Характеристика геологічних умов та флюїду. Розробка покладів. Теоретичні основи експлуатації свердловин. Збирання, транспорт і підготовка продукції свердловин, страница 56

Адіабатичне розширення з віддачею зовнішньої роботи приводить до пониження температури газу. На відміну від дроселювання, це зниження залежить не від різниці, а від відношення тисків . Здійснюють цей процес у турбодетандерних агрегатах ТДА (див. рис. 5.10).Турбодетандерний агрегат складається із турбодетандера ТД та турбокомпресора ТК. Газ надходить у ТД при тиску  і температурі Т₁, виконуючи роботу з обертання лопаток детандера, розширюється до тиску , за рахунок чого температура газу знижується до Т₂. На одному валу з ТД насаджено колесо з лопатками турбокомпресора ТК. Газ після проходження сепаратора С-2 та теплообмінників («сухий» газ СГ) стискається в ТК і подається в МГ. Робота, виконана при розширенні газу, потім використовується для дотискування відсепарованого «сухого» газу і подачі його в газопровід. Звичайно, тиск після ТК нижче ніж на вході в ТД, на величину витрат енергії на охолодження газу та витрат енергії на охолодження газу і втрат у механізмах ТДА.

Охолодження газу за допомогою холодильних машин ХМ здійснюється таким чином. У компресорах ХМ пари аміаку стискаються, конденсуються, а потім рідкий аміак охолоджується та накопичується в ємностях-ресиверах. Потім аміак через редуктор, де тиск знижується з 1,5 до 0,17 МПа, направляється в теплообмінник Т-2. В Т-2, який у цьому випадкові є «випалювачем-холодильником», аміак кипить, випарюється при температурі 23 °С і охолоджує газ до температури 15 °С. Пари аміаку, що при цьому утворилися, знову надходять у компресори, й холодильний цикл замикається.

Вихровий ефект, який іноді використовують для охолодження газу, полягає в розділенні потоку газу на два («холодний» та «гарячий») при розширенні газу у вихровій камері ВК. Вихрова камера влаштована так, що газ уходить у неї через тангенціальне сопло зі швидкістю звука і виконує обертовий рух усередині камери. Осьові шари газу охолоджуються за рахунок відносного розрядження, а зовнішні, які труться об стінки камери, нагріваються. При цьому до 80 % газу може охолоджуватися на 20 – 70 °С. Питоме (на 0,1 МПа зниження тиску) пониження температури досягає на штуцері 0,3 °С, у вихровій камері − 0,4 °С, у турбодетандері − 2 – 3 °С, а в гвинтовому детонаторі − навіть 8 – 10 °С. Після охолодження газу в ОУ одним з описаних способів газ сепарується у другому ступені сепарації С-2. На виході із С-2 отримують уже кондиційний газ, який направляють або відразу в МГ, або частину його пропускають через теплообмінники Т-2 та Т-1.

Конденсат нестабільний (КН) направляють на установки промислової стабілізації конденсату, де його доводять до потрібних кондицій. На блок-схемі (рисунок 5.10) наведені лише основні блоки, з яких компонуються технологічні схеми установок низькотемпературної сепарації УНТС. Кожний із блоків у конкретній схемі може бути представлений різними конструкціями та установками. Наприклад, ОУ: частіше це Д чи ТДА, рідше − ХМ і ВК. Технологічна схема може складатися з одного ступеня сепарації. Використовують сепаратори різних конструкцій та типів − С – 1 і С – 2, а також різну кількість та типи теплообмінників − Т – 1, Т – 2, Т' – 2 тощо.

Абсорбція – вилучення із газу рідких вуглеводнів, води й кислих газів поглинаючими рідинами – абсорбентами (маслами, гліколями, амінами) ‒ в колонних апаратах – абсорберах. Продукція свердловин надходить у сепаратор С, де від неї відділяються рідина та тверді домішки (рис. 5.11).

Рисунок 5.11 – Блок-схема абсорбційного способу обробки газу:

С – сепаратор; А – абсорбер; Тр – тарілка; Т – теплообмінник; Н – насос; АН, АР – абсорбенти насичений та регенерований відповідно; Ф – фільтр; Д – десорбер; К – конденсатор; Ки – кип’ятильник; В – вода; ТП – товарний продукт; МГ – магістральний газопровід