Можливість поглиблення свердловини в майбутньому, якщо на це є потреба.

Date: 2014-04-05; view: 607.

Рисунок 2.1 – Схема свердловини для експлуатації одного

газоносного обрію

На рисунку 2.1 представлена схема свердловини для експлуатації одного газоносного обрію. Свердловина складається з підземної та надземної частини. Підземну частину свердловини виконують із декілька стовпчиків труб різної довжини та діаметру, що занурюють в свердловино згідно їх вісі. Зовнішні стовпчики труб 5,що називаються кондуктором, занурюються на глибину до 200 м. Їх призначення запобігати можливим ушкодженням верхньої частини свердловини, при її встановленні. Всередину кондуктора занурюються стовпчики обсадних труб 4. Обсадні труби занурюються до газонасосного пласта, як на рисунку, або на меншу глибину. В останньому випадку незахищена частина стовбура має проходити в твердих породах, що запобігають руйнації свердловини та її затопленні підземними водами.

Для герметизації свердловини затрубний простір 2 заповнюється цементним розчином. Обсадні труби та цементне коло, в додаток до захищаючих заходів від руйнації свердловини, ізолюють газоносний обрій від пластів, що пролягають вище при цьому запобігають самовільним викидам газів та захищають газоносний пласт від затоплення обріями вод.

Всередину обсадних труб занурюються стовпчики фонтанних труб 3, що чіпляються до фонтанної арматури.

В нижній частині свердловини в коловому просторі поміж фонтанними та обсадними трубами встановлюється спеціальне сальникове ущільнення 1, що має назву пакер. Пакер призначений для ізоляції поміж трубного простору від проникнення газу від місця його відбору. Вихід газу здійснюється по фонтанним трубам. При цьому, обсадні труби не підлягають впливу високих тисків. Наявність фонтанних труб в свердловині підвищує строк роботи обсадних стовпчиків, однак їх використання збільшує собівартість газу і тому на деяких свердловинах їх не використовують.

Надземна частина свердловини має назву фонтанна арматура і складається з трьох частин:

1. колонної голови;

2. трубної голови;

3. фонтанної ялинки з засувами 9.

Колонна голова 6 призначена для герметизації колового простору між трубами кондуктора та експлуатаційної частини свердловини. До неї чіпляється на різьбі експлуатаційна колонна 4, а зверху закріплюється трубна голова 7. Трубна голова призначена для герметизації поміж трубного простору між експлуатаційною колонною та фонтанними трубами. До верхнього патрубка трубної голови чіпляються фонтанні труби. Бокові відводи від трубної голови з засувами 9 призначені для контролю тиску в поміж трубному просторі та обробки свердловини. Котушка 8 слугує для переходу з більшого діаметра на менший. Фонтанна ялинка складається із хрестовини 11, штуцера 10, який призначений для регулювання дебіту свердловини, та буфера патрубка 13. На фонтанній арматурі встановлено манометри 12 та термометр 14. З двох бокових відводів фонтанної ялинки один знаходиться в експлуатації, а інший в резерві.

В зв′язку з тим, що газові родовища в основному багатошарові, то з двох бокових відводів трубної голови надходить газ із верхніх обріїв, а з нижнього – по фронтальним трубам.

При експлуатації газових родовищ для кожної свердловини встановлюється оптимальний дебіт газу. Збільшення дебіту більше оптимального призведе до підвищеної швидкості руху газу в газонасосному пласті та до транспорту пилу. Оптимальний дебіт складає приблизно 12-13% вільного дебіту – витрати газу в атмосферу при повністю відкритій арматурою. З часом в результаті подальшої експлуатації родовища частка експлуатаційного дебіту збільшується та досягає 100 %.

3.5 Обробка природного газу

Осушення газу. Вміст вологи в газі при його транспортуванні часто викликає серйозну експлуатаційні ускладнення. За певних зовнішніх умов волога може конденсуватися, утворювати крижані пробки і кристалогідрати, а у присутності сірководню і кисню викликати корозію трубопроводу. Щоб уникнути перераховані забруднення газ осушують, шляхом зниження крапки роси на 5-7⁰ нижче від робочої температури газопроводу. Для осушення газу застосовують способи абсорбції, тобто поглинання водяної пари твердими сорбентами.

Очищення газу від сірководню і вуглекислого газу. В горючих газах, які використовують для газопостачання заводів, вміст сірководню не повинен перевищувати 2г на 100 м³ газу. Вміст вуглекислого газу норми не лімітують, проте виходячи з техніко-економічних міркувань, в газі, що транспортується, обсяг його не повинен перевищувати 2%.

Існують сухі і мокрі методи очищення газу від Н₂S.

Сухі методи очищення газу засновані на використанні твердих поглиначів (гідрату окислу заліза і активованого вугілля).

При мокрих методах очищення використовують рідкі поглиначі. Для видалення з газу, що транспортується СО₂, застосовують промивання водою під тиском або очищення його водним розчином етаноламіну.

Одоризація газу. Природний газ не має запаху. Тому для своєчасного виявлення витоків газу йому додають запах - одорують. Як одорант використовують метилмеркаптан (С₂Н₅SН). Кількість одоранту, що вводиться в газ, визначають так, щоб при концентрації в повітрі газу, яка не перевищує 1/5 –нижньої межі вибуху, відчувався різкий запах одоранту.

3.10 Зріджений газ

Призначення - газопостачання населених пунктів і невеликих підприємств, що віддалено розташовані від газових родовищ і магістральних газопроводів. При переводі газового палива в зріджений стан обсяг газу зменшується в 250 разів.

Склад зрідженого газу залежить від складу сировини. Зріджений газ, отриманий із природної сировини, складається в основному з пропана С₃Н₈, бутана С₄Н₁₀ та ізобутана. Гази, отримані на газофракціонуючих установках нафтопереробних заводів, містять також етилен С₂Н₄, пропилен С₃Н₆, бутилен С₄Н₈ і ін. вуглеводні.

Загальною властивістю цих газів (крім етану і етилену) є перехід їх у зріджений стан при помірних температурах і невеликому підвищенні тиску. Ця властивість дозволяє транспортувати і зберігати їх в рідкому стані та спалювати їх у виді газу.

У зв'язку з тим, що пружність пар зріджених вуглеводнів різна при однаковій температурі, склад товарного газу визначається кліматичними умовами в місцях споживання та часом року. Робочий тиск складає 0,02 - 1,6 МПа.

Зріджені гази виробляють в основному при переробці природного нафтового газу. В якому утримується звичайно 25% пропан-бутанових фракцій. У процесі переробки попутнього нафтового газу одержують стабільний газовий бензин, зріджений газ і сухі гази (метан, етан і частково пропан), використовувані на заводах як паливо (рис. 3.8).

Переробка попутнього нафтового газу може здійснюватися компресорним і сорбційними способами, а також низькотемпературною ректифікацією.

Рисунок 3.8 - Переробка попутного нафтового газу

В компресорному відділенні 1 очищений від суспензії сирий газ стискається і з нього виділяється компресорний бензин і напів перероблений газ. У відділенні 2 відбувається остаточне відділення бензину методом сорбції або глибокого охолодження. Отриманий у другому відділенні сухий газ направляється споживачам, а сирий газовий бензин надходить у третє відділення газофракціонуючу установку. В третьому відділенні одержують вузькі фракції - стабільний газовий бензин, зріджений газ і сухі гази.

Вибір схеми переробки визначається якістю вихідної сировини і техніко-економічними розрахунками.

1.5. Биогаз

Биогаз получаются в результате биохимических преобразований (метаногенеза) различных видов органических отходов (навоза, твердых бытовых отходов, шлама сточных вод и др.).

Метановое сбраживание (метаногенез) представляет собой процесс разложения органических веществ до конечных продуктов, в основном метана и углекислого газа, в результате жизнедеятельности сложного комплекса микроорганизмов в анаэробных условиях при псикрофильном ( t = 10 - 20С ) мезофильном ( t = 30 - 35C ) и термофильном ( t = 50 - 55C ) режимах. Следует отметить, что от 40 до 60 % выделившегося биогаза затрачивается на собственные нужды, т. е. на поддержание в метантенке требуемой для процесса анаэробного метаногенеза температуры.

Биогаз состоит на 50 – 80 % из СН4 и на 20 – 50 % из СО2. При оптимальных условиях эти газы могут образовываться в количестве равном 90–95 % биологически распавшегося органического вещества. Остальные 5–10 % расходуются на производство бактериальных клеток.

Физические и химические свойства биогаза зависят от содержания компонентов. Теплота сгорания биогаза практически пропорциональна содержанию в нем метана и составляет Qн = 18 - 24 МДж/м.

Наиболее подходящим сырьем для получения биогаза является навоз домашних животных и птичий помет. Могут быть использованы и другие сельскохозяйственные отходы, такие, как солома, используемая в качестве подстилки для животных, трава, ботва и др. Кроме того, для получения биогаза могут использоваться твердые бытовые отходы (ТБО), централизованно удаляемые из жилых зданий, органические отходы пищевых производств, отходы предприятий общественного питания и осадки (шламы) сточных вод канализационных очистных сооружений.

3.7 Режим споживання газу

Всі міські споживачі - побутові, комунальні суспільні і промислові - споживають газ нерівномірно. Вжиток газу змінюється в залежності від місяців року, днів тижня і календарних днів, а також погодинно.

Виходячи з періоду, протягом якого споживання газу приймають постійним, розрізняють:

1) сезонну нерівномірність, або нерівномірність за місяцями року;

2) добову нерівномірність, або нерівномірність за днями тижня;