способ трубопроводной транспортировки гелийсодержащего природного газа удаленным потребителям

Формула изобретения

Способ трубопроводной транспортировки гелиесодержащего природного газа удаленным потребителям, включающий транспортировку гелийсодержащего газа от месторождения к потребителям по магистральному газопроводу, последующий отбор из магистрального газопровода и очистку газа от гелия на технологических установках, подачу очищенного природного газа промежуточным потребителям, отличающийся тем, что указанный магистральный газопровод выполнен двухниточным, общий поток добываемого с месторождения гелийсодержащего природного газа до транспортировки его в магистральный газопровод направляют на установку для комплексной подготовки газа, разделяют гелийсодержащий природный газ на два потока, один из которых по одной нитке магистрального газопровода направляют на технологические установки для производства гелиевого концентрата, из которых выделенный гелиевый концентрат в полном объеме закачивают в гелиехранилища, а очищенный от гелия товарный природный газ транспортируют по магистральному газопроводу потребителям, второй же поток гелийсодержащего природного газа транзитом транспортируют по другой нитке магистрального газопровода непосредственно на газоперерабатывающий завод конечного потребителя по производству, хранению и реализации чистого гелия, товарного природного газа и продуктов газохимии.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области транспортировки гелия и природного газа от месторождений потребителям.

Известен способ трубопроводной транспортировки гелия и углеводородной продукции от месторождений потребителям, в котором осуществляют транспортировку добываемого с месторождения гелиесодержащего природного газа по магистральному газопроводу и затем по газопроводу-отводу на заводскую технологическую установку, где производят выделение из гелиесодержащего природного газа гелия или гелиевого концентрата, после чего очищенный природный газ поступает по газопроводу потребителям очищенного природного газа, а выделенный гелий или гелиевый концентрат возвращают по гелиепроводу в магистральный газопровод для дальнейшей транспортировки газа последующим потребителям за счет энергии сжатия природного газа магистрального газопровода. (Патент РФ № 89660 U1 на полезную модель «Хранилище гелия», 29.06.2009 г.)

Известный способ обладает рядом следующих недостатков:

- снижение надежности газотранспортной системы, а также повышение риска нестабильного газоснабжения потребителей в связи с наличием в указанной газотранспортной системе только одного магистрального газопровода;

- экономическая нецелесообразность транспортировки всего объема гелиесодержащего газа от месторождения к конечному потребителю в случае отсутствия необходимых структур для создания базового гелиехранилища по хранению огромного объема гелия (7,0 млрд.м ³) или гелиевого концентрата, особенно если учесть, что мировая потребность рынка (менее 170 млн.м³/год) составляет в настоящее время от извлекаемых запасов гелия, например из одного крупного месторождения всего лишь 2-3%;

- необходимость производства топливного газа для КС и поставки товарного природного газа промежуточным потребителям, связанная с обязательным выделением гелия из транспортируемого гелиесодержащего газа и последующим его возвратом обратно в магистральный газопровод требует сооружения для каждого потребителя соответствующих технологических установок и чем их больше на маршруте газопровода, тем эффективность данного способа ниже.

Технический результат, на который направлено заявленное изобретение, заключается в повышении эффективности и надежности способа транспортировки природного гелиесодержащего природного газа от месторождения до находящегося на значительном удалении потребителя.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в заявленном способе трубопроводной транспортировки гелиесодержащего природного газа удаленным потребителям, включающем транспортировку гелиесодержащего природного газа от месторождения к потребителям по магистральному газопроводу, последующий отбор из магистрального газопровода и очистку газа от гелия на технологических установках, подачу очищенного природного газа промежуточным потребителям, согласно изобретению магистральный газопровод выполнен двухниточным, общий поток добываемого с месторождения гелиесодержащего природного газа до транспортировки его в магистральный газопровод направляют на установку для комплексной подготовки газа, разделяют гелиесодержащий природный газ на два потока, один из которых по одной нитке магистрального газопровода направляют на технологические установки для производства гелиевого концентрата, из которых выделенный гелиевый концентрат в полном объеме закачивают в гелиехранилища, а очищенный от гелия товарный природный газ транспортируют по магистральному газопроводу потребителям, второй же поток гелиесодержащего природного газа транзитом транспортируют по второй нитке магистрального газопровода непосредственно на газоперерабатывающий завод конечного потребителя по производству, хранению и реализации чистого гелия, товарного природного газа и продуктов газохимии.

Сущность заявленного технического решения поясняется чертежом, на котором показана схема реализации заявленного способа, включающая в себя месторождение 1 гелиесодержащего природного газа с эксплуатационными скважинами 2, промысловые газопроводы 3, соединяющие месторождение 1 с установкой комплексной подготовки газа 4 (УКПГ), где происходит разделение гелиесодержащего природного газа на два потока, один из которых по одной нитке 5 магистрального газопровода направляется на технологические установки 6 (ТУ), на которых происходит разделение гелиесодержащего природного газа на гелиевый концентрат, направляемый после ТУ 6 по газопроводу 7 на хранение в гелиехранилище 8 с эксплуатационными скважинами 9 или по газопроводу 10 - на хранение обратно в месторождение 1 через скважины 11, и очищенный товарный природный газ (ТПГ), поступающий далее по нитке 5 магистрального газопровода с помощью газоперекачивающих компрессорных станций 12 на газоперерабатывающий завод 13 (ГПЗ). По маршруту следования ТПГ может по газопроводам-отводам 14 транспортироваться промежуточным потребителям 15 газа. Второй поток гелиесодержащего природного газа из УКПГ 4 поступает во вторую нитку 16 магистрального газопровода, откуда с помощью указанных спаренных компрессорных станций 12 направляется в ГПЗ 13. Указанный ГПЗ 13 газопроводом 17 связан с гелиевым заводом 18 (ГЗ), откуда по газопроводу 19 жидкий и газообразный гелий направляются в гелиехранилище 20 (ГХ), газопроводом 21 - с хранилищем сжиженного природного газа 22 (ХСПГ), а газопроводами 23 - с газохимическим комбинатом 24 (ГХК).

Описанная принципиальная схема реализации предлагаемого способа функционирует следующим образом.

Добытый на месторождении 1 ГПГ поступает из эксплуатационных скважин 2 по внутрипромысловым газопроводам 3 на УКПГ 4. После подготовки газа на УКПГ 4 к дальнему транспорту общий поток гелиесодержащего природного газа разделяют на два потока, один из которых поступает по одной нитке 5 магистрального газопровода на технологические установки 6 для выделения из гелиесодержащего природного газа гелиевого концентрата, который в полном объеме закачивают по первому газопроводу 7 через скважины 9 в гелиехранилище 8 и/или по газопроводу 10 через скважины 11 в месторождение 1 для долгосрочного хранения. Очищенный от гелия товарный природный газ (ТПГ) транспортируют по нитке 5 магистрального газопровода далее, с помощью КС 12, на ГПЗ 13, откуда ТПГ направляется потребителю. По маршруту следования указанной нитки 5 магистрального газопровода после разделения ГПГ на ГК и ТПГ, последний по газопроводам-отводам 14 может направляться промежуточным потребителям 15.

Второй поток гелиесодержащего природного газа после УКПГ 4 подают во вторую нитку 16 магистрального газопровода и с помощью КС 12 транспортируют транзитом на ГПЗ 13. На ГПЗ 13 из поступивших по ниткам 5 и 16 магистрального газопровода газов (ТПГ и ГПГ) производят сжиженный природный газ (СПГ), который далее по трубопроводу 21 подают в ХСПГ 22, а также ТПГ, очищенный от фракции углеводородов С2-С6, и ГК. Широкую фракцию легких углеводородов (ШФЛУ) с ГПЗ 13 по трубопроводам 23 подают на ГХК 24, в котором осуществляется производство газохимической продукции (полиэтилена, полипропилена и др.). ГК с ГПЗ 13 по газопроводу 17 подают на ГЗ 18, где производят чистый газообразный и жидкий гелий, часть из которого подают по газопроводу 19 или другим способом в ГХ 20 и реализуют.

Реализация заявленного способа имеет следующие преимущества:

- высокая надежность всей газотранспортной системы за счет создания двухниточного магистрального газопровода взамен однониточного;

- снижение расходов на создание и эксплуатацию всей газотранспортной системы в целом за счет того, что гелий, выделяемый из природного газа на ГПЗ месторождения в полном объеме закачивают в базовое стратегическое хранилище, предназначенное только для длительного хранения (более ста лет), а не транспортируют на дальнее расстояние на ГПЗ конечного потребителя;

- существенное снижение объема хранения гелия в хранилище конечного производителя в связи с организацией хранения значительного объема гелия в хранилище на месторождении;

- отсутствие необходимости прокладки магистрального гелиепровода от ГПЗ на месторождении до ГПЗ у конечного потребителя.