метанолопровод на газовом промысле для чего
Дозирование ингибиторов гидратообразования в нефтегазовой промышленности.
Блоки непрерывной подачи метанола.
Ввод метанола
Газовые гидраты образовываются в технических системах добычи газа:
Изменение температуры и давления газовой среды вызывает образование технических гидрантов, которое нарушает процессы добычи, транспорта и переработки газа. Даже находящиеся в южной климатической зоне буровые промыслы не могут избежать проблемы образования гидратов из-за больших колебаний суточной температуры, но частота образования гидратов на южных объектах меньше, чем на севере.
Для борьбы с гидратообразованием существует несколько способов, но самый эффективный из них – введение ингибитора гидратообразования – метанола.
90 % газа в России имеет северное происхождение, так как он добывается в Ямало-Ненецком автономном округе, в районе Крайнего Севера. При его добыче в качестве ингибитора гидратообразования используется только метанол.
При проектировании и разработке новых месторождений (Надым, Ямал) в технологии добычи и переработки включают метанол в качестве ингибитора гидратообразования.
Преимущества блоков БНДР Ареопаг для дозирования метанола
Другие преимущества
Компактная модульная конструкция позволяет устанавливать блоки в маленьких помещениях или блок-боксах.
Высокая скорость непрерывного дозирования.
Низкая пульсация в блочном исполнении дозировочных насосов.
Метанол – это реагент, который может быть использован не только для предупреждения гидратообразования, но и для борьбы с уже появившимися гидратоотложениями.
7. Для ввода и распределения метанола не требуется блок приготовления реагента, что снижает стоимость технологической линии.
8. Введение метанола не увеличивает коррозию металла в системах добычи, подготовки и транспортировки газа.
9. Возможность использования водных растворов метанола, технического метанола, низкие требования к качеству ингибитора.
10. Возможность и простота регенерации отработанных растворов.
11. Эффективность введения метанола при решении проблемы ликвидации несплошных гидратных пробок в скважинах, коллекторах, системах подготовки газа, компрессорных и магистральных трубопроводах.
Использование метанола, как и любого химического вещества имеет сложности и главная из них – высокая токсичность (воздействие на организм человека как при вдыхании паров, так и при попадании на кожу и в организм человека.
Дозировочное оборудование
Дозировочные насосные установки открытого исполнения на раме
БНДР – блок непрерывного дозирования реагентов может комплектоваться на базе электронасосных плунжерных или мембранных агрегатов, а также дополнительным оборудованием согласно технологическим требованиям заказчика.
Скважинные установки дозирования реагентов (СУДР, УДЭ)
Блоки дозирования предназначаются для подачи химических реагентов в нефтегазодобывающую скважину, а также в трубопроводы сбора и транспортировки нефти для защиты нефтяного оборудования от коррозии, отложений солей, АСПО и т.д.
Блоки дозирования реагентов (мини БРХ)
Легкая и мобильная конструкция блока позволяет использовать его без фундамента и перемешать в зависимости от потребностей производства.
Блок реагентного хозяйства (БРХ, УДХ, БР)
Блоки непрерывного дозирования реагента в отапливаемых блоках укрытия предназначены для автоматического ввода химических реагентов в трубопроводы промысловых систем сбора, транспортировки и подготовки нефтепродуктов.
Мобильный блок реагентного хозяйства
МБРХ – предназначен для приготовления, перевозки и дозированного нагнетания нейтральных, токсичных и легковоспламеняющихся жидких химических реагентов в затрубное пространство нефтяных и газовых скважин, а также в трубопроводы.
Блоки подачи метанола, МЭГ, ДЭГ
Блоки предназначаются для подачи метанола или этиленгликоля в газодобывающие скважины, трубопроводы сбора и транспортировки газа целью предотвращения гидратных пробок и отложений, а также для подачи МЭГ, ДЭГ и ТЭГ для осушки газа и регенерации отработанного этиленгликоля.
Применение метода подачи метанола на забой газовых скважин
Рассмотрим применение оборудования для дозированной подачи химического реагента (ОПР) (рисунок 19), предназначенное для регулируемой подачи метанола в зону перфорации или затрубное пространство газовых и газоконденсатных скважин, в трубопровод промысловой системы транспорта и подготовки газа. Такое оборудование позволяет снизить потребление метанола до 6,5 тыс.л/год при заводских настройках порога срабатывания клапана 25-30 кгс/см3: до 2,5 л/час.
ОПР может эксплуатироваться при температуре воздуха от минус 600 С до плюс 400 С. ОПР с блоком подачи метанола (БПМ) включает в себя наземное и скважинное оборудование.
Установка, монтаж блоков подачи должна производиться на подготовленную площадку или сваи. Прокладка трубопровода наземного от блока до устья скважины производится по воздуху на стойках. Спуск трубопровода скважинного производится с помощью автонаматывателя и подвесного ролика, установленного на ремонтном агрегате.
газовая скважина гидратообразование метанол
Блочное оборудование (рисунок 20) предназначено для хранения и регулируемой подачи метилового спирта в зону перфорации, в затрубное пространство газовых и газоконденсатных скважин, а также в трубопровод промысловой системы транспорта и подготовки газа, с целью предотвращения гидратных пробок и отложений. В районах с низкими температурами окружающей среды, для предотвращения замерзания рабочей диафрагмы газовой скважины. Кроме того, может применяться для подачи поверхностно активного вещества (ПАВ) к забою газовой скважины с целью выноса жидкости с забоя, для более стабильной работы скважины.
Оборудование обеспечивает хранение метанола под азотной подушкой с содержанием воды не более 0,02%. Конструкция блока предусматривает три варианта размещения управляющей аппаратуры:
. Встроенный аппаратный отсек герметично отделен от технологической секции;
. Аппаратный отсек имеет отдельный вход и герметично отделен от технологического отсека на одной раме;
. Выносной шкаф управления размещается в отдельном закрытом помещении на территории объекта.
В блоке со съемной крышей размещены: емкость для хранения метанола под азотной подушкой давлением 1,5…2 кПа, дозировочные насосы и вспомогательное оборудование. Пульт оператора вынесен из блока в отдельный герметичный аппаратный отсек. В нем располагается шкаф КИПиА, могут располагаться баллоны для хранения азота и редуктора для понижения высокого давления системы «азотного дыхания». Дополнительно в блоке установлен регулятор давления газа для понижения давления газа до рабочего значения.
Преимущества. Вспомогательное оборудование состоит из аварийной вентиляции, срабатывающей при повышении концентрации паров метанола выше ПДК, системы автоматического контроля паров метанола, системы отключения аварийной вентиляции и всего электрооборудования в случае пожара, системы звукового и светового оповещения.
Емкость блока оборудована линией деаэрации с дыхательным клапаном. Заполнение емкости может производиться от метанолопровода, расположенного на месторождении, либо от транспортной емкости через трубопровод. Сигнал о наполнении емкости поступает от сигнализатора уровня. Уровнемер служит для определения точного расхода насосов-дозаторов.
Манометры могут быть расположены как в насосном отсеке, так и на пульте оператора.
Технические характеристики: количество дозаторов 2 шт., давление на выходе насоса 6,3-40 МПа Объем технологической емкости 1,0-6,0 м3, потребляемая мощность не более 15 кВт
Устройства ввода условным проходом Dу 6мм монтируется на устьевую арматуру и выполняет функцию подачи метанола в затрубное пространство или соединения наземного и скважинного трубопроводов, обеспечивая проход линии подачи реагента через устьевую арматуру.
Трубопровод скважинный (рисунок 21) условным проходом DN4 и DN6 предназначен для подачи метанола в скважину в колонну НКТ. Трубопровод крепится к колонне НКТ аналогично силовому кабелю УЭЦН. Представляет собой тонкостенную нержавеющую трубку, защищенную от механических повреждений двумя слоями оплетки из стальной проволоки. Крепление трубопровода производится на муфтовых соединениях колонны НКТ при помощи хомута-протектора, который также служит для его защиты от механических повреждений при спускоподъемных операциях, что исключает сдавливание трубопровода скважинного, контакт со стенками и стыками колонны, тем самым, предотвращая износ брони трубопровода и защищая его от ударных нагрузок.
Преимущества. Верхняя заделка трубопровода (механическая) поставляется отдельно и устанавливается в верхней части трубопровода после его спуска в скважину (служит для соединения устройства ввода с трубопроводом скважинным). В случае разрыва брони и капиллярной трубки трубопровода скважинного производится механическое сращивание трубопровода при помощи ремкомплекта или производится пайка в заводских условиях.
Максимальная пропускная способность трубопровода ограничена. Определяется физическими свойствами жидкости, длиной трубопровода, внутренним диаметром, давлением в системе.
Устройство дозирования с комплектом грузов (рисунок 22) предназначено для подачи метанола внутрь эксплуатационной колонны. В состав устройства входит муфта-клапан, имеющая перенастраиваемый порог срабатывания; карабин, состоящий из двух частей, свободно вращающихся относительно друг друга; комплект грузов, который увеличивает вес, что упрощает спуск устройства и исключает перегиб трубопровода скважинного.
Муфта-клапан (рисунок 23) условным проходом DN 5 мм предназначена для подачи метанола во внутрь колонны НКТ (эксплуатационной колонны). Устанавливается на любой уровень скважины, между двух труб НКТ. Состоит из эксцентричной муфты и встроенного обратного клапана с перенастраиваемым порогом срабатывания. Порог настраивается пружиной клапана. При превышении давления на входе сверх установленного, клапан открывается. [13]
Нефть, Газ и Энергетика
Блог о добычи нефти и газа, разработка и переработка и подготовка нефти и газа, тексты, статьи и литература, все посвящено углеводородам
Инструкция по перекачке метанола насосами
ИНСТРУКЦИЯ
По перекачке метанола насосами насосной склада химреагентов.
1.1 Настоящая инструкция предназначена для объектов промысла, применяющих и использующих метанол.
1.2 На объектах промысла разрешается использовать метанол только как средство предотвращения или разрушения кристаллогидратных пробок в аппаратах, приборах газопроводов, а также для обработки призабойных зон газовых скважин.
Порядок применения метанола на технологические нужды определяется проектом обустройства промысла, «Правилами технической эксплуатации газодобывающих предприятий», «Правилами безопасности в нефтяной и газодобывающей промышленности», «Инструкция о порядке получения от поставщиков, перевозки, хранения, отпуска и применения метанола на объектах газовой промышленности».
1.3 Ответственность за обеспечение необходимых условий для правильной работы с метанолом и контроль за соблюдением настоящей Инструкции возлагается на главного инженера промысла.
2. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАНОЛА. ЕГО ТОКСИЧНОСТЬ.
2.1 Метанол СН3ОН (метиловый спирт, карбинол) – бесцветная, прозрачная жидкость, по запаху и вкусу напоминает винный (этиловый) спирт. Удельный вес при +20 [С1] ° С составляет 0,79 г/см3. Температура кипения – 64,7 ° С. Растворим в спиртах и других органических соединениях, смешивается с водой во всех отношениях, легко воспламеняется. Имеет температуру вспышки +16 ° С, при испарении взрывоопасен, предел взрываемости 5,5 – 36,5 % обьемных в смеси с воздухом. Предельно допустимая концентрация метанола в воздухе рабочей зоны производственных помещений 5 мг/м3.
Особенно опасен при приеме внутрь: 5-10 г метанола могут вызвать тяжелое отравление, а 30 г являются смертельной дозой.
2.3 В целях исключения возможности ошибочного употребления метанола в качестве спиртного напитка в него необходимо добавлять одорант (этилмеркаптан С2Н5СН) в соотношении 1:1000, керосин в соотношении 1:100 и химические чернила или другой краситель темного цвета, хорошо растворяющиеся в метаноле, из расчета 2-3 литра на 1000 литров метанола.
3. НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ СИСТЕМЫ ПОДАЧИ МЕТАНОЛА.
3.1 На промысле предусмотрена централизованная система подачи метанола в газопроводы для предотвращения гидратообразования.
3.2 Метанол из автоцистерны сливается в заглубленную емкость 50Е-7 и перекачивается погружным насосом емкости 50Е-7 в емкости хранения метанола 50Е-1.1, 50Е-2.1, 50Е-3.1, 50Е-4.1.
3.3 Для подачи метанола на кусты газовых скважин, на участок входа коллекторов сырого газа в ЗПА, в трубопроводы газа сырого на ЦОГ и газопровод осушенного газа перед краном № 0 используются насосы 50Н-1 (3 шт.) типа ДП– 100/250 и насосы 50Н-4 (2шт.) типа ПТ 1,6/160
3.4 Расчетное давление (максимальное рабочее) трубопровода подачи метанола в вышеназванные участки составляет 110 (11,0) кг*с/см2 (Мпа).
4. НЕОБХОДИМОСТЬ ПОДАЧИ И КОЛИЧЕСТВО ПОДАВАЕМОГО МЕТАНОЛА.
4.1 Решение о необходимости подачи метанола в трубопровод принимается сменным инженером и согласовывается с главным инженером предприятия.
4.2 Необходимость подачи метанола возникает при понижении температуры газа в газопроводе и приближении ее к тому значению, при котором возможно гидратообразовании при существующем в газопроводе давлении.
Косвенно на начало процесса гидратообразования в газопроводе указывает увеличение перепада давления на участке газопровода при падении расхода газа.
Температура гидратообразования определяется по формуле:
Т = 3630,7/(13,71- lg Р) – 273,3, ° С
где Т – температура гидратообразования при давлении Р (Мпа), ° С
4.3 Температуру гидратообразования на участке входа коллекторов сырого газа на ЗПА до и после клапанов регуляторов можно так же найти в экранных формах режима работы ЗПА на АСУ ТП УКПГ.
4.4 Для оперативного определения температуры гидратообразования можно воспользоваться кривой равновесных параметров гидратообразования приведенной на рис. 1.
4.5 Количество подаваемого метанола определяется из расчета и зависит от разницы между температурой начала гидратообразования и температурой в конце газопровода. Чем выше эта разница, тем большее количество метанола необходимо подавать в газопровод.
4.6 В зависимости от того, какое количество метанола необходимо подать в газопровод принимается решение о марке и количестве насосов, которые нужно запустить в работу.
Так один насос ДП –100/250 обеспечивает максимальную подачу метанола в количестве 100 л/час, а один насос ПТ 1,6/160 – 1600 л/час. Производительность насоса марки ДП – 100/250 регулируется путем изменения хода штока плунжера насоса и может быть рассчитана по формуле:
L – ход штока плунжера насоса, мм
Производительность насосы марки ПТ – 1.6/160 не изменяется.
4.7 Для распределения количества метанола по коллекторам и технологическим ниткам ЗПА используется блок дозирования подачи ингибитора типа
ИНГ – 2 позволяющий автоматически подавать метанол в 16 различных направлениях в течение определенного (для каждого направления) времени.
Продолжительность всего цикла переключений на ИНГ-2 составляет 120 мин.
5. ПОРЯДОК ПОДАЧИ МЕТАНОЛА В ГАЗОПРОВОДЫ ЗТГП.
5.1 Перед пуском системы в работу, исходное положение всей запорной арматуры – закрытое.
5.2 Первоначальный пуск в работу системы подачи метанола в газопроводы осуществляется в следующей последовательности:
— открыть задвижки № 2.4 или 2.3 в зависимости от того, какая емкость склада метанола будет использоваться в качестве расходной;
— открыть вентиля на импульсных линиях приборов КИП и А;
— открыть задвижки № 1, 2,18;
— открыть воздушник № 17 для вытеснения воздуха из трубопровода метанола на насосную склада химреагентов;
— по окончании вытеснения воздуха воздушник № 17 закрыть;
— открыть задвижки № 5.1 или 5.2 в зависимости от того, какой насос 50Н-4.1 или 50Н-4.2 выбран для подачи метанола в газопровод;
— открыть задвижки № 12.1 или 12.2 или 12.3 в зависимости от того, какой насос 50Н-1.1 или 50Н-1.2 или 50Н-1.3 выбран для подачи метанола в газопровод;
— открыть задвижки № 13.1 или 13.2 или 13.3 в зависимости от того, какой насос 50Н-1.1 или 50Н-1.2 или 50Н-1.3 выбран для подачи метанола в газопровод;
— открыть задвижки № 14.1 или 14.2 в зависимости от того, какой насос 50Н-4.1 или 50Н-4.2 выбран для подачи метанола в газопровод;
— открыть задвижку № 15;
— включить электродвигатель выбранного насоса группы 50Н-1 и набрать в трубопроводе подачи метанола давление не менее 90 кг*с/см2 (пуск насоса производить согласно инструкции по эксплуатации насоса ДП – 100/250);
5.3 Для подачи метанола в газопровод осушенного газа перед краном № 0 выполняются следующие переключения:
· открыть краны К1 и К2.
5.4 Для подачи метанола на кусты газовых скважин выполняются следующие переключения:
· открыть задвижки № 3, 5 или № 4, 6 в зависимости от того какой из фильтров будет использоваться;
· открыть задвижки № 2, 11, 12;
· открыть вентиль подачи метанола на соответствующем кусте газовых скважин;
· открыть секущие задвижки на метанолопроводе соответствующего куста газовых скважин;
· для подачи метанола на КГС № 18, 20, 21, 22, 23:
— открыть секущие вентиля на 14 нитке ИНГ – 2;
· для подачи метанола на КГС № 17, 19:
-открыть секущие вентиля на 15 нитке ИНГ – 2;
· для подачи метанола на КГС №12, 14, 15:
— открыть секущие вентиля на 12 или 16 нитках ИНГ – 2;
· для подачи метанола на КГС № 6, 10:
— открыть секущие вентиля на 11 нитке ИНГ – 2;
· для подачи метанола на КГС № 1, 2, 3, 4, 5, 8, Р-893:
— открыть секущие вентиля на 10 нитке ИНГ – 2;
5.5 Для подачи метанола на участок входа коллекторов сырого газа в ЗПА выполняются следующие переключения:
— открыть секущие вентиля на 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 или 9 нитках ИНГ – 2 в зависимости от того, на какую технологическую нитку ЗПА будет подаваться метанол;
— открыть запорный клапан на линии подачи метанола в выбранную технологическую нитку ЗПА, после ИНГ – 2.
5.6 Для подачи метанола в трубопроводы газа сырого на ЦОГ выполняются следующие переключения:
· для подачи метанола перед кранами № 21:
— открыть задвижки № 1, 11;
— открыть запорный клапан № 10 на линии подачи метанола в соответствующую нитку трубопровода газа сырого на ЦОГ.
· для подачи метанола после кранов № 21:
— открыть задвижки № 1, 11;
— открыть запорный клапан № 9 на линии подачи метанола в соответствующую нитку трубопровода газа сырого на ЦОГ.
5.7 В процессе подачи метанола в газопроводы контролировать давление на нагнетании насосов, при его превышении 110 кг*с/см2 насосы должны быть остановлены.
5.8 В случае необходимости подачи повышенного количества метанола в газопроводы для предотвращения гидратообразования или для заполнения метанолопроводов используются насосы группы 50Н-4. Пуск в работу насосов группы 50Н-4 осуществляется согласно инструкции по эксплуатации насосов марки ПТ – 1,6/160.
5.9 Регулирование количества метанола подаваемого на кусты газовых скважин или на участок входа коллекторов сырого газа в ЗПА осуществляется следующими способами:
— клапаном регулятором на соответствующей нитке ИНГ – 2;
— продолжительностью нахождения в открытом состоянии электромагнитного клапана на соответствующей нитке ИНГ – 2.
5.10 По окончании подачи метанола в газопровод запорная арматура должна быть приведена с исходное положение, давление из трубопровода подачи метанола должно быть стравлено до 0,0 кг*с/см2 через вентиль № 7 в обвязке фильтров метанола на ЗПА.
5.11 Запорная арматура, насосная склада химреагентов опломбирована, о чем сделана соответствующая запись в вахтовом журнале.
6. ПЕРЕКАЧКА МЕТАНОЛА НАСОСАМИ ПО СКЛАДУ ХИМРЕАГЕНТОВ.
6.1 Перекачка по складу метанола осуществляется погружным насосом подземной емкости 50Е-7.
6.2 Прием метанола на склад из автоцистерны осуществляется в следующей последовательности:
— назначается бригада для приема метанола на склад в составе 2-х человек из числа лиц допущенных к работе с метанолом;
— проводится инструктаж на рабочем месте с членами бригады согласно данной инструкции;
— члены бригады одевают резиновые сапоги, перчатки, фартук и противогаз марки «А»;
— отбирается проба продукта из автоцистерны на анализ;
— с помощью армированного прорезиненного рукава автоцистерна соединяется с линией заливки метанола в емкость 50Е-7;
— открывается задвижка № 1 на линии заливки метанола в емкость 50Е-7;
— открывается вентиль слива продукта из автоцистерны;
— после опорожнения, автоцистерна пропаривается в течении 2 часов;
— производится контрольный замер количества метанола в емкости 50Е-7 и сверяется с количеством метанола указанным в товаротранспортной накладной;
— в случае несоответствия количества метанола указанного в товаротранспортной накладной и принятого на склад составляется акт на недостающий объем метанола, который направляется на утверждение главному инженеру предприятия;
— при соответствии отправленного и полученного объема метанола делается запись в журнале учета расхода метанола, о количестве поступившего на склад метанола и номере накладной, по которой метанол был отпущен с БПТО и КО.
6.3 При перекачке метанола из емкости 50Е-7 на склад метанола выполняются следующие действия:
— открыть вентиль подачи уплотнительной жидкости на погружной насос емкости 50Е-7;
— включить электродвигатель погружного насоса емкости 50Е-7 (пуск насоса осуществляется согласно инструкции по эксплуатации центробежных насосов);
— открыть задвижку на нагнетании погружного насоса емкости 50Е-7;
— открыть задвижку № 4 на емкости склада метанола, в которую осуществляется перекачка;
— постоянный контроль за уровнем в заполняемой емкости склада метанола (емкость заполняется на 90 % от своей максимальной вместимости в целях предотвращения ее перелива при тепловом расширении продукта);
— после заполнения емкости задвижка № 4 в ее обвязке закрывается, а задвижка № 4 в обвязке другой емкости склада метанола подготовленной для приема продукта открывается.
— по окончании перекачки вся запорная арматура, использованная при работах, закрывается и пломбируется о чем делается соответствующая запись в вахтовом журнале.
6.4 При перекачке метанола со склада на автоцистерну выполняются следующие действия:
— открыть задвижку № 1.1 или 1.2 в зависимости от того, из какой емкости будет отбираться метанол;
— открыть задвижку № 5;
— с помощью армированного прорезиненного рукава емкость склада метанола соединяется с линией заливки в автоцистерну;
— открывается вентиль заполнения на автоцистерне;
— открывается задвижка № 6 на линии подачи метанола в автоцистерну;
— отбирается проба метанола из опорожняемой емкости;
— по окончании перекачки вся запорная арматура, использованная при работах, закрывается и пломбируется, о чем делается соответствующая запись в вахтовом журнале;
— записывается в журнал учета расхода метанола, количество отпущенного метанола и по чьему распоряжению он был отпущен;
6.5 Средства индивидуальной защиты, использованные членами бригады при перекачке метанола, промываются водой, высушиваются и укладываются в шкаф СИЗ и СИЗОД, находящийся в помещении насосной химреагентов.
6.6 Запорная арматура, шкаф СИЗ и СИЗОД, насосная химреагентов пломбируются, о чем выполняется соответствующая запись в вахтовом журнале.