Структура и состав добывающего газового промысла

Газ, добываемый на газовом промысле из газовых скважин, подается при помощи обвязки в газосборные сети, из которых поступает в магистральный газопровод. Обвязкой скважины называется комплекс аппаратов для первичной очистки и обработки газа у устья скважины, а также приборов и трубопроводов, соединяющих скважину с газосборной сетью.

Газосборные сети разделяются на три типа: линейные, лучевые и кольцевые. Тип сети выбирается в зависимости от размещения скважин на площади газоносности. Скважины размещают либо вдоль одной линии (осевое размещение), либо отдельными группами (батарейное размещение), либо в углах квадратной или треугольной сетки (равномерное размещение). Выбор способа размещения скважин зависит от формы площади газоносности в плане, геологического строения залежи, полноты геологического изучения месторождения и протяженности коммуникаций.

Перед подачей газа в магистральный газопровод необходимо снизить или повысить его давление до рабочего. Снижение давления может происходить либо непосредственно в фонтанной арматуре скважины (индивидуальное регулирование), либо в конце газосборной сети в пункте окончательной очистки и учета газа, передаваемого в магистральный газопровод (групповое регулирование). В последнем случае обвязка скважины находится под высоким давлением.

Установки для снижения или повышения давления сооружаются в комплексе с аппаратурой для осушки и очистки газа от водяных паров и сероводорода.
При эксплуатации газоконденсатных и нефтегазовых месторождений отделение газа от конденсата и нефти осуществляется в трапных установках.

На конденсатных месторождениях сухой газ (отделенный от конденсата) закачивается снова в пласт с целью поддержания в нем давления, при котором не происходит обратной конденсации, что предупреждает снижение дебита газа и преждевременное истощение промысла. Для отделения конденсата и закачки сухого газа в пласт эффективно использование установки адиабатического расширения газа с отдачей внешней работы. В такой установке газ из скважины проходит через дроссельный клапан и устройство для предварительной осушки газа. Дроссельный клапан используется лишь в тех случаях, когда в расширительном цилиндре не используется весь перепад давления. В нем происходит адиабатическое расширение газа с совершением внешней работы, которая используется как вспомогательная для газомотора. Из расширительного цилиндра газ поступает в сепаратор, в котором отделяется образовавшийся конденсат. Далее газ направляется либо непосредственно в цилиндр дожимного компрессора и снова закачивается в пласт, либо проходит дополнительный сепаратор. Выделившийся в сепараторах конденсат отводится через трапы.

Для предупреждения образования льда на стенках сепараторов в их рубашечные пространства подается нагревающая жидкость. Режим, при котором работают сепараторы, может регулироваться также дроссельным клапаном, через который помимо расширительного цилиндра, можно пропускать часть газа.

Антигидратные и антикоррозийные растворы из промежуточной емкости насосом подаются в расширительный цилиндр. После сепараторов они собираются в трапах и далее в сборной емкости. Насосом эти растворы подаются в кондиционер, после чего могут быть повторно использованы.

Описанная установка позволяет снизить расход энергии для обратной закачки газа в пласт и достичь более глубокого охлаждения газа по сравнению с дросселированием при той же степени расширения.

Отделение газа от нефти происходит в установках нефтедобывающего и нефтеперерабатывающего заводов зачастую входящих в состав газового промысла. Более легкие компоненты углеводородных газов отделяются от нефти в трапах, колоннах и мерниках, а наиболее тяжелые — в сепараторах.

Работа трапа низкого давления происходит следующим образом: нефтегазовая смесь из обвязки скважины поступает через патрубок, конец которого наглухо заварен, а в нижней части имеются прорези в осадительную камеру. Газ через систему отбойных конусов уходит в отводящий штуцер. Нефть, в значительной степени лишенная газа, сливается в нижнюю часть трапа (разделительная секция) и отводится через штуцер.

Отделение газа от взвешенных частиц нефти происходит в осадительной секции трапа благодаря разнице в плотности нефти и газа. Чтобы частицы нефти оседали вниз, а не увлекались вверх, скорость газового потока должна быть меньше скорости витания частиц в газовой среде.

Окончательная очистка газа от нефтяной пыли происходит в отбойной секции под действием сил инерции. Полнота выделения газа из нефти зависит от величины давления, при котором он поступает в трап или сепаратор. При повышенном давлении часть газа остается растворенной в нефти, однако газ при повышенном давлении легко транспортируется по промышленным сетям. При давлении, близком к атмосферному, происходит почти полная дегазация нефти, но в этом случае для транспортировки газа необходимо устанавливать специальные компрессоры, что повышает затраты газового промысла.

После отделения от нефти попутных газов в ней содержится еще значительное количество пропана, бутана и газового бензина, выделение которых производится на нефтеперерабатывающих заводах. Эти газы служат сырьем для получения сжиженного газа и синтеза высокоактивных топлив и нетопливных продуктов, имеющих большое народнохозяйственное значение.

Напомню, что пропан-бутановую смесь, она же сжиженный углеводородный газ СУГ — разливают на газонаполнительных станциях.