Equipos de recuperación de gas asociados a yacimientos petrolíferos

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La unidad de recuperación de gas asociada es un dispositivo profesional de protección ambiental para recolectar, purificar, separar y utilizar el gas asociado generado durante la extracción de yacimientos petrolíferos. El gas asociado es un gas mixto, compuesto principalmente de metano, pero que también contiene alcanos de bajo-peso molecular-como etano, propano y butano, así como pequeñas cantidades de nitrógeno, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno y otros gases traza no-hidrocarburos. Durante mucho tiempo, se han emitido o quemado directamente grandes cantidades de gas asociado, desperdiciando valiosos recursos energéticos y provocando una grave contaminación ambiental y emisiones de carbono.

Este producto emplea un proceso de condensación + adsorción de múltiples-etapas, que utiliza presurización, deshidratación, refrigeración y fraccionamiento para licuar y recuperar los componentes de hidrocarburos ligeros (C3+) del gas asociado, mientras utiliza el gas seco (C1, C2) para generación de energía o como combustible, logrando "cero venteo y plena utilización" del gas asociado. El producto presenta ahorro de energía verde, seguridad inteligente y baja-reducción de emisiones de carbono, y es adecuado para diversos escenarios, como bocas de pozos de yacimientos petrolíferos, estaciones de recolección de gas, pozos dispersos remotos y plataformas marinas. Todo el equipo y la ruta del proceso son avanzados y ejemplares en la industria.

2.1 Principios técnicos básicos
La ruta técnica principal para la recuperación de gas asociado de los yacimientos petrolíferos utiliza principalmente métodos de condensación y adsorción, que normalmente emplean un proceso combinado de múltiples-etapas para lograr una separación eficiente. Su principio básico es utilizar la diferencia de presión de vapor de los hidrocarburos a diferentes temperaturas, enfriando gradualmente los diferentes componentes del gas asociado para condensarlos en estados líquidos, logrando así la separación y recuperación de los hidrocarburos ligeros.

2.2 Flujo de proceso típico
Tomando como ejemplo un proceso de condensación de enfriamiento superficial-compresión de vapor-adsorción-de varias etapas, incluye principalmente los siguientes pasos:

Paso 1: Pretratamiento del gas de materia prima (sistema de purificación)

El gas del oleoducto ingresa primero al sistema de separación de gas-agua. A través de la separación rotativa de baja-velocidad, la malla de filtro metálico y otros procesos, el agua, el petróleo pesado y el limo se separan completamente. Este paso elimina eficazmente el agua libre, el petróleo crudo y otras impurezas líquidas del gas asociado, lo que reduce la carga en los procesos posteriores. El petróleo crudo separado y otros líquidos se descargan y recogen a través de válvulas.

Paso 2: Presurización y Purificación (Sistema de Compresión)

El gas purificado se presuriza mediante un compresor de gas natural y luego se condensa y purifica. El sistema de compresión utiliza un compresor sin aceite-equipado con un enfriador evaporativo de desarrollo propio-, que presenta un bajo consumo de energía y un mantenimiento conveniente.

Paso 3: Secado profundo (Sistema de secado)

El gas comprimido a alta-presión ingresa al sistema de secado, donde se somete a una deshidratación profunda utilizando tamices moleculares 4A. El sistema logra el reciclaje y la regeneración de los tamices moleculares mediante la reducción del calentamiento del gas y el intercambio automático, lo que resulta en un buen rendimiento de ahorro de energía-.

Paso 4: Condensación y separación de varias etapas (sistema de refrigeración)

El gas seco ingresa al sistema de refrigeración. El dispositivo cuenta con condensación multi-etapa, recuperando diferentes componentes etapa por etapa.

Los hidrocarburos ligeros (C3 y superiores) ingresan al área de almacenamiento a través de un tanque de reflujo; después de cuatro-etapas de condensación, el gas natural restante (principalmente metano (C1) y etano (C2)) se convierte en gas seco, que puede usarse para generación de energía de combustión u otras aplicaciones.

Paso 5: Recuperación del producto y utilización del gas seco

Los hidrocarburos ligeros (gas licuado de petróleo, petróleo ligero, etc.) separados por condensación ingresan al tanque de almacenamiento del producto; El gas seco recuperado (C1, C2) se puede utilizar para la generación de energía de turbinas de gas, la producción de vapor de calderas de calor residual o calefacción doméstica, logrando una recuperación total de los recursos, una utilización integral y una economía circular.

2.3 Esquema de recuperación multi-modo

Esta unidad puede desarrollar múltiples modos de recuperación de recursos de gas asociado de diferentes escalas:

Entre ellos, el modo mixto de hidrocarburos + generación de energía puede utilizar hidrocarburos mixtos con contenido de C3 o superior para la recuperación, al mismo tiempo que utiliza gas seco para la generación de energía.

2.4 Composición del sistema

La composición del sistema de la unidad de recuperación de gas asociado en el yacimiento petrolífero consta principalmente de los siguientes módulos:

3.1 Parámetros técnicos generales

3.2 Parámetro típico del proyecto

Referencia Un conjunto completo de equipos para recuperar gas asociado e hidrocarburos ligeros de un yacimiento petrolífero con una capacidad de 100 millones de Nm³/a, exportado a Kazajstán, utiliza cuatro líneas de producción montadas sobre patines-en configuración paralela. La capacidad normal de procesamiento es de 252.000 Nm³/d, pudiendo operarse con un máximo de cuatro líneas de producción, alcanzando una capacidad de procesamiento de 336.000 Nm³/d. Puede recuperar 66.800 toneladas de gas licuado de petróleo y 10.780 toneladas de petróleo ligero al año. Este dispositivo puede ajustarse de manera flexible según las fluctuaciones de la fuente de gas, adoptando modos de funcionamiento como "1 en 3 apagado", "2 en 2 apagado" y "3 en 1 apagado", ofreciendo métodos de producción flexibles y rendimiento de -ahorro y reducción del consumo- de energía.

4.1 Recuperación de alta-eficiencia, convirtiendo los residuos en tesoros
Alta tasa de recuperación de hidrocarburos ligeros: las tasas de recuperación de etano y propano pueden alcanzar entre el 90% y el 95%, maximizando la recuperación de recursos.

Productos diversificados: puede producir una variedad de productos de alto-valor, como gas licuado de petróleo, petróleo ligero e hidrocarburos mixtos.

Utilización integral del gas seco: El gas seco recuperado se puede utilizar para generación de energía, calefacción o producción de GNL/GNC.

Beneficios económicos importantes: un determinado proyecto tiene unos ingresos por ventas anuales de 336 millones de yuanes, un retorno de la inversión del 59,91% y un período de recuperación de aproximadamente 2,8 años.

4.2 Diseño montado sobre patines-para una implementación flexible

Integración modular: las unidades de purificación, compresión, secado, refrigeración y fraccionamiento están integradas en una base montada sobre patines. Todo lo que se necesita para su funcionamiento inmediato es-una conexión in situ a tuberías de agua, electricidad y gas. La instalación es rápida, lo que la hace especialmente adecuada para pozos remotos y fuentes de gas dispersas donde no se pueden construir redes de tuberías.

Varias unidades en paralelo: se pueden conectar en paralelo varias unidades pequeñas-montadas sobre patines, ajustando de manera flexible el número de unidades en funcionamiento según los cambios en la fuente de gas, evitando el fenómeno del "motor sobredimensionado para una carga pequeña".

Múltiples modos de recuperación: Admite varios modos como mezcla de hidrocarburos + GNL, mezcla de hidrocarburos + GNC y mezcla de hidrocarburos + generación de energía, adaptándose a diferentes condiciones de fuente de gas y demandas del mercado.

4.3 Ahorro de energía-y reducción de emisiones de carbono bajas- respetuosas con el medio ambiente

Recuperación de enfriamiento: utilizando tecnología de recuperación de enfriamiento, el gas de escape de entrada se pre-utilizando la capacidad de enfriamiento del gas condensado en el extremo aguas abajo, lo que reduce significativamente el consumo de energía.

Enfriador evaporativo de alta-eficiencia: los productos-de desarrollo propio pueden ahorrar un 98 % de agua y un 55 % de electricidad.

Venteo cero: En condiciones normales de producción se puede recuperar el 100% del gas asociado, extinguiéndose completamente la antorcha.

Reducción de las emisiones de carbono: cierto proyecto de yacimiento petrolífero marino logró una recuperación del 100% del gas asociado, reduciendo las emisiones de carbono en 39.000 toneladas por año.

4.4 Control inteligente, seguro y confiable

Control totalmente automático PLC/DCS: inicio/parada con un-botón, funcionamiento automático en cualquier-clima, lo que permite el funcionamiento sin supervisión.

Monitoreo en línea: monitoreo en tiempo real-y consulta de tendencias de parámetros como temperatura, presión y caudal.

Diseño-a prueba de explosiones: Clasificación a prueba de explosiones-Ex d IIB T4, adecuado para entornos inflamables y explosivos.

Enclavamiento de seguridad: Equipado con múltiples funciones de protección de seguridad, como protección contra sobrepresión, sobretemperatura y fugas.

6.1 Factores clave de selección

Los siguientes factores deben considerarse exhaustivamente al seleccionar un sistema:

Condiciones de la fuente de gas: datos básicos como producción, composición, presión y temperatura del gas asociado.

Rango de fluctuación del volumen de gas: ¿Es estable la fuente de gas y qué tan grande es el rango de fluctuación?

Distribución de la ubicación del pozo: centralizada o descentralizada, ¿existe una red de ductos?

Mercado de Productos: Demanda del mercado y condiciones de transporte de productos como GLP, petróleo liviano y GNC/GNL.

Condiciones del suministro de energía: ¿Existe una fuente de energía estable y es posible autogenerar electricidad?

Presupuesto de Inversión: Inversión inicial y periodo de recuperación esperado.

6.2 Recomendaciones para combinar el volumen de gas y la solución

6.3 Referencia del modelo de producto

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