Меню

Оборудование для объектов добычи газа



Оборудование для добычи газа

На сегодняшний день важной задачей является определение расположения все новых газовых месторождений. Все более — менее доступные и поверхностно располагающиеся уже давно найдены и так ведутся разработки и добыча газа. В зависимости от глубины и сложности нахождения этого природного ресурса в пластах земли и подбирается газодобывающее оборудование.

Так как методика извлечения природного газа из недр Земли начинается с бурения скважины, то основным оборудованием здесь является станок для бурения. Изначально это было подвешенное на прочной веревке долото, попеременно то опускающееся, то поднимающееся. Такой станок носил название ударно – канатной машины, но на сегодняшний день такое оборудование совершенно не рентабельно, так как при огромном расходе энергии работа производится слишком медленно.

Быстрый метод бурения скважины – роторный, когда отверстие в грунте высверливается. Для этого к металлической устойчивой вышке высотой не менее 20 метров, прикрепляется стальная труба, вращающаяся посредством ротора. На нижней части трубы располагается бур, благодаря которому и получается ровное отверстие в толще земли. По мере того, как увеличивается высота скважины, добавляется труба. Чтобы отработанная порода не закрыла трубу, через нее подается глинистый раствор, нагнетающийся насосом высокой мощности. Раствор постоянно промывается скважину, вынося на поверхность известняк, песчаник, глину, которые вместе с раствором выходят через щель между стенками шахты и трубой. Одновременно стенки укрепляются при помощи постоянного потока жидкости высокой плотности, что и предупреждает их обрушение.

На сегодняшний день оборудование для газодобычи усовершенствовано – теперь в одну скважину опускается несколько турбин, закрепленных на общем валу. Поднятие наверх природного газа происходит при использовании законов естественной энергии, так внизу, в местах залежей этого ресурса, создается давление огромной силы, потому природный газ выбирает зону с наименьшим давлением — скважину – и поднимается по ней на поверхность. Только что добытый газ имеет множество примесей, которые требуют отделения для получения чистого сырья. Для этого газ перенаправляется на газоперерабатывающие заводы.

Оборудование

  1. Газоанализаторы стационарные, необходимые для контроля за технологическими процессами во время работы и рассмотрения состава газа.
  2. Тестовый сепаратор, который определяет объем жидкости и газа.
  3. Сетчатый сепаратор применяется для очищения добытого природного газа в промышленных установках. Здесь происходит извлечение из сырья жидкостей: воды, конденсата, ингибитора гидрообразования, что необходимо для подготовки газа к транспортировке на газоперерабатывающие заводы и в хранилища.
  4. Подогреватель газа автоматически поддерживает заданную температуру для добытого газа, не содержащего агрессивных примесей, что необходимо для потребителей, чтобы увеличить надежность работы всех инструментов на газораспределительных и компрессорных станциях, магистральных газопроводах и иных потребителей.
  5. Газовый фильтр способствует очищению горизонтальных участков газопроводных труб от песка и смол, металлической окалины и пыли, механических примесей и самых разных твердых частиц, содержащихся в только что добытом газе.
  6. Колонные аппараты осуществляют тепло- и массообмен: десорбцию, ректификацию, абсорбцию, что происходит при избыточном давлении и температурах от 200 градусов тепла до минус 40.
  7. Для хранения газа применяются герметичные непроницаемые резервуары.

Источник

Нефть, Газ и Энергетика

Блог о добычи нефти и газа, разработка и переработка и подготовка нефти и газа, тексты, статьи и литература, все посвящено углеводородам

Классификация оборудования для добычи нефти и газа

КЛАССИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ, ПРИМЕНЯЕМОГО ПРИ Э КСПЛУАТАЦИИ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Процесс эксплуатации нефтяных месторождений включает работы, начиная от освоения эксплуатационных скважин, законченных бурением, и кончая подготовкой, замером и выдачей продукции (нефти и газа) на транспортирование к потребителю.

В основном это работы по освоению скважин, выводу их на заданный технологический режим эксплуатации, отбору продукции из скважин:

  • работы по поддержанию основных параметров режима эксплуатации воздействием на призабойную зону пласта и на весь пласт в целом;
  • разнообразные ремонтные работы на скважине и в промысловых мастерских;
  • сбор продукции скважин (нефть, газ, вода);
  • разделение смеси на ее составляющие;
  • доведение до товарных параметров нефти и газа и передача их на транспортирование.

Вода должна быть подготовлена к использованию в процессе эксплуатации месторождения или к захоронению с обеспечением условий охраны окружающей среды. При всех этих многочисленных, принципиально разных работах, весьма различны и параметры каждого из отдельных процессов, будь то, например, отбор жидкости из скважин, ремонтные работы или какая-то другая работа. На выполнение некоторых из этих работ большое влияние оказывают климатические условия. Для их выполнения необходимо весьма разнообразное оборудование.

По технологическому назначению оборудование можно разделить на пять групп. В каждую из этих групп входит универсальное оборудование:

  • трубы,
  • двигатели,
  • оборудование ствола скважины,
  • переданной в эксплуатацию после бурения, и т. д.

Назначение этого оборудования при его использовании в разных группах различно, хотя принцип работы и основные элементы его конструкции остаются неизменными. Логично выделить это оборудование в отдельную группу. Таким образом, классификация оборудования, применяемого при эксплуатации месторождения, включает следующие группы и подгруппы:

I. Оборудование, применяемое при различных эксплуатационных работах.

1. Оборудование ствола и устья скважины, законченной бурением.

4. Скважинные уплотнит ели (пакеры).

П. Оборудование для освоения скважин.

1. Насосные агрегаты для подачи жидкости в скважины в процессе освоения.

Читайте также:  Импорт экспорт оборудования для строительства

2. Компрессорные агрегаты для подачи воздуха в скважины

в процессе освоения.

3. Оборудование для свабирования скважин.

Ш. Оборудование для подъема продукции пластов из скважин.

1. При фонтанировании.

2. При компрессорной добыче.

3. При насосной эксплуатации установками бесштанговых насосов.

4. При насосной эксплуатации установками штанговых насосов.

Источник

Оборудование для добычи газа

Добыча газа – это ещё более масштабное мероприятие, чем можно себе представить. Над тем, чтобы обеспечить нас всех «голубым топливом», трудятся миллионы умов, рук, а также единиц сложного и дорогого оборудования, достойного того, чтобы его знали «по имени». Данная статья расскажет вам про основное оборудование для добычи газа, начиная с этапа поиска месторождения до горелки на вашей кухне.

Обнаружение газа

После того, как выполнены предварительные геологоразведочные работы и определено потенциальное расположение газового месторождения, наступает пора прослушать почву.

Для этого нам понадобятся геофоны (они же сейсмодатчики) – датчики колебаний, которые вбиваются в землю по периметру изучаемого участка, их связывает длинный провод, передающий результаты эксперимента на сейсмостанцию.

В чём состоит эксперимент? В том, чтобы заставить почву дрожать! Это можно сделать двумя способами: применение вибрационных машин либо взрывные работы.

Вибрация распространяется вглубь земной поверхности, и отражается от разных её слоёв, а сейсмодатчики улавливают эти импульсы и передают их в компьютер сейсмостанции, позволяя создать трёхмерную модель участка, где отображаются пустоты и залежи глины, где теоретически может находиться газ.

Далее производится пробное бурение, которое оказывается плодотворным лишь в 30% случаев. Предположим, что эта проба увенчалась успехом.

Добыча газа

Буровая установка – это один из ключевых элементов в газодобывающей промышленности. Она позволяет пробурить скважину, глубина которой может составлять от 600 до 6000 метров, в зависимости от глубины залегания газа.

Сегодня бурение производится роторным методом, когда к устойчивой металлической вышке прикрепляется буровая колонна – труба, состоящая из множества сегментов («свечей») по 25 метров каждый, накручивающихся друг на друга по мере возрастания глубины скважины. Колонна вращается посредством усилий роторного двигателя. Нижний конец трубы венчает долото – буровая головка из твёрдых стальных сплавов. Во время бурения скважина заполняется буровым раствором, который смазывает и охлаждает долото, и вымывает раздробленную скальную породу на поверхность. Отработанный раствор процеживается от породы и пропускается через газовый сепаратор, очищаясь от накопленного газа. После – заливается обратно.

Скважина не обязательно должна быть строго вертикальной, бур вполне может совершить поворот, если так удобнее пробраться к цели. В этом помогает автомат перекоса, контролируемый с поверхности.

Кстати, современная консоль управления буровой установкой похожа на игровую, хотя бы тем, что управление бурением происходит с помощью джойстика.

Во время работы применяются стационарные газоанализаторы, контролирующие технологические процессы и анализирующие состав добываемого ресурса.

Итак, бур достиг намеченной глубины! Теперь его цементируют и взрывают (это называется перфорация), тем самым инициируя выброс метана на поверхность.

Теперь буровую установку пора демонтировать, а саму скважину подвергать обжигу в течение 72 часов, и только после этого её можно вводить в эксплуатацию, «заткнув» её, как пробкой, фонтанной арматурой, состоящей из множества запорных и соединительных устройств — фланцев, тройников и крестовин, и сдерживающей давление газа.

На месторождении устанавливается не одна скважина. Есть такое понятие, как «куст» – группа скважин, расположенных близко друг к другу. Таких дислокаций может быть несколько десятков.

Со всего месторождения, по сложным переплетениям труб, газ стекается на так называемый газовый промысел, где ему предстоит претерпеть немало «мучений».

Сырой метан попадает в УКПГ (установка комплексной подготовки газа и газового конденсата), где из него извлекается вода и прочие примеси, а также понижается его температура и повышается давление, и уже в таком состоянии газ готов двигаться дальше, а именно, отправиться в магистральный газопровод.

Транспортировка газа

Газопровод, преимущественно подземный, монтируется из специально спроектированных для этого труб регламентированного диаметра 1420 мм. Между собой трубы соединяются с помощью сварки и фланцев. Сварка осуществляется автоматически, с применением центратора – аппарата с 8 сварочными головками. Вручную соединяются только угловые отводы.

Следующая «перевалочная станция» газа – это компрессорная установка, где газ повторно очищается и снова проходит обработку по сжатию, так как в пути его давление всё равно падает даже при полной герметичности магистрали. Компрессорные станции установлены на расстоянии 100 км друг от друга на всей протяженности газопровода.

Далее, когда газ попадает на распределительную станцию, в редукционном цеху понижается его давление, производится одоризация (добавление ароматизатора с резким запахом), и в таком состоянии метан уже готов отправиться к потребителю.

Природный газ метан миллионы лет томился под землёй, а после прошёл такой нелёгкий путь, чтобы накормить и согреть вас. Столько усилий, ресурсов и производственных мощностей было на это потрачено, а теперь метан голубым пламенем сияет на вашей уютной кухне. Природный газ – настоящее благо, подаренное нам Землёй.

Источник

Добыча газа: месторождения газа в России и мире

Природный газ – это смесь газов, которая образовывается при анаэробном разложении органических веществ в недрах земли.

Читайте также:  Оборудование для азс саратов

Природный газ относится к группе полезных ископаемых. В пластовых условиях (то есть условиях залегания в земных недрах) природный газ находится в газообразном состоянии — в форме отдельных скоплений (залежи газа) или в форме газовой шапки нефтегазовых месторождений, или в воде или в нефти в растворённом состоянии. Также газ может быть в состоянии в форме естественных газогидратов.

Методы и технологии добычи природного газа

Добыча природного газа осуществляется лишь методом фонтанной эксплуатации скважин. Эксплуатацию скважин проводят через подъёмные трубы, но при отсутствии твёрдых примесей или агрессивных компонентов в газе, скважины одновременно используются благодаря затрубному пространству и подъёмным обсадным трубам.

Работа газовой скважины полностью контролируется за счет регистрации рабочих параметров, соответствующих замеров и анализа результатов периодических исследований. Из отдельных скважин газ после сепарации от твердых примесей, влаги и замера отправляется в промышленный газосборный коллектор, а затем в газосборный пункт, а оттуда после необходимой подготовки его для последующего транспортирования направляется в магистральный газопровод.

Технологический процесс добычи природного газа

Основное оборудование для добычи природного газа – это буровой станок. Он представляет собой долото, подвешенное на канате, который то опускали, то поднимали благодаря вороту. Их называли ударно-канатными машинами. Но сейчас такие машины уже практически не используются: они медленно пробивают отверстие в камне, при этом много энергии расходуется впустую.

Более выгодный и быстрый другой метод бурения — роторный, при нем скважина высверливается. К специальной ажурной четырехногой вышке из металла высотой 20-30 метров подвешена стальная толстая труба. Она вращается с помощью ротора. На нижнем конце этой трубы находится бур. Постепенно, по мере увеличения глубины скважины, трубу удлиняют. Для того чтобы разрушенная порода не забивала скважину, то в нее через трубу с помощью насоса нагнетают специальный глинистый раствор. И этот раствор промывает скважину, удаляет из нее вверх по щели между стенами и трубой скважины разрушенные песчаник, глину, известняк. Плотная жидкость одновременно поддерживает стенки скважины, и не дает им обрушиться.

Но у роторного бурения есть свои минусы. Чем глубже будет скважина, тем труднее работать двигателю ротора, и тем медленнее будет происходить бурение. Но со временем та вода, которая лишь вымывала разрушенную породу из скважины, начала и вращать бур. Сейчас до того как достигается дно скважины, этот глинистый раствор вращает турбину, которая прикреплена к буровому оборудованию.

Этот инструмент назвали турбобуром, усовершенствовали, и сейчас опускают в скважину несколько турбин, которые насажены на один общий вал. Природный газ на поверхность земли поднимается благодаря естественной энергии — стремления в зону с самым меньшим давлением. Так как газ, который получен из скважины, имеет большое количество примесей, то сначала он отправляется на обработку. Возле некоторых месторождений сооружаются установки комплексной подготовки газа, и тогда газ из скважин сразу же отправляется на газоперерабатывающий завод.

Бурение – это основная работа при добыче газа. Газ не требует отделения от окружающего массива взрывчаткой или машинами, не требует поднятия на поверхность земли в вагонетках или конвейером.

Кроме бурения скважин, газ можно получить и методом добычи «вслепую». Газ заключен в очень мелкие поры, ими обладают некоторые горные породы. Природный газ находится на глубине от 1000 метров до нескольких километров. После того, как проведены геологоразведочные работы, когда известно, где расположены залежи, начинается процесс добычи газа, извлечение его из недр, сбор и подготовка к транспортировке.

Транспортировка природного газа на нефтеперерабатывающие заводы и электростанции осуществляется по автомобильным и железным дорогам, газ перевозят в танкерах или в цистернах. Но часто газ можно подавать по трубам на любые расстояния. Газопроводы, представляющие собой магистрали из стальных труб, которые уложены не очень глубоко в земле, могут протягиваться на тысячи километров.

Нейронные сети

Представим еще одну новую технологию газовой отрасли. К разработке месторождений сегодня привлекают искусственные нейронные сети (ИНС).

Отметим, что ИНС являются математическими самоуправляемыми моделями, обладающими программным и аппаратным воплощением. Они обладают способностью принимать простые сигналы, что способствует выполнению наиболее трудных задач.

Желание активно заниматься развитием этого направления было высказано сразу несколькими организациями, начиная с «Газпрома», сотрудничающего со специалистами Московского физико-технического института (МФТИ), РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина и другими. Использование подобного машинного обучения поможет сэкономить десятки млн. рублей, затрачиваемых сегодня для анализа шлифов или кернов.

Разработка газовых месторождений с помощью ИНС

Для осуществления прогнозирования пока существует единственно доступный способ, заключающийся в проведении первичного бурения, изъятии проб на глубинах, равных нескольким тысячам метров, исследовании механических, химических, структурных, минералогических, спектральных и других характеристик. Однако внедрение уникальной программы, код которой разработан, поможет в освоении регионов без исследования кернов.

Разработку месторождений можно будет осуществить благодаря использованию «цифровых двойников» шлифов. Информация попадет в единую базу данных, ставшую общей для совокупного опыта бурения за историю человечества. Применение искусственных нейронных сетей представляет важную стадию «оцифровывания» российской нефтяной и газовой промышленности.

Оборудование для добычи природного газа

Для добычи природного газа необходимо иметь специальное оборудование:

  • Стационарные газоанализаторы. Используются для осуществления контроля при технологических измерениях состава газа и контроля выбросов в энергетике, металлургии, цементной промышленности, нефтехимии
  • Газовый тестовый сепаратор. Используется для определения количества жидкости, которая добывается из нефтяной скважины, для того чтобы подогреватели нефти были обеспечены топливным газом. Газовый тестовый сепаратор необходим для того чтобы определять количества газа, количество жидкости, подачи топливного газа в специальные подогреватели, а также для обеспечения безаварийной и непрерывной работы подключенного подогревателя
  • Газовый сетчатый сепаратор. Используется для полной очистки в промысловых установках попутного нефтяного и природного газа от жидкости (ингибитора гидратообразования, конденсата, воды), для подготовки газа к транспортировке, к хранению в подземных хранилищах и на газоперерабатывающих заводах.
  • Подогреватель газа. Используется для автоматического поддержания необходимой температуры и для нагрева попутного нефтяного, природного и искусственного газов, которые не содержат агрессивных примесей, перед дросселированием на компрессорных станциях, на газораспределительных станциях, на магистральных газопроводах и для других потребителей теплого газа для увеличения надежности работы технологических инструментов.
  • Газовый фильтр. Используется для очистки горизонтальных участках газопроводов от смолистых веществ, песка, пыли, металлической окалины, и других твердых частиц, а также механических примесей, которые содержатся в проходящем через них природном газе и воздухе.
  • Аппараты колонные. Используются для осуществления массо- и теплообмена (абсорбция, ректификация, десорбция) при температурах от – 40°С до +200°С при избыточном давлении.
Читайте также:  Наименование основного оборудования для занятий физической культурой

Ультразвуковое воздействие на конденсат

Поэтому настолько актуальным становится внедрение сравнительно новой технологии газовой отрасли – максимальной доразработки функционирующих зон, чтобы получить из них ценный материал. Интенсификация эксплуатационной скважины достигается благодаря ультразвуковому воздействию, способствующему очистке призабойной зоны, нередко забивающейся из-за выпадающего конденсата, что приводит к снижению общего количества добываемого сырья.

Для достижения этой задачи используется акустическое воздействие посредством ультразвукового оборудования, недорогого и экологически безопасного.

Обычно оно состоит из:

  • электронного ультразвукового генератора;
  • пары скважинных излучателей;
  • подъемника, укомплектованного геофизическим кабелем;
  • стандартного промыслового и каротажного оборудования (зондов, локаторов муфт, рессор, кабелей, аппаратуры и пр.).

Осуществление такой процедуры доступно в течение суток силами специалиста, не прошедшего профессиональное обучение.

Хранение добытого природного газа

Для того чтобы хранить добытый природный газ нужны специальные газонепроницаемые, герметичные резервуары. А чтобы газ занимал при хранении и перевозке меньше места, то его сжижают, для этого охлаждают до температуры — 160° С. Такой сжиженный газ хранится в емкостях из специальной стали и прочных алюминиевых сплавов. Стенки делаются двойными, а между стенками устанавливают материал, который плохо проводит тепло, для того чтобы газ не нагревался.

Но наибольшие хранилища природного газа дешевле и удобнее создавать под землей. В таких подземных газохранилищах стенками будут служить непроницаемые пласты горных пород. Для того чтобы такие породы не могли вывалиться и обрушиться, их бетонируют. Есть несколько основных способов хранения под землей сжиженных газов. Хранилище может представлять собой полость — горную выработку, которая расположена очень глубоко. Также хранилищем может быть котлован или яма, закрытая герметичной крышкой из металла.

Подземные газовые хранилища бывают двух видов: в полостях горных пород и в пористых породах. К первому виду относятся такие хранилища, которые созданы в старых туннелях, заброшенных шахтах, в пещерах, в специальных горных выработках, сооруженных в плотных горных породах (гранитах, известняках, каменной соли, глине). В полостях горных пород хранятся газы, в основном, в сжиженном состоянии. Чаще всего это бутан, пропан и их смеси. Ко второму виду относятся хранилища в истощённых газовых и нефтяных месторождениях, в водоносных пластах. В них обычно природный газ хранится в газообразном состоянии.

Самыми удобными и дешевыми газохранилищами являются такие, которые созданы в истощённых газовых и нефтяных залежах. Чтобы использовать такие ёмкости под хранилища, необходимо устанавливать дополнительное оборудование, прокладывать необходимые коммуникации, ремонтировать скважины. В тех местах, где необходимы резервы газа, а таких истощённых газовых и нефтяных залежей нет, газохранилища сооружают в водоносных пластах. Газохранилище в водоносном пласте – это искусственно созданная газовая залежь, используемая циклически.

Добыча природного газа — это важнейшая отрасль добывающей промышленности, и это основная отрасль формирующая профицит государственногог бюджета.

Характеристики

  • Характеристики
  • Месторождения и запасы Другие страны

Способы добычи Из угледобывающих шахт Гидроразрыв Под водой Технологический процесс Хранение и транспортировка Влияние газодобывающих систем на экологию Применение

Природный газ в условиях залегания в недрах Земли (пластовые условия) представляет собой автономные скопления или залежи. В месторождениях нефти он образуется в виде шапки — это так называемый свободный газ.

Он также может существовать в кристаллическом или растворенном виде.

Природный газ не является однородной субстанцией.

Его основную часть составляет метан (CH4) – простейший углеводород (98 %). Также в его состав входят гомологи метана:

  • бутан (C4H10);
  • пропан (C3H8);
  • этан (C2H6).

и некоторые примеси неуглеводородной категории:

  • гелий (Не);
  • азот (N2);
  • сероводород (H2S);
  • водород (H2);
  • диоксид углерода (СО2).

Природный газ в чистом виде лишен запаха и цвета. Для того чтобы выявить утечку, в него добавляется малая доля одорантов. Чаще всего с этой целью используется этил-меркаптан (серосодержащее вещество), для которого характерен резкий неприятный запах.

Источник