Промысловая подготовка нефти и газа

Экспериментальные исследования и
моделирование состава и свойств нефти,
товарных нефтепродуктов, газа и газового
конденсата
Руководитель: доц. каф. ХТТ ИПР ТПУ, к.х.н., Бешагина Е.В.
Природный газ, газовый
конденсат и нефть
поступающие из скважин,
содержат большое количество
различных примесей, которые
препятствуют их дальнейшей
транспортировке и
переработке.
2
НАПРИМЕР, содержание пыли и механических
примесей в газе способствует истиранию металла,
вызывает его износ, приводит к выходу из строя
уплотнительных колец, клапанов и гильз цилиндров
поршневых компрессоров, снижает их коэффициент
полезного действия. Механические частицы
отлагаются на поверхности труб и резко снижают
коэффициент теплопередачи.
3
Другой важной проблемой является
наличие влаги, которая вызывает коррозию
оборудования.
4
При обработке газового конденсата, за счет
снижения температуры в системе, происходит
конденсация водяных паров и, следовательно,
образование в ней водного конденсата.
Гидраты, отлагаясь в газопроводах, уменьшают их
сечения, а иногда приводят к аварийным
остановкам.
5
Основной проблемой при подготовке нефти на
старых месторождениях является ее
обезвоживание и обессоливание, так как в
процессе эксплуатации повышается доля воды в
сырой нефти и изменяются ее физикохимические свойства.
Нефть
Вода
6
На практике проблему обезвоживания
чаще всего решают без глубокого анализа
причин плохого разделения: за счет
увеличения объемов оборудования,
повышения расхода реагента, температуры,
что приводит к росту расходов на
подготовку нефти.
7
Вопросы проектирования и оптимизации
процессов на действующих установках
подготовки нефти (УПН) и газа (УКПГ)
решаются в основном опытным путем, что
всегда сопряжено с большой вероятностью
ошибок и недочетов, которые, в основном,
устраняются уже на стадии эксплуатации.
8
Актуальной задачей является применение
методов математического моделирования для
сокращения времени проектирования и
трудоемкости, а также увеличение
эффективности исследования
технологических режимов, прогнозирования
протекания процессов первичной подготовки
нефти, газа и газового конденсата в динамике
разработки месторождения и оптимизации
процессов
9
Моделирование физико-химических свойств и
состава нефтей и газового конденсата с
применением современных САПР (HYSYS)
Преимущества Aspen HYSYS
• Наличие более 20 различных методов расчета термодинамических и
физических свойств;
• более 2000 библиотечных компонентов, более 16000 пар бинарных
коэффициентов;
• специальный пакет для работы с нефтяными смесями и
лабораторными анализами нефтей;
• удобный графический интерфейс PFD (Process Flowsheet Diagram);
• С помощью набора встроенных утилит возможен расчет
– точки росы по воде и углеводородам;
– кривых разгонок (ГОСТ, ИТК, вакуумная разгонка и т.д.);
– товарных свойств нефтепродуктов.
10
Рисунок 1 – Параметры,
используемые при
характеризации нефтяных
смесей
Рисунок 2 – Представление
нефтяной смеси в виде
псевдокомпонентов
11
Рисунок 3 – Графики
свойств нефти
Рисунок 4 –
Формирование потока
нефти в графической
среде PFD
12