Подготовка и транспортирование углеводородного сырья

Высокие темпы развития газовой промышленности предопределяют значительный рост объемов добычи газового конденсата. В связи с этим важное значение приобретает проблема транспортирования конденсата на большие расстояния. В зависимости от размещения комплексов ста­билизации конденсата решается вопрос о транспортировании либо ста­бильного конденсата, метана и этана, либо нестабильного конденсата.

Нестабильный конденсат – смесь углеводородов, находящихся при стандартных условиях в виде жидкости, в которой растворены в разных количествах газообразные компоненты (метан, этан, пропан, бутан и др.). Такой конденсат характеризуется повышенными значениями дав­ления насыщения и при стандартных условиях переходит в двухфазное состояние.

После специальной подготовки (стабилизации) получают стабильный конденсат. Стабилизация газового конденсата – процесс извлечения из нестабильного конденсата в основном легких углеводородов (С₁ - С₄), которые при нормальных условиях (Р = 0,1 МПа и Т = 273 К) нахо­дятся в газообразном состоянии.

Стабильность или нестабильность конденсата, содержащего наряду с С₅₊ более легкие компоненты, определяют по давлению насыщенных паров и количеству конденсата (от 25 до 85%), выкипающего при тем­пературе 323 К и атмосферном давлении. Давление насыщенных паров должно обеспечивать возможность транспортирования и хранения ста­бильного конденсата в жидком состоянии при температуре до 310,8 К и атмосферном давлении.

Стабилизация углеводородного конденсата осуществляется на уста­новках стабилизации конденсата (УСК). УСК территориально могут на­ходиться на промысле, в составе установок низкотемпературной сепа­рации (НТС) и низкотемпературной конденсации (НТК), а также непо­средственно на газоперерабатывающем заводе (ГПЗ).

Обычно рассматриваются четыре уровня подготовки и магистраль­ного транспорта конденсата и продуктов его стабилизации: I – дегаза­ция нестабильного конденсата; II – деметанизация нестабильного кон­денсата; III – деэтанизация нестабильного конденсата; IV – полная стабилизация конденсата.

В зависимости от уровня подготовки к транспорту конденсат харак­теризуется определенными параметрами, в соответствии с ко­торыми выделяют четыре схемы транспортирования.

Первая схема предусматривает транспортирование нестабильного дегазированного конденсата без дополнительной обработки на голов­ных сооружениях. Дальнейшая перекачка конденсата осуществляется в однофазном состоянии с давлением насыщения р_н = 2,5 МПа при t = -10 °С и r = 583 кг/м³

Вторая схема рассчитана на транспортирование деметанизированного нестабильного конденсата. Поступающий на головные сооружения кон­денсат деметанизируется при давлении 2,5 МПа, что снижает давление насыщенных паров до 0,5 МПа, но значительно повышает температуру выходного продукта (до 140°С); r = 639 кг/м³. При этом варианте необходимо оборудовать головные сооружения конденсатопроаода установками деметанизации, дожимной компрессорной станцией для утилизации газов деметанизации конденсата, станцией охлаждения деметанизированного конденсата до температуры от -2 до -4 °С.

Третья схема предусматривает более глубокую стабилизацию кон­денсата – деэтанизацию. Давление насыщения транспортируемой жидко­сти снижается до 0,15¸0,20 МПа при t = +10°С, температура навыходеиз установки деэтанизации равна 165°С, r = 685 кг/м³. Головные соору­жения конденсатопровода при этом должны оснащаться установками деэтанизации, станцией охлаждения деметанизированного конденсата до температуры от -2 до -4 °С.

Четвертая схема используется при транспортировании стабильного конденсата. Выходные продукты: стабильный конденсат с r = 725 кг/м³, широкая фракция легких углеводородов с давлением насыщенных па­ров около 0,5 МПа, r = 610 кг/м³ а также газы стабилизации при давле­нии 2,5 МПа. Для реализации этого варианта требуется сооружение уста­новок стабилизации (соответствующих мощности газоперерабатывающих установок).

При сооружении установок стабилизации конденсата за пределами установок НТК осложняется транспортирование конденсата: из-за обра­зования газовых пробок нарушается нормальный режим эксплуатации конденсатопроводов. Дегазация конденсата в конденсатопроводе, осо­бенно на конечных участках, приводит к резким колебаниям давления и количества сырья, поступающего на установку стабилизации конден­сата, что ухудшает ее работу. Сооружение установок деэтанизации кон­денсата в едином комплексе с установками НТК обеспечит не только нормальную работу конденсатопроводов и качественную утилизацию газов деэтанизации, но и лучшую рекуперацию тепла и холода техноло­гических потоков.

При перекачке двухфазной жидкости по трубопроводам, уложенным на пересеченной местности с восходящими и нисходящими участками, возникает ряд проблем, связанных с появлением газовых пробок и за­щемлением их на нисходящих участках непосредственно за перевальной точкой, что приводит к повышению гидравлического сопротивления. В связи с этим проблему транспортирования нестабильного конден­сата целесообразно решать путем перекачки газо-насыщенной жидкости в однофазном состоянии при давлении выше давления насыщенных паров, т.е. для обеспечения однофазного состояния рабочее давление на входе в последующую станцию принимается рав­ным давлению насыщенных паров и давлению, обеспечивающему кавитационный запас насоса, соответственно: для дегазированного конден­сата – 3,3, деэтанизированного – 0,7¸0,9, ста­бильного – 0,6 МПа.