Характеристика газовых и газоконденсатных промыслов как объектов автоматизации

Газовые и газоконденсатные промыслы представляют собой распределенную систему с многочисленными контролируемыми

объектами добычи, подготовки и сбора газа и конденсата. В начальный период развития газовой промышленности основными источниками газоснабжения были чисто газовые месторождения, в газах которых не содержались тяжелые углеводороды или количество их было незначительным. В настоящее время более половины добываемого газа приходится на долю газоконденсатных месторождений, при эксплуатации которых добываются как газ, так и жидкая углеводородная фаза – конденсат, являющийся ценным сырьем для химической про-мышленности. Особенностью газоконденсатных залежей явля-ется то, что конденсат в пластовых условиях, как правило, представлен углеводородной смесью в единой газовой фазе. Схема сбора газа и конденсата изображена на рис. 4.1. Газ от скважины 1 по шлейфу 2 направляется на газосборный пункт (ГСП), где проводится его полная обработка для подготовки к транспортировке (очистка от механических примесей и от-деление воды и конденсата). С выхода всех ГСП газ собирается в промысловом газосборном коллекторе 3 и направляется в магистральный газопровод (МГ), а конденсат по кон-денсатопроводу 4 — на газофракционирующую установку (ГФУ) для его последующей переработки. В некоторых районах на ГСП осуществляются лишь сбор и первичная сепарация газа, а окончательно он обрабатывается централизованно на головных сооружениях (ГС), совмещенных с одним из ГСП.

Для отделения газового конденсата или осушки газа на ГСП применяются установки низкотемпературной сепарации (НТС). Суть ее заключается в использовании энергии давления газа, под которым он поступает из пласта, для получения низких температур, обеспечивающих глубокое выделение из газа углеводородного конденсата и воды. При достаточно высоком давлении газа можно снизить его температуру за счет дроссельного эффекта. Поскольку процесс низкотемпературной сепарации газа протекает при температуре –10 °С и ниже, а на установку поступает обычно насыщенный влагой газ, возникают условия для образования гидратов углеводородов. Для предотвращения гидратообразования на установках НТС в по-ток газа вспрыскивается ингибитор гидратообразования, в ка-честве которого наиболее часто применяется диэтиленгликоль

(ДЭГ). Ингибитор растворяется в воде, имеющейся в газе, и снижает давление паров воды. После воздействия ингибитора гидраты в газе могут образоваться лишь при более низкой тем-пературе, т. е. ингибитор снижает температуру гидратообразования.

Рис. 4.1. Схема сбора газа и конденсата

Насыщенный ДЭГ может быть регенерирован и возвращен в процесс. Однако НТС не может привести к полному извлечению высококипящих углеводородов, так как для их выделения потребовалась бы очень низкая температура. Кроме того, с помощью существующих сепараторов различных конструкций не удается полностью отделить выделившийся конденсат. Поэтому иногда совместно с НТС используется процесс короткоцикловой адсорбции (КЦА), основанный на поглощении из газа влаги и углеводородного конденсата твердым ад-сорбентом. В таком совместном процессе при помощи НТС из газа извлекаются тяжелые углеводороды и большая часть влаги, а при помощи КЦА – оставшаяся влага и высококипящие углеводороды.

Газовые и газоконденсаторные месторождения находятся обычно в отдаленных от промышленных центров районах, объ-екты газовых промыслов рассредоточены на больших площадях, достигающих десятков и сотен квадратных километров, поэтому автоматизация и телемеханизация газовых и газоконденсатных

месторождений играют огромную роль в повышении эффективности их эксплуатации.

При автоматизации добычи газа предусматривается регу-лирование давления в газосборном коллекторе. Поддержание заданного давления газа на выходе с промысла обеспечивает наилучшие условия работы компримирующих агрегатов головной компрессорной станции. Сложность автоматической стабилизации давления определяется рассредоточенностью ГСП и их связью через промысловый газосборный коллектор, а также неравномерностью отбора газа в магистральном газопроводе.

Для получения максимального количества конденсата и лучшей осушки газа весьма важным является автоматическое поддержание заданной температуры в сепараторах. Система автоматизации должна предусматривать автоматический ввод ингибиторов против образования кристаллогидратов. Система автоматизации и телемеханизации должна также обеспечить автоматический сброс конденсата из линейных конденсатосборников, дистанционное включение и отключение скважин, дистанционный контроль основных технологических и учетных параметров.