Сбор и транспорт газа на месторождениях

ЛЕКЦИЯ 17. ПОДГОТОВКА ГАЗА К ТРАНСПОРТУ

На каждом газовом месторождении имеется определенное количество эксплуатационных скважин, расположенных по всей площади и предна­значенных для добычи газа и конденсата. Для получения товарного газа продукцию всех скважин необходимо собрать, провести сепарацию по раз­делению газа, воды, конденсата, очистить от механических примесей, т.е. газ нужно собрать и подготовить к дальнему транспорту. Весь названный комплекс работ выполняет система сбора, подготовки и транспорта газа.

Система включает в себя: межпромысловые и внутрипромысловые га­зопроводы различного назначения (шлейфы эксплуатационных скважин, газосборные коллекторы, ингибиторопроводы); пункты промыслового сбо­ра и подготовки газа и конденсата, называемые УКПГ - установки ком­плексной подготовки газа.

При разработке газовых месторождений с незначительным содержа­нием конденсата в пластовом газе применяют 4 схемы внутрипромыслового сбора газа: линейную, кольцевую, лучевую, групповую. Названные схе­мы сбора газа обусловлены: формой площади месторождения, числом и размещением эксплуатационных скважин, числом объектов эксплуатации, составом газа, методами промысловой обработки газа (Рис. 21,22,23,24).

Приведенные схемы сбора газа имеют общие недостатки:

- промысловое оборудование расположено на значительной террито­рии месторождения;

- требуется большое число квалифицированного персонала для обслу­живания промысловых сооружений;

- значительная длина промысловых дорог, металлоемкость коммуни­каций водоснабжения, теплоснабжения, доставки реагентов;

- сложность внедрения автоматизации производства.

В последнее время на месторождениях газа в Западной Сибири широ­кое распространение получила групповая схема сбора газа и конденсата.

При такой схеме газ от группы скважин (6-12-24 и более) без дроссе­лирования на устье по шлейфам высокого давления поступает на УКПГ, где осуществляется его сепарация, осушка, очистка от механических при­месей, предупреждение гидратообразования, делаются замеры дебитов.

Каждая УКПГ подключается к промысловому газосборному коллек­тору, по которому подготовленный газ попадает в магистральный газопро­вод. Количество УКПГ на месторождении зависит от размера газоносной площади и ее формы, от дебитов, давлений и температур газа на устьях скважин.

Рис. 21. Линейная схема

Применяется при вытянутой площади месторождения

Рис. 22. Лучевая схема

Применяется при раздельной эксплуатации самостоятельных объек­тов с различными пластовыми давлениями и разным составом пластового газа.

Рис. 23. Кольцевая схема

Применяется на больших по размерам площадях газоносности и с большим числом скважин.

Рис. 24. Групповая схема

При групповой схеме сбора большинство операций, в том числе управление работой скважин, производится централизовано. Следователь­но, она более экономична, менее металлоемкая. Требуется меньше затрат на водопроводы, котельные установки, линии электропередач, снижается численность обслуживающего персонала.

Для расчета пропускной способности промысловых газосборных кол­лекторов (шлейфов от скважин до УКПГ) используют формулу

(17.1)

где - относительная плотность газа;

L - длина газосборного коллектора;

- коэффициент гидравлического сопротивления;

Д - внутренний диаметр газосборного коллектора;

Е - поправочный коэффициент. Остальные обозначения извест­ны.

Обычно внутренний диаметр шлейфа единичной скважины равен 102 мм, 125 мм, 150 мм. При движении газа с куста скважин до установки (УКПГ) диаметр выкидной линии равен 200, 325, 423 мм. Внутренний диа­метр газосборного промыслового коллектора изменяется от 500 до 1420 мм.

Внутренний диаметр шлейфа определяется из расчета на максималь­ный дебит скважины. Потери давления не должны быть больше 0,05-0,1 МПа на 1 км длины шлейфа.

Давление в любой точке линейного участка газопровода может быть определено по формуле

(17.2)

где X - расстояние от начала газопровода;

L - его длина;

, - давление в начале и конце газопровода.

Поддается расчету и температура в любой точке газопровода. В зави­симости от расхода газа, перепада давления, теплофизических свойств грунта, самого газа температура газа в любой точке определяется по урав­нению

(17.3)

где - температура газа в начале газопровода, °С;

- температура грунта на глубине заложения трубы, °С.

- теплопередача, ккал/м.ч.град;

- коэффициент Джоуля-Томсона, С/кгс/см²;

- теплоемкость газа при P = const, ккал/кг·град;

Q - массовый расход газа кг/час.