способ утилизации попутного нефтяного газа

Формула изобретения

Способ утилизации попутного нефтяного газа, включающий сепарацию газа из нефти и нагнетание его с водой жидкостно-газовым эжектором, отличающийся тем, что, с целью совмещения блока утилизации газа с технологической схемой 2-ступенчатой сепарации газа, отсепарированный газ низкого давления из сепаратора 2-й ступени сепарации дожимной насосной станции или установки предварительного сброса воды направляют во всасывающую камеру жидкостно-газового эжектора, в который в качестве активной среды подводят часть сбрасываемой подтоварной воды высокого давления, а водогазовую смесь с выкида жидкостно-газового эжектора направляют на прием сепаратора 1-й ступени сепарации.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение предназначено для утилизации попутного нефтяного газа низкого давления и может быть использовано на площадках сепарации нефти с целью погашения факелов.

Известны способ утилизации попутного нефтяного газа и пластовой воды и система для их реализации [1]. Отсепарированный газ и пластовая вода из сепаратора диспергируются и совместно закачиваются насос-компрессором в нагнетательную скважину. Способ позволяет утилизировать только часть попутного нефтяного газа, поскольку в отводимой из сепаратора под собственным давлением нефти содержится достаточно большое количество газа.

Известен способ утилизации попутного нефтяного газа [2], в котором отсепарированный газ, смешиваясь с водой, подаваемый извне, нагнетается в нагнетательную скважину. Способ также не позволяет утилизировать газ в полном объеме, поскольку для его выделения в сепараторе требуется снижение давления до минимально возможных значений.

Для утилизации попутного нефтяного газа на дожимных насосных станциях или установках предварительного сброса воды наиболее близким к предлагаемому является способ с использованием жидкостно-газового эжектора [3]. Из сепаратора рабочая жидкость насосом подается в сопло эжектора. На прием эжектора подается утилизируемый газ, который сжимается в рабочей камере и диффузоре. Сжатая газожидкостная смесь поступает в сепаратор, в котором происходит ее разделение. Жидкость вновь направляется на прием насоса, а газ для более полной сепарации и сбора конденсата направляется в дополнительный сепаратор. Далее газовая фаза направляется потребителю.

Описанный способ предполагает автономный блок утилизации газа, не входящий в технологическую схему двухступенчатой сепарации добываемой нефти на площадке дожимной насосной станции или установки предварительного сброса воды.

Целью предлагаемого способа является совмещение процесса утилизации газа с технологической схемой двухступенчатой сепарации газа из нефти.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем сепарацию газа из нефти и нагнетание его с водой жидкостно-газовым эжектором, отсепарированный газ низкого давления из сепаратора 2-й ступени сепарации дожимной насосной станции или установки предварительного сброса воды направляется во всасывающую камеру жидкостно-газового эжектора, в который в качестве активной среды подводится часть сбрасываемой подтоварной воды высокого давления, а водогазовая смесь с выкида жидкостно-газового эжектора направляется на прием сепаратора 1-ой ступени сепарации.

На чертеже показана принципиальная схема реализации способа.

Схема включает сепаратор первой (1) и второй (2) ступеней сепарации газа, жидкостно-газовый эжектор 3, насосы для откачки нефти 4 и воды 5, трубопровод 6 для поступления газоводонефтяной смеси в сепаратор первой ступени сепарации, трубопроводы для газа высокого (7) и низкого (8) давления, трубопроводы 9 и 10 для нефти, трубопроводы для подтоварной (сбрасываемой) воды 11 и 12, трубопровод 13 для водогазовой смеси.

Сущность способа заключается в следующем.

По трубопроводу 6 газоводонефтяная смесь с месторождения поступает в сепаратор 1-й ступени сепарации 1, в котором происходит разделение смеси на нефть, газ и воду. Нефтяная фаза с остатками газа по трубопроводу 10 поступает в сепаратор 2-й ступени сепарации 2, в котором происходит сепарация при низком давлении. Нефть по линии 9 поступает в насос 4 и откачивается потребителю. Газ 2-й ступени сепарации по линии 8 под небольшим избыточным давлением поступает на вход в жидкостно-газовый эжектор 9. Из сепаратора 1 газовая фаза по линии 7 направляется потребителю. Из нижней части этого сепаратора сбрасывается пластовая вода и попадает в насос 5 системы утилизации воды (обычно систему поддержания пластового давления).

Основной объем сбрасываемой воды направляется по линии 11 в систему утилизации, а некоторая часть объема по линии 12 направляется в сопло эжектора 9. Водная фаза в эжекторе вовлекает газовую фазу из линии 8 в камеру смешения, диффузор, сжимает ее и повышает давление до значения, необходимого для поступления водогазовой смеси по линии 13 на прием сепаратора первой ступени 1.

Таким образом, газ низкого давления вместе с частью сбрасываемой воды поступает в сепаратор 1, откуда по линии 7 подается потребителю. При этом достигается цель погашения факела линии 5 благодаря отбору газа низкого давления из сепаратора 2.

Литература

1. Патент РФ № 2317408.

2. Патент РФ № 2190757.

3. Донец К.Г., Рошак И.И., Городивский А.В. Определение основных параметров насосно-эжекторной установки для компримирования нефтяного газа. // Нефтяное хозяйство. - М. - 1979. № 11. - С.41-43.