способ отбора газа пускового, топливного, импульсного и собственных нужд на компрессорную станцию

Формула изобретения

Способ отбора газа пускового, топливного, импульсного и собственных нужд на компрессорную станцию, включающий отбор газа из различных точек технологических коммуникаций: от узла подключения компрессорной станции к газопроводу до и после обводного крана станции, после установки очистки газа, перед установкой охлаждения газа, отличающийся тем, что на участке трубопровода от компрессорной станции до места подключения к газотранспортной системе устанавливают кран-регулятор, при этом точку отбора газа выбирают перед ним, затем посредством крана-регулятора изменяют проходное сечение трубопровода и тем самым повышают давление на участке трубопровода от компрессорной станции до места подключения к газотранспортной системе и давление отбираемого газа - до значений, необходимых для эксплуатации компрессорной станции.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при эксплуатации компрессорных станций.

Известны способы отбора газа пускового, топливного, импульсного и собственных нужд на компрессорную станцию из различных точек технологических коммуникаций: от узла подключения компрессорной станции к газопроводу до и после обводного крана станции, после установки очистки газа, перед установкой охлаждения газа (ВРД 39-1.8-055-2002. Типовые технические требования на проектирование КС, ДКС и КС ПХГ).

Недостатком указанных способов является зависимость давления отбираемого на нужды компрессорной станции газа от давления газа в газотранспортной системе после компрессорной станции. Для безаварийной и стабильной работы компрессорной станции необходимы определенные значения давлений газа топливного, пускового, импульсного и собственных нужд не ниже минимально допустимых, предусмотренных нормативно-технической документацией на эксплуатацию компрессорных станций. Поддержание данных значений давлений актуально при эксплуатации газовых промыслов, в состав которых входят дожимные компрессорные станции (ДКС), в условиях падающей добычи газа, при которой происходит снижение давления газа в газотранспортной системе месторождения.

Повысить давление отбираемого газа на нужды компрессорной станции можно посредством компрессора, установленного на участке трубопровода между точкой отбора газа после установки комплексной подготовки газа (УКПГ) или подачей в газотранспортный трубопровод и установкой подготовки газа пускового, топливного, импульсного и собственных нужд (УПТПГ), а также непосредственно перед подачей топливного газа в камеру сгорания двигателя газоперекачивающего агрегата после УПТПГ (Дожимные центробежные компрессоры для газотурбинных электростанций. О.Кабир, «Газотурбинные технологии», 2003, № 11-12).

Однако применение компрессоров для повышения давления отбираемого газа связанно с большими капитальными и эксплуатационными расходами.

Задачей изобретения является повышение давления топливного, пускового, импульсного газа и газа собственных нужд компрессорных станций, вне зависимости от давления в газотранспортной системе.

Техническим результатом предлагаемого решения является обеспечение стабильной работы компрессорной станции вне зависимости от давления газа в трубопроводе газотранспортной системы после компрессорной станции с минимизацией капитальных и текущих затрат.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе отбора газа пускового, топливного, импульсного и собственных нужд на компрессорную станцию, включающем отбор газа из различных точек технологических коммуникаций: от узла подключения компрессорной станции к газопроводу до и после обводного крана станции, после установки очистки газа, перед установкой охлаждения газа, согласно изобретению на участке трубопровода от компрессорной станции до места подключения к газотранспортной системе устанавливают кран-регулятор, при этом точку отбора газа выбирают перед краном-регулятором. Затем посредством крана-регулятора изменяют проходное сечение трубопровода и этим повышают давление на участке трубопровода от компрессорной станции до места подключения к газотранспортной системе, тем самым повышая давление отбираемого газа до значений, необходимых для эксплуатации компрессорной станции.

Предложенный способ поясняется графическими материалами, где на фиг.1 - общая схема отбора газа при повышении давления при использовании крана-регулятора, на фиг.2 - график зависимости изменения расхода газа при изменении давления на участке трубопровода компрессорной станции до места подключения к газотранспортной системе, в таблице представлено сравнение параметров работы ДКС-9 Медвежьего месторождения.

Способ реализуется следующим образом.

На участке трубопровода 1 от компрессорной станции 2 до места подключения к газотранспортной системе 3 устанавливают кран-регулятор 4. Добываемый газ из скважины после компримирования на компрессорной станции 2 поступает на установку комплексной подготовки газа 5, далее после подготовки газа к транспорту по трубопроводу 1, на котором установлен кран-регулятор 4, направляют в газотранспортную систему 3. Отбор газа на нужды компрессорной станции 2 производят из трубопровода 1 перед краном-регулятором 4. Посредством крана-регулятора 4 уменьшают проходное сечение трубопровода, тем самым повышают давление газа на участке трубопровода от компрессорной станции до места установки крана-регулятора 4, при этом одновременно повышают до необходимых заданных значений давление газа, отбираемого на нужды компрессорной станции 2.

Пример конкретной реализации

В настоящее время на ДКС-9 Медвежинского газопромыслового управления существует проблема низкого давления топливного газа, что приводит к нестабильной работе станции в целом.

При отборе газа немаловажным фактором являются особенности совместной работы системы газового промысла ГП-9 - межпромысловый коллектор (газотранспортная система). В зависимости от давления в межпромысловом коллекторе определяется характер работы ДКС-9 (см. таблицу). Из таблицы видно, что при значениях давления топливного газа, равном 15,3 кгс/см², происходит нестабильная работа турбоагрегата (положение клапана системы регулирования закрыто на 80%). На данном режиме турбоагрегат не может выйти на максимально допустимые обороты эффективной работы (частота вращения ротора силовой турбины, которая равна 5500 об/мин) из-за невозможности дальнейшего увеличения оборотов двигателя. Таким образом, при низком давлении топливного газа положение клапана регулятора близко к закрытию и турбоагрегат практически неуправляем.

Было предложено изменить точку отбора топливного газа на ДКС-9. Отбор газа стал производиться непосредственно из технологической нитки или нескольких технологических ниток (нужно обеспечить резервирование точек отбора, в случае выхода технологической нитки в ремонт) на трубопроводе перед краном-регулятором.

Прикрытие крана-регулятора на технологических нитках, которые в данный момент находятся в работе, позволяет повысить давление газа, отбираемого на ДКС-9, вне зависимости от давления в межпромысловом коллекторе.

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1. Изменение точки отбора газа, отбираемого на компрессорную станцию, позволяет повысить давление газа вне зависимости от давления в газотранспортной системе.

2. Выбрав оптимальный режим работы УКПГ путем прикрытия крана-регулятора, можно получить необходимое давление топливного газа, обеспечивающее стабильную работу ДКС-9, при этом минимизировать потери товарного газа подаваемого в межпромысловый коллектор. Повышение давления на первоначальном этапе (увеличение давления на 2-2,5 кгс/см ²) позволяет удерживать расход товарного газа, направляемого потребителю на прежнем уровне. Последующее увеличение давления способствует уменьшению расхода товарного газа и при этом возрастает стабильность работы турбоагрегата.

На графике (фиг.2) зависимости изменения расхода газа при изменении давления на участке трубопровода от компрессорной станции до места подключения к газотранспортной системе видно, что при определенных условиях работы агрегата, например, вследствие низкого давления топливного газа, набор оборотов ротора силовой турбины становится невозможным. Увеличение давления топливного газа позволяет привести систему регулирования двигателя в рабочее состояние, а также в дальнейшем позволит производить набор оборотов силовой турбины, тем самым увеличивая расход товарного газа.

Использование предлагаемого способа отбора газа пускового, топливного, импульсного и собственных нужд на компрессорную станцию позволит поддерживать давление на участке трубопровода до крана-регулятора и, вследствие этого, давление отбираемого газа до значений, необходимых для стабильной работы компрессорной станции.