Требования к транспортируемому газу:
Транспортируемый газ должен содержать минимальное количество сероводорода (не более 0,02%) кислорода или углекислого газа (не более 1%), а так же допустимую влагонасыщенность (точка росы), содержание твердых примесей(0,003-1м3). Точкой росы называется наименьшая температура, при которой из газа начинается конденсация паров воды (появляется первая капля воды).
Для транспорта газа отраслевым стандартом СТО Газпром 089 – 2010, установлены следующие показатели точки росы: (в этом стандарте используются показатели точки росы приведенные к давлению газа 40кг с /см)
Летом: угв -5С по воде -14С.
Зимой: угв -10С по воде -20С.
Подготовка газа к транспорту
Добываемый из скважины газ содержит в своем составе пластовую воду в жидком состоянии, пластовую воду в парообразном состоянии, твердые частицы в виде песка, окалины и др.
Технологический процесс подготовки газа к транспорту состоит в следующих операциях:
Отделение от газа капельной жидкости и механических примесей – этот процесс называется сепарацией. Аппараты, в которых осуществляют этот процесс – сепараторы.
Процесс сепарации происходит под действием различных сил:
Гравитации
Центробежных сил (завихрение)
Инерционных сил (тела после ускорения двигаются по инерции)
Адгезией (прилипание частиц при ударе о преграду)
В зависимости от действующих сил, различают:
Гравитационные сепараторы
Центробежные (относятся циклонные сепараторы и вихревые коллекторы).
Комбинированные сепараторы.
Промышленность выпускает гравитационные сепараторы в вертикальном ,горизонтальном, и сферическом исполнениях.
Когда в одном сепараторе используется действие нескольких сил для разделения ГЖС, то конструируют многофункциональные аппараты смешанного типа.
Сепаратор состоит из:
9
,7,1.-выходные
патрубки.
2.- отбойная секция.
3.- осадительная камера.
4.- корпус.
5.-сборник жидкости и твердых частиц.
6. - подогреватель ( паровой змеевик).
8. - входной патрубок.
Процесс сепарации начинается практически сразу при входе газа в аппарат. Для этого применяют тангенциальный ввод и завихрители потока. Тангенциальный ввод направляет поток по образующей поверхности цилиндрического корпуса сепаратора. При таком вводе движение газа приобретает вращательный характер, а на частицы начинают действовать центробежные и инерционные силы. Твердые частицы и жидкость отбрасываются к стенкам аппарата, прижимаются и стекают по ним вниз в сборник жидкости.
Осадительная камера предназначена для гравитационного отделения твердых и жидких частиц от потока газа.
Отбойная секция предназначена для отделения от газа самых мелких частиц уносимых с потоком газа. Элементы отбойной секции бывают: жалюзийные (I), сеточные насадки (II) и фильтроэлементы (III).
Жалюзи изготавливают из гофрированной и нержавеющей стали, криволинейные каналы жалюзийной секции предназначены для многократного изменения направления движения газа. Капли жидкости и твердые частицы под действием сил инерции и молекулярного трения осаждаются на поверхности жалюзи и стекают вниз в виде тонкой пленки.
Сеточные насадки изготавливают из сетчатого рукава, диаметром 90 мм, изготовленного из тонкой проволоки. Твердые и жидкие частицы задерживаются в ячейках сетки и на поверхности проволоки.
Фильтроэлементы изготавливают из: фторопласта, пластмассы, керамики. Газ свободно проходит через поры фильтра, а жидкость и твердые частицы – задерживаются.
В нижней части сепаратора расположен сборник жидкости (5), из которого через патрубок (9) отводится пластовая вода и газовый конденсат, а через патрубок (7) осадок твердых частиц (шлам). Для предупреждения замерзания жидкости в сборной камере устанавливают паровой или водяной змеевик подогреватель (6).
Газ, очищенный после сепаратора от твердых частиц и жидкой фазы (капельной влаги) содержит влагу в виде пара. Транспортировать такой газ по магистральным газопроводам нельзя, так как в результате понижения температуры газа из него может конденсироваться капельная вода, что может привести к образованию гидратов. С этой целью на установке комплексной подготовки газа применяют различные виды осушки газа от паровой влаги.
В настоящее время существуют следующие методы осушки газа:
1. Адсорбционный – осушку газа осуществляют твердыми поглотителями - адсорбентами;
2. Абсорбционный – осушку газа осуществляют жидкими поглотителями – абсорбентами;
3. Низкотемпературная сепарация (НТС) – при этом методе для осушки газа используется его охлаждение для конденсации паровой влаги. После конденсации пара в капельную жидкость ее улавливают в низкотемпературном сепараторе.
Промышленные адсорбенты и абсорбенты должны удовлетворять следующим требованиям:
- иметь высокую влагоемкость.
- обладать низкой растворяющей способностью по отношению к газу и конденсату
- иметь большую удельную поверхность (адсорбирующую емкость)
- обладать способностью к восстановлению (регенерация).
- иметь высокую механическую прочность (для твердых поглотителей, чтоб перепад давления не изменял их свойства)
- быть нетоксичными и не вызывать коррозию
- иметь низкую стоимость.