Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Мая 2015 в 14:42, контрольная работа
Нефтяная и газовая промышленность - ода из ведущих и исключительно быстро развивающихся отраслей народного хозяйства.
Современные нефтегазодобывающие предприятия располагают большим и разнообразным хозяйством. В его состав входят многочисленные сооружения основного производственного назначения, обеспечивающие добычу, сбор и подготовку нефти к транспортированию, сбор, очистку нефтяного и природного газа, сбор и подготовку к закачке в пласт пластовых вод, а также вспомогательные системы и службы (энергохозяйство, связь, механические мастерские, средства транспорта и т. д.).
Введение 3
Подготовка газа к транспортировке 4
Список литературы 10
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 3
Подготовка газа к транспортировке 4
Список литературы 10
Введение
Нефтяная и газовая промышленность - ода из ведущих и исключительно быстро развивающихся отраслей народного хозяйства.
Современные нефтегазодобывающие предприятия располагают большим и разнообразным хозяйством. В его состав входят многочисленные сооружения основного производственного назначения, обеспечивающие добычу, сбор и подготовку нефти к транспортированию, сбор, очистку нефтяного и природного газа, сбор и подготовку к закачке в пласт пластовых вод, а также вспомогательные системы и службы (энергохозяйство, связь, механические мастерские, средства транспорта и т. д.).
В настоящее время при строительстве систем сбора нефти, газа на площадях нефтяных месторождений предусматривается герметизация всего пути их движения, начиная от скважины и до магистральных газо- и нефтепроводов. В общую систему .сбора нефти, газа на нефте- и газодобывающих предприятиях входят также дожимные насосные станции (ДНС), компрессорные станции (КС) и технологические установки подготовки нефти (УПН), природного и нефтяного газов.
Подготовка газа к транспортировке.
В отличие от нефти, потребление которой осуществляется, как правило, в переработанном виде, добываемый природный газ, изначально обладающий необходимыми товарными качествами и потребительскими свойствами, практически не подвергается переработке и потребляется непосредственно в своем естественном состоянии. Исключение составляют природные газы с повышенным содержанием газоконденсатных жидкостей, сероводорода и двуокиси углерода, а также некоторых прочих компонентов, снижающих потребительские качества газообразного топлива, и имеющих определенную промышленную ценность в качестве побочных продуктов переработки природного газа: вода, азот, гелий и ртуть. Переработка добываемого газа является важным условием подготовки природного газа к транспортировке на расстояния. Развитие систем транспортировки газа относится к числу важнейших факторов, определяющих возможности увеличения и расширения добычи и потребления газообразного топлива. Транспортировка природного газа в пределах газопромысла и его подача конечному потребителю осуществляется при помощи трубопроводов, а переброска природного газа на значительные расстояния посредством магистральных газопроводов или в сжиженном виде на специальных танкерах.
В условиях, когда газ транспортируется на тысячи километров от мест добычи до мест потребления, а газопровод пересекает различные климатические зоны, особое значение имеет подготовка газа к дальнему транспорту.
Природный газ, добываемый из месторождений, обычно содержит различные механические твердые и жидкие примеси в виде песка, пыли, воды, масла, конденсата, сварочного грата, окалины, сернистых соединений и др. Основной источник загрязнения газа — призабойная зона скважины, постепенно разрушающая и загрязняющая газ рыхлыми песчаными отложениями. Попадающие в газопровод вместе с газом кристаллы соли пластовой воды, взаимодействуя с металлом трубопровода, образуют окислы железа, которые дополняются отслаивающейся окалиной новых труб. Твёрдые примеси, находящиеся в газе, попадая в газоперекачивающие агрегаты, ускоряют износ поршневых колец, клапанов, цилиндров, рабочих колес и корпусов нагнетателей. Для обеспечения эффективности работы действующих газопроводов поступающий в них газ для дальней транспортировки должен быть очищен от механических примесей, влаги, сероводорода, углекислоты и других посторонних веществ (включений).
Рассмотрим основные свойства газов, влияющие на технологию их транспорта: плотность, вязкость, сжимаемость и способность образовывать газовые гидраты.
Плотность газов зависит от давления и температуры. Так как при движении по газопроводу давление уменьшается, то плотность газа снижается и скорость его движения возрастает. Таким образом, в отличие от нефтепроводов транспортируемая среда в газопроводах движется с ускорением.
Вязкость газов в отличие от вязкости жидкостей изменяется прямо пропорционально изменению температуры, т.е. при увеличении температуры она также возрастает и наоборот.
Сжимаемость - это свойство газов уменьшать свой объем при увеличении давления. Благодаря свойству сжимаемости в специальных емкостях - газгольдерах высокого давления - можно хранить количество газа, в десятки раз превышающие геометрический объем емкости. Если газ содержит пары воды, то при определенных сочетаниях давления и температуры он образует гидраты - белую кристаллическую массу, похожую на лед или снег. Гидраты уменьшают, а порой и полностью перекрывают сечение газопровода, образуя пробку. Чтобы избежать этого газ до закачки в газопровод подвергают осушке.
Подготовка газа — это технологические процессы, осуществляемые с целью приведения качества газа в соответствие требованиям, при соблюдении которых обеспечивается его бесперебойная транспортировка по газопроводу, а также безопасное использование потребителями.
Подготовка газа включает в себя процессы извлечения из газа конденсата (газовый конденсат — соединение тяжелых углеводородов), осушки, очистки от механических примесей, очистки от кислых компонентов — от сероводорода и углекислоты. Очистка газа от кислых компонентов производится с целью предотвращения их корродирующего воздействия на трубопроводы и оборудование и приведения их содержания в газе в соответствие требованиям санитарных норм.
Необходимость проведения того или иного вида подготовки газа определяется в зависимости от конкретных условий. Кроме того, система подготовки газа зависит от размера и конфигурации месторождения, числа залежей, пластовых и устьевых давлений и температуры, запасов газа, дебитов скважин (дебит скважины — объем продукции, который можно получить через данную скважину), содержания конденсата в газе, климатических условий, в которых находится месторождение.
Система транспортировки природного газа в охлажденном состоянии включает головной завод охлаждения и узел осушки, а также промежуточную станцию охлаждения природного газа, предназначенную для компенсации потерь давления и холода при передаче газа по магистральному трубопроводу на дальние расстояния. Подготовка газа к дальнему транспорту осуществляется не только на магистральных газопроводах, но и на газодобывающих промыслах и в подземных хранилищах газа. К числу мероприятий по технологической подготовке производства на газопроводном транспорте относятся также: продувка трубопроводных магистралей от скопившейся жидкости, что улучшает гидравлическое состояние газопроводов; очистка внутренней полости газопровода от конденсата путем периодического пропуска очистного устройства в процессе эксплуатации газопроводов; подготовка арматуры и оборудования линейной части газопроводов, компрессорных и газораспределительных станций; подготовка газопроводов к весеннему паводку; подготовка к ремонту газопроводов; определение норм материальных, трудовых и других затрат на единицу транспортируемого газа;
К основным технологическим процессам подготовки газа относятся следующие:
Очистка газа от механических примесей - проводится с целью предотвращения загрязнения и эрозии коммуникаций, оборудования, приборов и газопотребляющих устройств, так как твердые частицы, содержащиеся в газе, оседают в пониженных участках газопровода и тем самым сужают его сечение. Для очистки природного газа от механических примесей применяются:
Осушка газа производится для удаления из газа капельной влаги и уменьшения содержания в нем водяных паров с целью предотвращения образования гидратов и ледяных пробок при транспортировании. Гидраты уменьшают пропускную способность аппаратов и газопроводов, а в некоторых случаях приводят к их полной закупорке и прекращению подачи газа. Для осушки газа и извлечения из него конденсата может применяться:
Для осушки газа и извлечения из него конденсата наиболее широко используют низкотемпературные процессы. Один из способов охлаждения газа основан на использовании так называемого дроссель-эффекта, или эффекта Джоуля-Томсона, заключающегося в способности газа отдавать свое тепло во внешнюю среду при снижении давления.
Эффект Джоуля-Томсона объясняется следующим. Температура газа, заключенного в определенном объеме, зависит от давления. Если объем, занимаемый газом, увеличивается, то происходит уменьшение давления газа. При этом температура газа также изменяется. Изменение температуры газа в процессе его расширения называется эффектом Джоуля-Томсона (по имени ученых, впервые исследовавших этот процесс).
Дросселирование — изменение давления при помощи сужающего или расширяющего устройства.
Этот способ применяется на первой стадии разработки месторождения, когда пластовое давление (т. е. заключенная в газе энергию достаточно для необходимого охлаждения газа за счет его дросселирования.
На следующих стадиях разработки месторождения, когда пластовое давление снижается настолько, что энергии, заключенной в газе становится недостаточно для его охлаждения за счет дроссель-эффекта, применяют искусственное охлаждение газа с использованием специальных холодильных машин.
Как правило, метод низкотемпературной сепарации применяется на газоконденсатных месторождениях при содержании конденсата в газе до 100 г/м3.
Величина изменения температуры газа при снижении его давления на 0,1 МПа называется коэффициентом Джоуля-Томсона. Для идеально сухого газа этот коэффициент примерно равен 0,3оС. Однако в реальных условиях газ всегда содержит влагу и тяжелые углеводороды, которые при снижении температуры переходят в жидкое состояние -передавая при этом газу часть своего тепла. Поэтому для реальных газов коэффициент Джоуля-Томсона составляет0,15—0,25оС. Проявление эффекта Джоуля-Томсона можно нередко наблюдать на газопроводах и оборудовании, которые при движении по ним газа покрываются белым налетом в виде инея или снега. Этот налет образуется из влаги окружающего воздуха, конденсирующейся на металлических поверхностях, охлажденных газом в результате снижения его давления на штуцерах, задвижках, при расширении в аппаратах, изменении диаметров газопроводов и др. Поэтому эффект Джоуля Томсона используется на практике с целью охлаждения газа за счет его резкого расширения. Очистка газа от сероводорода и двуокиси углерода - проводится с целью предотвращения корродирующего воздействия указанных компонентов на оборудование и трубопроводы и приведения содержания их в газе в соответствии с требованиями санитарных норм. Очистка газа от сероводорода и углекислоты осуществляется на специальных установках-сероочистках, основанных на использовании различных способов очистки. Отбензинивание газа - проводится для удаления из газа тяжелых (бензиновых) углеводородных компонентов с целью предотвращения образования в газопроводах жидкостных пробок и получения сырья для нефтехимических и химических производств. Системы сбора и подготовки газа предназначены для сбора продукции скважин и подготовки ее к транспорту и включают в себя:
Список литературы: