Исследование работы массообменных элементов сепаратора очистки газа и рассмотрение способа повышения эффективности сепарации газа
УДК: 622.691.4
DOI: 10.33285/1999-6934-2022-5(131)-85-90
Авторы:
ГАБДУЛОВ ИЛЬЯС Н.
1
1 РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Москва, Россия
Ключевые слова: центробежный массообменный элемент, сепарация газа, сепарационное оборудование, контактные устройства, повышение эффективности
Аннотация:
Значительная часть уникальных и крупнейших по классификации запасов месторождений природного газа, таких как Уренгойское, Медвежье, Ямбургское, Ямсовейское, Юбилейное, Комсомольское, Вынгапуровское и др. находится в стадии падающей добычи или близкой к ней. Данные месторождения выработаны в среднем более чем на 80 %, и отбор газа по ним снизился почти на 80 %. В связи со сложностью геологического строения сеноманской залежи, подстилаемой и окруженной мощными водонапорными бассейнами, на начальной стадии проектирования и в последующие годы разработки практически была исключена возможность прогнозирования негативных факторов, которые возникают на завершающей стадии разработки месторождений: уменьшение общих отборов газа из залежи вследствие падения пластового давления и снижения дебитов скважин, а также усложнение условий добычи и подготовки газа ввиду наличия большого количества в продукции скважин пластовой воды и механических примесей, поступающих на установки комплексной подготовки газа (УКПГ). Физический и моральный износ оборудования требует постоянного обновления и соответственно значительных объемов капитальных вложений в реконструкцию и техническое перевооружение объектов промысла. Совокупность данных факторов оказывает влияние на эффективность работы технологического оборудования УКПГ (очистные сооружения газа, газоперекачивающие агрегаты, система регенерации гликоля и т. д.). В представленной статье исследованы режимы работы прямоточных центробежных элементов ГПР 353.00.00 для сепараторов очистки газа на предмет повышения эффективности работы аппаратов без модернизации внутренних элементов. Сопоставлены результаты аналитических вычислений с результатами расчета компьютерного моделирования Solidworks Flow Simulation по определению минимальной скорости сепарации в прямоточном центробежном элементе, а также предложен способ расширения диапазона эксплуатации сепаратора. По результатам исследований повышение эффективности сепаратора достигается за счет увеличения скорости потока газа в прямоточном центробежном элементе, где скорость сепарации газа возросла до 50 %, а эффективность сепарации – на 37,5 %. При этом гидравлическое сопротивление в аппарате изменилось на 0,4 %. Используя данный метод, можно расширить диапазон эксплуатации сепараторов очистки газа на поздней стадии разработки месторождения.
Список литературы:
1. Технологии добычи низконапорного сеноманского газа / А.В. Саранча, И.С. Саранча, Д.А. Митрофанов, С.М. Овезова // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 1-1. – С. 211. – URL: https://www.science-education.ru/ru/article/view?id=18496 (дата обращения 01.11.2020).
2. Ланчаков Г.А. Повышение эффективности доразработки сеноманских газовых залежей на основе системного совершенствования технологий добычи и подготовки газа: автореф. дис. … канд. техн. наук: 25.00.17. – М., 2006. – 24 с.
3. СТО Газпром 2-2.1-588-2011. Типовые технические требования к технологическому оборудованию для объектов добычи газа. – М.: Газпром экспо, 2012. – 110 с.
4. Технологические процессы и методы расчета оборудования установок подготовки углеводородных газов / Г.К. Зиберт, Е.П. Запорожец, А.Г. Зиберт [и др.]. – М.: Изд. центр РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2015. – 447 с.
5. Совершенствование сепарационного оборудования за счет применения новых контактных устройств / В.В. Клюйко, В.З. Минликаев, Г.К. Зиберт, А.Г. Зиберт // Газовая пром-сть. – 2016. – № 7-8(740-742). – С. 56–60.
6. Кэмпбел Д.М. Очистка и переработка природных газов / пер. с англ. под ред. С.Ф. Гудкова. – М.: Недра. 1977. – 349 с.
7. ГСССД 195-01. Метан жидкий и газообразный. Термодинамические свойства, коэффициенты динамической вязкости и теплопроводности при температурах 91…700 К и давлениях 0,1…100 Мпа / А.Д. Козлов, Ю.В. Мамонов, Ю.В. Роговин [и др.]; Межгос. техн. ком. по стандартизации МТК-180 "Гос. служба стандартных справочных данных". – М., 2002. – 46 с.
Назад в номер