторождения по схеме распределенного компримирования, при которой возможно повысить давление в шлейфах, что проводит к снижению скоростей газа до допустимых значений без лупингования).- optimization of technical solutions for gas gathering networks (elimination of the need for loopings due to the transition to the operation of the field according to the distributed compression scheme, in which it is possible to increase the pressure in the pipelines, which leads to a decrease in gas velocities to acceptable values without looping).
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2788803C1 true RU2788803C1 (en) | 2023-01-24 |
Family
ID=
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2098713C1 (en) * | 1996-08-13 | 1997-12-10 | Дмитрий Тимофеевич Аксенов | Method for using energy of natural-gas source differential pressure, power-producing-and-cooling plant, and turboexpander in the form of power drive with bladed machine |
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2098713C1 (en) * | 1996-08-13 | 1997-12-10 | Дмитрий Тимофеевич Аксенов | Method for using energy of natural-gas source differential pressure, power-producing-and-cooling plant, and turboexpander in the form of power drive with bladed machine |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Зарницкий Г.Э. Теоретические основы использования энергии давления природного газа. - М.: Недра, 1968, с.201. Язик А.В. Турбодетандеры в системах подготовки природного газа. М.: Недра, 1977, с.25. Трубопроводный транспорт нефти и газа / Под ред. В.А. Юфина - М.: Недра, 1978, с.123 - 126. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2719413C2 (en) | Systems with closed regenerative thermodynamic cycle of electric power generation and methods of their operation | |
AU2001296103B2 (en) | Method for recovering the energy of gas expansion and a recovery device for carrying out said method | |
KR101947877B1 (en) | Supercritical CO2 generation system for parallel recuperative type | |
WO2024104236A1 (en) | Cryogenic cooling type boil-off gas reliquefaction system | |
RU2665752C1 (en) | Installation for combined electrical and cold supply at gas distribution station | |
CN116557094A (en) | Thermoelectric cooperative system integrating compressed air energy storage and operation method | |
CN117722819B (en) | Novel liquefied air energy storage system of self-balancing type coupling LNG cold energy | |
RU2788803C1 (en) | Method for increasing the efficiency of gas production and an installation for its implementation | |
CN111396291B (en) | Compressed gas waste heat recovery power generation system | |
CN108331627A (en) | A kind of method and system of single cycle twin-stage LNG cold energy generations and ice making | |
CN202928199U (en) | A system capable of providing cold and heat stepwise by employing natural gas pressure energy | |
RU2795489C1 (en) | Installation for improvement of gas production efficiency | |
CN111472848B (en) | Heat supply steam driven liquid hydrogen preparation system based on energy cascade utilization | |
CN214997831U (en) | Natural air pressure difference power generation and cold energy utilization system | |
CN214500908U (en) | Multistage utilization and peak regulation system of natural gas pressure energy | |
CN212027887U (en) | Heat supply steam drive liquid hydrogen preparation system based on energy cascade utilization | |
CN115111014A (en) | Bearing air supply system of static pressure air bearing natural gas expansion generator and control method | |
CN110715504B (en) | Residual pressure power generation liquefaction system of high-pressure natural gas | |
Islam et al. | Energy Recovery Opportunity at Natural Gas Regulating Station by replacing Pressure Control Valve with Turbo Expander using Aspen HYSYS: A case study of WAH SMS (Sale Metering Station) | |
US20230193759A1 (en) | Expander systems for harnessing energy from pressurized fluid flow | |
CN118110932A (en) | Natural gas pressure regulating system and natural gas gathering and transportation station | |
CN109296458A (en) | Pressure regulation power generation integrated system | |
CN103712062B (en) | Method and device for pressurizing raw natural gas through natural gas pipeline network pressure energy | |
CN104791015A (en) | Backheating type multistage coaxial expander | |
RU2247908C1 (en) | Liquefied natural gas production method |