RU2473667C1 - Method of desalinating gas condensates - Google Patents

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to a method of desalinating a gas condensate on a unit for washing the gas condensate with fresh water, involving feeding fresh or low-mineralised water for mixing with the gas condensate, wherein a demulsifying agent is added beforehand in a pipeline. The process is carried out in a turbulent apparatus with a diffuser-confusor design, wherein the prepared gas condensate at 30°C is fed into the input channel of the first section of a tubular turbulent apparatus with a diffuser-confusor design with volume rate of 22-25 m³/h. Further, 1-1.5 wt % washing water is fed into the first section of the mixing apparatus coaxially through a perforated pipe with a closed end.

EFFECT: simple design of the mixing apparatus, low metal consumption, reduced pressure drop and low water consumption.

4 dwg, 3 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к области подготовки газоконденсата, в частности к обессоливанию водой, и может быть использовано для снижения солеотложения при стабилизации газоконденсата в колонне стабилизации при разработке газоконденсатного месторождения на поздней стадии разработки с заводнением.The invention relates to the field of gas condensate preparation, in particular to desalination with water, and can be used to reduce scaling during stabilization of the gas condensate in the stabilization column when developing a gas condensate field at a late stage of development with water flooding.

Известен способ обессоливания газоконденсата водой, в котором для обеспечения экстрагирования солей промывной водой смешение осуществляют за счет создания перепада давления на смесительном клапане [Руденко С.В., Хуторянский Ф.М., Капустин В.М., Молчанова З.В. О технологической необходимости промывки смеси газоконденсата и нефти водой при их подготовке на ДКС-1 Оренбургского ПГПУ. // Экологический вестник России. - 2010. №6. - С.10-13]. Процесс осуществляют при больших перепадах давления на клапане, что связано со значительными энергетическими затратами для обеспечения требуемой производительности.A known method of desalination of gas condensate with water, in which to ensure the extraction of salts with washing water, the mixing is carried out by creating a pressure differential on the mixing valve [Rudenko SV, Khutoryansky FM, Kapustin VM, Molchanova Z.V. On the technological necessity of washing a mixture of gas condensate and oil with water during their preparation at DKS-1 of the Orenburg State Pedagogical University. // Ecological Bulletin of Russia. - 2010. No. 6. - S.10-13]. The process is carried out at large pressure drops across the valve, which is associated with significant energy costs to ensure the required performance.

Известен способ [Ухалова Н.Б., Латюк В.И., Умергалин Т.Г. Влияние воды на эффективность процессов фракционирования газа и газоконденсата // Материалы II Международной научной конференции. «Теория и практика массообменных процессов химической технологии». - Уфа: Изд-во УГНТУ, - 2001. - С.151-152] обессоливания газоконденсата в колонне деэтанизации при 120°C водяным паром. Недостатком предложенного способа является высокая энергопотребляемость, отсутствие перемешивания фаз. Кроме того, водяной пар конденсируется и некоторое время накапливается на массообменных тарелках, в результате чего возникает солеотложение.The known method [Ukhalova NB, Latyuk V.I., Umergalin T.G. The effect of water on the efficiency of fractionation of gas and gas condensate // Materials of the II International Scientific Conference. "Theory and practice of mass transfer processes of chemical technology." - Ufa: Publishing House UGNTU, - 2001. - P.151-152] desalination of gas condensate in a deethanization column at 120 ° C with steam. The disadvantage of the proposed method is the high power consumption, the absence of phase mixing. In addition, water vapor condenses and accumulates on the mass transfer plates for some time, resulting in scaling.

Известен способ [Руденко С. В., Хуторянский Ф.М., Капустин В.М. Исследование на пилотной ЭЛОУ по глубокому обессоливанию газовых конденсатов и нефтей Оренбургских месторождений. // Нефтепереработка и нефтехимия. - 2010. №11, - С.3-11] комплексного подхода по обессоливанию газовых конденсатов: применение электрообессоливающей установки ЭЛОУ, подбор эффективных деэмульгаторов, расход промывной воды. Такой способ не предусматривает перемешивания воды и газоконденсата и является малоэффективным и металлоемким, энергозатратным.The known method [Rudenko S.V., Khutoriansky F.M., Kapustin V.M. Research on pilot desalination of deep desalination of gas condensates and oils of the Orenburg fields. // Oil refining and petrochemicals. - 2010. No. 11, - S.3-11] an integrated approach for desalination of gas condensates: the use of electric desalination plants ELOU, the selection of effective demulsifiers, the flow rate of wash water. This method does not involve mixing water and gas condensate and is inefficient and metal-consuming, energy-intensive.

Задачей изобретения является упрощение конструкции смесительного аппарата, снижение металлоемкости, уменьшение перепада давления и снижение расхода воды.The objective of the invention is to simplify the design of the mixing apparatus, reducing metal consumption, reducing the pressure drop and reducing water consumption.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе обессоливания газоконденсата на узле промывки пресной водой газоконденсата, включающем подачу пресной или низкоминерализованной воды на смешение с газоконденсатом, в который предварительно добавили нефтерастворимый деэмульгатор (например, дисольван, сепарол), предупреждающий образование стойких эмульсий в трубопроводе, согласно предлагаемому изобретению процесс осуществляют в трубчатом турбулентном аппарате диффузор-конфузорной конструкции, при этом подготовленный газоконденсат при 30°C поступает во входной канал первой секции трубчатого турбулентного аппарата диффузор-конфузорной конструкции с объемным расходом 22÷25 м³/ч, где происходит диспергирование. Далее в первую секцию аппарата смесителя соосно вводят промывную воду 1÷1,5 мас.% через перфорированный патрубок с закрытым торцевым концом. Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет повысить эффективность за счет сокращения объемов промывной воды, так как при перемешивании создается высокая удельная поверхность контакта фаз. Преимуществами являются отсутствие перемешивающих устройств, отсутствие застойных зон, малый перепад давления, низкая металлоемкость.The problem is solved in that in the proposed method for desalting a gas condensate at a gas condensate washing unit with fresh water, including supplying fresh or low saline water to be mixed with a gas condensate to which an oil-soluble demulsifier (for example, disolvan, separol) has been added to prevent the formation of persistent emulsions according to the invention, the process is carried out in a tubular turbulent apparatus of a diffuser-confuser structure, while the prepared gas the condensate at 30 ° C enters the inlet channel of the first section of the tubular turbulent apparatus of the diffuser-confuser structure with a volume flow of 22 ÷ 25 m ³ / h, where dispersion takes place. Then, the washing water 1 ÷ 1.5 wt.% Is coaxially introduced into the first section of the mixer apparatus through a perforated nozzle with a closed end end. The proposed method, in comparison with the known method, can improve efficiency by reducing the volume of washing water, since when mixing creates a high specific contact surface of the phases. Advantages are the absence of mixing devices, the absence of stagnant zones, low pressure drop, low metal consumption.

На фиг.1 представлена схема узла промывки газоконденсата пресной (низкоминерализованной) водой предлагаемым способомFigure 1 presents a diagram of a unit for flushing a gas condensate with fresh (low mineralized) water by the proposed method

1 - емкость с деэмульгатором;1 - capacity with a demulsifier;

2 - емкость с водой2 - water tank

3, 4, 5 - насосы;3, 4, 5 - pumps;

6 - теплообменники;6 - heat exchangers;

7 - трубчатый турбулентный аппарат;7 - tubular turbulent apparatus;

8 - трехфазный сепаратор;8 - three-phase separator;

На фиг.2 представлен общий вид трубчатого турбулентного аппарата для обессоливания газоконденсата водой. На фиг.3 представлена схема патрубка для ввода воды. На фиг.4 представлена графическая зависимость солесодержания в газоконденсате после промывки в трубчатом турбулентном аппарате от объемного расхода потока.Figure 2 presents a General view of a tubular turbulent apparatus for desalination of gas condensate with water. Figure 3 presents a diagram of the pipe for the introduction of water. Figure 4 presents a graphical dependence of the salinity in the gas condensate after washing in a tubular turbulent apparatus from the volumetric flow rate.

Диаметр (внутренний) диффузора d_д=0,12 мDiameter (internal) of the diffuser d _d = 0.12 m

Диаметр (внутренний) конфузора d_к=0,06 мDiameter (internal) of the confuser d _k = 0.06 m

Длина диффузор-конфузорной секции L_c=0,24 мThe length of the diffuser-confuser section L _c = 0.24 m

Длина входной секции L_п=0,24 мThe length of the inlet section L _p = 0.24 m

Длина выходной секции L_в=0,24 мThe length of the output section L _in = 0.24 m

Общая длина ~2,0 мTotal length ~ 2.0 m

Угол раскрытия диффузора γ=45±5 градDiffuser opening angle γ = 45 ± 5 degrees

Количество диффузор-конфузорных секций 5Number of diffuser-confuser sections 5

Перепад давления на концах реактора 0,223 атмPressure drop at the ends of the reactor 0.223 atm

Длина участка патрубка, соосного направлению потока газоконденсата: L₁=0,35 м.The length of the pipe section, coaxial with the direction of flow of the gas condensate: L ₁ = 0.35 m

Диаметр (внутренний) патрубка для ввода воды d₂=0,04 м.The diameter (inner) of the pipe for the introduction of water d ₂ = 0.04 m

Расстояние между соседними отверстиями L₂=0,055 м.The distance between adjacent holes L ₂ = 0,055 m

Проведение процесса обессоливания газоконденсата в соответствии с предлагаемым способом на узле промывки осуществляют следующим образом. Основной поток стабильного газоконденсата из трубопровода I смешивается с нефтерастворимым деэмульгатором II (деэмульгатор - это вещество, разрушающее стабильные эмульсии, что приводит к разделению контактирующих фаз на соответствующие слои; в качестве деэмульгатора можно использовать, например, дисольван, сепарол). Газоконденсат с деэмульгатором с объемным расходом 22-25 м³/ч поступает во входной канал первой секции трубчатого турбулентного аппарата 7. Диспергирование происходит в пяти секциях трубчатого турбулентного аппарата, что составляет менее 2 метров с перепадом давления на концах аппарата до 0,223 атм.The process of desalination of gas condensate in accordance with the proposed method on the washing unit is as follows. The main stream of stable gas condensate from pipeline I is mixed with oil-soluble demulsifier II (demulsifier is a substance that destroys stable emulsions, which leads to separation of the contacting phases into the corresponding layers; for example, disolvan, separol can be used as a demulsifier). Gas condensate with a demulsifier with a volume flow of 22-25 m ³ / h enters the inlet channel of the first section of the tubular turbulent apparatus 7. Dispersion occurs in five sections of the tubular turbulent apparatus, which is less than 2 meters with a pressure drop at the ends of the apparatus of up to 0.223 atm.

Геометрия данного реактора выбирается таким образом, чтобы данный процесс протекал с высокой турбулентностью. Промывная вода III насосом 5 направляется в теплообменник 6, откуда следует в соосный патрубок первой секции трубчатого турбулентного аппарата 7 с торцевыми форсунками. Патрубок перфорирован двадцать одним отверстием с диаметром d₁=5 мм: двадцать отверстий на стенках патрубка для радиального по отношению к потоку нефти подачи щелочи, закрытый торцевой конец патрубка перфорирован одним отверстием для соосного с направлением движения нефти ввода раствора нейтрализующего реагента. Перфорационные отверстия расположены симметрично по сечению (четыре отверстия на одном сечении A-A). Обессоленный газоконденсат поступает в трехфазный сепаратор 8. Сепаратор оборудован клапанами на линии газа IV, клапанами на линии дренажной воды V и клапанами на линии газоконденсата VI.The geometry of this reactor is selected so that the process proceeds with high turbulence. Wash water III pump 5 is sent to the heat exchanger 6, from where it follows the coaxial pipe of the first section of the tubular turbulent apparatus 7 with end nozzles. The pipe is perforated with twenty-one holes with a diameter of d ₁ = 5 mm: twenty holes on the walls of the pipe for radial alkali supply, the closed end end of the pipe is perforated with one hole for injecting a solution of a neutralizing reagent coaxial with the direction of oil movement. Perforations are located symmetrically in cross section (four holes in one AA section). The desalted gas condensate enters the three-phase separator 8. The separator is equipped with valves on the gas line IV, valves on the drainage water line V and valves on the gas condensate line VI.

Так как увеличить качество смешения газоконденсата с водой возможно за счет тонкого диспергирования и равномерного распределения капель воды во всем объеме газоконденсата, было проведено изучение условий по созданию однородной эмульсии на двухфазной модельной системе «жидкость-жидкость» в трубчатом турбулентном аппарате (ТТА).Since it is possible to increase the quality of mixing gas condensate with water due to fine dispersion and uniform distribution of water droplets throughout the volume of gas condensate, we studied the conditions for creating a homogeneous emulsion on a two-phase model system “liquid-liquid” in a tubular turbulent apparatus (TTA).

В диффузор-конфузорных каналах при увеличении скорости движения несмешивающихся жидких потоков сужается распределение капель дисперсной фазы по размерам с формированием однородных тонкодисперсных систем. Увеличение скорости движения потоков w и количества диффузор-конфузорных секций N_c от 1 до 4 приводит к уменьшению объемно-поверхностного диаметра капель дисперсной фазы и, соответственно, к увеличению удельной поверхности раздела фаз, что в случае быстрых химических реакций интенсифицирует протекание процесса в целом. Нецелесообразность использования ТТА с числом диффузор-конфузорных секций N_c более 5±1 делает эти устройства компактными - длина не превышает 8-10 калибров (L/d_д), а также простыми и дешевыми в изготовлении и эксплуатации.In the diffuser-confuser channels, with an increase in the speed of motion of immiscible liquid flows, the size distribution of the droplets of the dispersed phase narrows with the formation of homogeneous finely dispersed systems. An increase in the flow velocity w and the number of diffuser-confuser sections N _c from 1 to 4 leads to a decrease in the volumetric-surface diameter of the droplets of the dispersed phase and, accordingly, to an increase in the specific interface, which intensifies the process as a whole in the case of fast chemical reactions. The inappropriateness of using TTA with the number of diffuser-confuser sections N _c more than 5 ± 1 makes these devices compact - the length does not exceed 8-10 calibers (L / d _d ), as well as simple and cheap to manufacture and operate.

В то же время существует определенный интервал объемной скорости движения гетерофазных потоков, которому соответствует диффузор-конфузорный канал с оптимальным соотношением d_д/d_к. Снизу этот интервал ограничивается зоной расслоенного течения гетерофазных потоков, сверху - энергетическими затратами, возникающими вследствие увеличения перепада давления на концах аппарата (Δp~w²). В частности, соотношению d_д/d_к=3 соответствует интервал 44<w<80 мл/с, a d_д/d_к=1,6 - интервал 80<w<180 мл/с, причем дальнейшее увеличение скорости движения дисперсной системы (w>180 мл/с) определяет необходимость дальнейшего уменьшения соотношения d_д/d_к вплоть до d_д/d_к=1, т.е. в этом случае достаточно эффективными являются малогабаритные ТТА цилиндрической конструкции. Таким образом, в ТТА диффузор-конфузорной конструкции по сравнению с цилиндрическими каналами поток, в котором частицы дисперсной фазы равномерно распределены по объему аппарата, формируется при более низких скоростях движения дисперсной системы, причем снижение требуемого значения w тем больше, чем выше соотношение d_д/d_к (изменяется Re в соответствии с соотношением Re~d_д/d_к).At the same time, there is a certain range of the volumetric velocity of heterophase flows, which corresponds to the diffuser-confuser channel with the optimal ratio d _d / d _k . From below, this interval is limited by the zone of the stratified flow of heterophase flows, from above, by energy costs arising from an increase in the pressure drop at the ends of the apparatus (Δp ~ w ² ). In particular, the ratio d _d / d _k = 3 corresponds to the interval 44 <w <80 ml / s, ad _d / d _k = 1.6 corresponds _{to the} interval 80 <w <180 ml / s, with a further increase in the velocity of the dispersed system ( w> 180 ml / s) determines the need to further reduce the ratio d _d / d _k up to d _d / d _k = 1, i.e. in this case, small-sized TTA of a cylindrical design are quite effective. Thus, in the TTA of the diffuser-confuser structure, in comparison with cylindrical channels, a stream in which the particles of the dispersed phase are uniformly distributed throughout the apparatus volume is formed at lower speeds of the dispersed system, and the lower the required value of w, the greater the higher the ratio d _d / d _to (changes Re in accordance with the ratio Re ~ d _d / d _to ).

Таким образом, изменение скорости движения жидких потоков w в трубчатых аппаратах и соотношения d_д/d_к является практически единственными, но весьма эффективными способами воздействия на характер диспергирования и качество получаемых эмульсий. Полученные закономерности позволяют без технических и технологических проблем создавать в оптимальных условиях при минимальном времени пребывания реагентов в зоне смешения тонкие однородные дисперсии в системах «жидкость-жидкость» и использовать простые по конструкции малогабаритные ТТА диффузор-конфузорной конструкции.Thus, the change in the velocity of liquid flows w in tubular apparatuses and the ratio d _d / d _k are practically the only, but very effective ways of influencing the nature of dispersion and the quality of the resulting emulsions. The obtained regularities make it possible, without technical and technological problems, to create thin homogeneous dispersions in liquid-liquid systems under optimal conditions with a minimum residence time of the reagents in the mixing zone and to use small-sized TTAs of a diffuser-confuser design that are simple in design.

Другой важной величиной, характеризующей качество получаемых эмульсий, является коэффициент полидисперсности k. Так же, как и в случае получения дисперсий с объемно-поверхностным диаметром, соотношение L_c/d_д практически не влияет на полидисперсность получаемых эмульсий. При увеличении соотношения d_д/d_к наблюдается возрастание разброса частиц дисперсной фазы по размерам, причем достаточно однородные эмульсии формируются в диффузор-конфузорном канале трубчатого аппарата с d_д/d_к=1,6. В частности, для L_c/d_д=2-3 значение k при d_д/d_к=1,6 составляет 0,72-0,75, тогда как при соотношении d_д/d_к, равном 2 и 3, k уменьшается до 0,63 и 0,41 соответственно.Another important quantity characterizing the quality of the resulting emulsions is the polydispersity coefficient k. Just as in the case of obtaining dispersions with a volume-surface diameter, the ratio L _c / d _d practically does not affect the polydispersity of the resulting emulsions. With an increase in the ratio d _d / d _k , an increase in the dispersion of the particles of the dispersed phase in size is observed, and sufficiently homogeneous emulsions are formed in the diffuser-confuser channel of the tubular apparatus with d _d / d _k = 1.6. In particular, for L _c / d _d = 2-3, the value of k for d _d / d _k = 1.6 is 0.72-0.75, while for a ratio of d _d / d _k equal to 2 and 3, k decreases to 0.63 and 0.41, respectively.

Полученные зависимости позволяют прогнозировать диспергирования капель воды в газоконденсате, что дает возможность конструирования смесителя для эксплуатации в широком диапазоне расходов смешиваемых жидкостей.The dependences obtained make it possible to predict the dispersion of water droplets in the gas condensate, which makes it possible to design a mixer for operation in a wide range of flow rates of mixed liquids.

Для эффективного смешения газоконденсат-вода необходимо проводить процесс при малых перепадах давления, что напрямую связано с затратой энергии для обеспечения требуемой производительности установки.For efficient gas-condensate-water mixing, it is necessary to carry out the process at low pressure drops, which is directly related to the energy consumption to ensure the required plant performance.

Реактор диффузор-конфузорного типа:Diffuser-confuser type reactor:

Δp≈p_н=1·10^-5w^2,35 Δp≈p _n = 1 · 10 ^-5 w ^2.35

p_к=2·10^-10w^3,86 p _k = 2 · 10 ^-10 w ^3.86

Перепад давления выражается зависимостью

,The pressure drop is expressed by the dependence

,

где ζ - коэффициент местного сопротивления.where ζ is the local resistance coefficient.

Значение коэффициента местного сопротивления для участка аппарата с внезапным расширением рассчитывается (при расчете скоростного напора по скорости в меньшем сечении)

. Для цилиндрического участка аппарата ζ=1. Коэффициент местного сопротивления для участка аппарата с внезапным сужением (при расчете скоростного напора по скорости в меньшем сечении) ζ=0,38.The value of the coefficient of local resistance for a section of the device with a sudden expansion is calculated (when calculating the pressure head for speed in a smaller section)

. For the cylindrical section of the apparatus, ζ = 1. The coefficient of local resistance for a section of the apparatus with a sudden narrowing (when calculating the pressure head in terms of speed in a smaller section) ζ = 0.38.

Значение коэффициента трения для турбулентного течения можно рассчитать по формуле Блазиуса:The value of the coefficient of friction for a turbulent flow can be calculated by the Blasius formula:

Перепад давления ΔP в секции равен сумме перепадов давлений в гладкой трубе, расширении (диффузоре) и сужении (конфузоре):The pressure drop ΔP in the section is equal to the sum of the pressure drops in the smooth pipe, expansion (diffuser) and narrowing (confuser):

ΔP=(Р₁-P₂)+(P₂-P₃)+(P₃-P₄)ΔP = (P ₁ -P ₂ ) + (P ₂ -P ₃ ) + (P ₃ -P ₄ )

Общий перепад давления рассчитывается как сумма перепадов давления в каждой секции.The total pressure drop is calculated as the sum of the pressure drops in each section.

По экспериментальным данным измерения давления на концах трубчатого турбулентного аппарата, состоящего из 20 секций с водным потоком, проведен расчет по выбранным формулам. Сопоставление расчетных данных, полученных применительно к модельной системе, коррелирует с экспериментальными данными для перепада давления в аппарате: ΔP_практ=0,955 атм, ΔP_теор=1,062 атмAccording to the experimental data of pressure measurement at the ends of a tubular turbulent apparatus, consisting of 20 sections with a water flow, a calculation was performed according to the selected formulas. Comparison of the calculated data obtained in relation to the model system correlates with the experimental data for the pressure drop in the apparatus: ΔP _practical = 0.955 atm, ΔP _theory = 1.062 atm

Таблица 1Table 1 Перепад давления в аппарате диффузор-конфузорной конструкции, рассчитанный для модельной системыPressure drop in the apparatus of the diffuser-confuser design, calculated for the model system λ_д λ _d 0,0260,026 λ_к λ _to 0,0140.014 Re_д Re _d 244·10³ 244 · 10 ³ ReRe 22,3·10³ 22.3 · 10 ³ LL 0,032 м0.032 m d_д d _d 0,016 м0.016 m d_к d _to 0,008 м0.008 m ρρ 1000 кг/м³ 1000 kg / m ³ ww 0,7 м/с0.7 m / s w_к w _to 2,8 м/с2.8 m / s S_к S _to 5·10^-5 м² 5 · 10 ^-5 m ² S_д S _d 2·10^-4 м² 2 · 10 ^-4 m ² ζ_д ζ _d 0,250.25 ζζ 00 ζ_к ζ _to 0,300.30 ΔP_1-2 ΔP _1-2 1660 кгс/м² 1660 kgf / m ² ΔP_2-3 ΔP _2-3 9,56 кгс/м² 9.56 kgf / m ² ΔP_3-4 ΔP _3-4 1119,6 кгс/м² 1119.6 kgf / m ² ΔР_секция ΔP _section 0,053 атм0,053 atm ΔP_{20 секции} ΔP _{20 sections} 1,062 атм1,062 atm

Проведен расчет диаметра узкого сечения (конфузора) секции по предложенным формулам.The diameter of the narrow section (confuser) of the section was calculated using the proposed formulas.

Таблица 2table 2 Расчет диаметра диффузора d_к при течении газоконденсата в аппарате диффузор-конфузорной конструкцииCalculation of the diameter of the diffuser d _k during the flow of gas condensate in the apparatus of the diffuser-confuser design ΔP_{5 секции} ΔP _{5 sections} 0,223 атм0.223 atm ΔP_секция ΔP _section 0,0446 атм0.0446 atm ΔP_3-4 ΔP _3-4 940,12 кгс/м² 940.12 kgf / m ² ΔP_2-3 ΔP _2-3 4,58 кгс/м² 4.58 kgf / m ² ΔP_1-2 ΔP _1-2 1390,5 кгс/м² 1390.5 kgf / m ² ζ_к ζ _to 0,380.38 ζζ 00 ζ_д ζ _d 0,5630.563 ρρ 762 кг/м³ 762 kg / m ³ LL 0,24 м0.24 m λ_к λ _to 0,0110.011 λ_д λ _d 0,0160.016 d_д d _d 0,12 м0.12 m ReRe 6,6·10⁵ 6.610 ⁵ Re_д Re _d 1,65·10⁵ 1.6510 ⁵ w_к w _to 2,48 м/с2.48 m / s ww 0,62 м/с0.62 m / s S_д S _d 0,011 м² 0.011 m ² S_к S _to 0,0028 м² 0.0028 m ² d_к d _to 0,06 м0.06 m

Таким образом, выбраны оптимальные геометрические параметры трубчатого турбулентного аппарата диффузор-конфузорной конструкции для стадии обессоливания газоконденсата, при которых перепад давления составляет ΔP_{5 секций}≈0,223 атм и диаметр конфузора d_к=0,06 м.Thus, the optimal geometric parameters of the tubular turbulent apparatus of the diffuser-confuser design were selected for the stage of desalination of gas condensate, at which the pressure drop is ΔP _{5 sections} ≈0.223 atm and the diameter of the confuser d _k = 0.06 m.

Результаты опытов по промывке от солей стабильного конденсата в трубчатом турбулентном аппарате. Опыты были проведены на месторождении Боранколь Казахстан. В ЦПГиГК (Цех Подготовки Газа и Газового Конденсата) цех является подразделением производственного управления филиала АО «Морская Нефтяная Компания» «КазМунайТениз» в городе Актау.The results of experiments on flushing salts of stable condensate in a tubular turbulent apparatus. The experiments were conducted at the Borankol Kazakhstan field. In the CPGiGK (Gas and Gas Condensate Preparation Workshop), the workshop is a subdivision of the production department of the KazMunaiTeniz branch of JSC “Marine Oil Company” in Aktau.

Солесодержание исходного конденсата составляет 97 мг/литрThe salt content of the initial condensate is 97 mg / liter

Объемный расход конденсата 22 м³/часCondensate flow rate 22 m ³ / h

Температура конденсата t=47°CCondensate temperature t = 47 ° C

Температура воды t=30°CWater temperature t = 30 ° C

Были проведены опыты для определения диапазона работы ТТА. Температура конденсата t=47°C, воды t=30°C.Experiments were conducted to determine the range of TTA. Condensate temperature t = 47 ° C, water t = 30 ° C.

Для указанного интервала расхода газоконденсата построена графическая зависимость (фиг.4) солесодержания в газоконденсате после промывки в трубчатом турбулентном аппарате от объемного расхода потока. 1 - 0,5 мас.% воды; 2 - 1 мас.% воды; 3 - 1,5 мас.% воды; 4 - 2 мас.% воды.For the indicated interval of gas condensate flow, a graphical dependence (Fig. 4) of the salinity in the gas condensate after washing in a tubular turbulent apparatus on the volumetric flow rate is constructed. 1 - 0.5 wt.% Water; 2 to 1 wt.% Water; 3 - 1.5 wt.% Water; 4 to 2 wt.% Water.

Из опытных данных видно, что оптимальным объемом подачи воды является соотношение 1÷2 мас.%, однако в условиях промышленного производства 2 мас.% воды является затратным.From the experimental data it can be seen that the ratio of 1 ÷ 2 wt.% Is the optimal volume of water supply, however, in conditions of industrial production, 2 wt.% Of water is expensive.

В нашем случае определен оптимальный режим проведения промывки конденсата от солей с применением ТТА и составляет 1,5 мас.%. Представилось целесообразным изучить влияние расхода газоконденсата при постоянном соотношении воды 1,5 мас.%.In our case, the optimal mode for washing the condensate from salts using TTA was determined and amounts to 1.5 wt.%. It seemed appropriate to study the effect of gas condensate flow rate at a constant water ratio of 1.5 wt.%.

Опыт №1. Расход конденсата через ТТА Q_к=117 мл/сек, расход воды Q_в=1,755 мл/секExperience No. 1. Condensate flow rate through TTA Q _к = 117 ml / s, water flow rate Q _в = 1,755 ml / s

Результат: из-за недостаточности расхода жидкости через ТТА наполнение секции конденсатом происходило не в полной мере, т.е. секции не были заполнены полностью, наблюдалось слабое перемешивание. Анализ солесодержания после промывки 83 мг/литр.Result: due to insufficient fluid flow through the TTA, the section was not completely filled with condensate, i.e. sections were not completely filled; slight mixing was observed. Analysis of salinity after washing 83 mg / liter.

Опыт №2. Расход конденсата через ТТА Q_к=210 мл/сек, расход воды Q_в=3,15 мл/секExperience No. 2. Condensate flow through TTA Q _k = 210 ml / sec, _a flow rate Q = 3.15 ml / sec

Результат: во всех 6-ти секциях наблюдалось интенсивное турбулентное перемешивание жидкости в продольном и поперечном направлениях. Все секции наполнились жидкостью. Анализ солесодержания после промывки 17 мг/литр.Result: in all 6 sections, intense turbulent mixing of the fluid in the longitudinal and transverse directions was observed. All sections were filled with fluid. Analysis of salinity after washing 17 mg / liter.

Опыт №3. Расход конденсата через ТТА Q_к=234 мл/сек, расход воды Q_в=3,51 мл/секExperience No. 3. Condensate flow through TTA Q _k = 234 ml / sec, _a flow rate Q = 3.51 ml / sec

Результат: в первой секции исчезло визуально наблюдаемое перемешивание, поток стал сплошным. В остальных 5-ти секциях визуально наблюдалось перемешивание в продольном и поперечном направлениях. Анализ солесодержания после промывки 19 мг/литр.Result: in the first section, visually observed mixing disappeared, the flow became continuous. In the remaining 5 sections, mixing was observed visually in the longitudinal and transverse directions. Analysis of salinity after washing 19 mg / liter.

Опыт №4. Расход конденсата через ТТА Q_к=300 мл/сек, расход воды Q_в=4,5 мл/секExperience No. 4. Condensate flow through TTA Q _k = 300 ml / sec, _a flow rate Q = 4.5 ml / sec

Результат: в первых 3-х секциях исчезло визуально наблюдаемое перемешивание, поток стал сплошным. В остальных 3-х секциях визуально наблюдалось перемешивание в продольном и поперечном направлениях. Анализ солесодержания после промывки 45 мг/литр.Result: in the first 3 sections, the visually observed mixing disappeared, the flow became continuous. In the remaining 3 sections, mixing was observed visually in the longitudinal and transverse directions. Analysis of salinity after washing 45 mg / liter.

Опыт №5. Расход конденсата через ТТА Q_к=400 мл/сек, расход воды Q_в=6 мл/сек. Результат: во всех 6-ти секциях исчезло визуально наблюдаемое перемешивание, поток сплошной без перемешивания из-за высокой скорости жидкости. Анализ солесодержания после промывки 85 мг/литр.Experience No. 5. Condensate flow through TTA Q _k = 400 ml / sec, _a flow rate Q = 6 ml / sec. Result: in all 6 sections the visually observed mixing disappeared, the flow was continuous without mixing due to the high fluid velocity. Analysis of salinity after washing 85 mg / liter.

Выводы: применение ТТА для интенсификации процесса перемешивания жидкостей обусловлено определенными параметрами скорости жидкости через поперечное сечение аппарата и его размерами. Также работа аппарата характеризуется широкой областью устойчивой работы.Conclusions: the use of TTA to intensify the process of mixing liquids is due to certain parameters of the fluid velocity through the cross section of the apparatus and its dimensions. Also, the operation of the apparatus is characterized by a wide area of sustainable operation.

Claims (1)

Способ обессоливания газоконденсата на узле промывки пресной водой газоконденсата, включающий подачу пресной или низкоминерализованной воды на смешение с газоконденсатом, в который предварительно добавили деэмульгатор в трубопроводе, отличающийся тем, что процесс осуществляют в трубчатом турбулентном аппарате диффузор-конфузорной конструкции, при этом подготовленный газоконденсат при 30°С поступает во входной канал первой секции трубчатого турбулентного аппарата диффузор-конфузорной конструкции с объемным расходом 22÷25 м³/ч, где происходит диспергирование, далее в первую секцию аппарата смесителя соосно вводят промывную воду 1÷1,5 мас.%. A method for desalting a gas condensate at a gas condensate washing unit with fresh water, comprising supplying fresh or low-mineralized water for mixing with a gas condensate, to which a demulsifier has been previously added in a pipeline, characterized in that the process is carried out in a tubular turbulent apparatus of a diffuser-confuser structure, while the gas condensate is prepared 30 ° C enters the inlet channel of the first section of the tubular turbulent apparatus of the diffuser-confuser structure with a volume flow of 22 ÷ 25 m ³ / h, where Dispersion occurs, then the washing water 1 ÷ 1.5 wt.% is coaxially introduced into the first section of the mixer apparatus.

Images