1. 광산에서의 석유 및 가스 수집 및 운송 업무 및 내용
광산에서의 석유 및 가스 수집 및 운송은 다양한 분산유에 의해 생산되는 석유 및 가스의 농축을 말한다. 필요한 사전 처리를 거쳐 적합한 원유와 천연가스를 만들어 장거리 송유관(또는 광산의 원유 저장고)의 첫 번째 정거장이나 가스 파이프라인의 첫 번째 정거장으로 보내는 전 과정입니다.
요약하면, 광산에서 석유 및 가스를 수집하고 운송하는 작업 범위는 유정에서 시작하여 광산의 원유 저장소 또는 석유의 첫 번째 정류장에서 끝나는 광산 사업입니다. 가스 파이프라인의 주요 임무는 국가의 에너지 안보를 제공하기 위해 국가 품질 지수 요구 사항을 충족하는 원유와 천연 가스를 최대한 생산하는 것입니다. 구체적인 작업에는 석유 및 가스 분리, 석유 및 가스 측정, 원유 탈수, 천연 가스 처리 등이 포함됩니다. 가스 정화, 원유 안정화, 가벼운 탄화수소 회수, 유성 하수 처리 및 기타 프로세스 링크.
2. 광산 석유 및 가스 수집 및 운송 프로세스
광산 석유 및 가스 수집 및 운송 프로세스는 석유 및 가스전 내 석유 및 가스의 흐름에 대한 일반적인 설명입니다. . 여기에는 석유 및 가스 유정의 유정에서 시작하여 광산의 원유 저장소 또는 석유 및 가스 파이프라인의 첫 번째 정류장에서 끝나는 전체 프로세스가 포함됩니다. 광산의 석유 및 가스 수집 및 운송 과정은 다양한 방식으로 나눌 수 있습니다.
(1) 스테이션 레이아웃 수준에 따른 분류
유정의 유정과 중앙 처리 스테이션 사이에는 스테이션 레이아웃 수준이 다르며, 이를 첫 번째라고 할 수 있습니다. - 레벨 스테이션 배치 프로세스, 2단계 스테이션 배치 프로세스 및 3단계 스테이션 배치 프로세스.
1단계 스테이션 배치 프로세스는 유정 제품이 직접 혼합되어 단일 유정 파이프라인을 통해 분리, 측정 및 기타 처리를 위해 중앙 처리 스테이션으로 운송되는 것을 의미합니다. 이 공정은 중앙 처리 스테이션에 가까운 곳에 위치한 유정에 적합합니다.
2차 스테이션 배치 프로세스(그림 7-2 참조)는 유정 제품이 먼저 혼합되어 단일 유정 파이프라인을 통해 계량 스테이션으로 운송되는 것을 의미하며, 계량 스테이션에서 별도의 유정에서 측정된 후 유정 제품을 측정합니다. 그런 다음 별도의 스테이션(팀)에서 혼합되어 처리를 위해 중앙 처리 스테이션으로 운송됩니다. 이 공정은 유정이 상대적으로 집중되어 있고 중앙 처리 스테이션에서 그리 멀지 않은 유전 지역에 적합합니다. 유정 압력은 유정 제품을 중앙 처리 스테이션으로 운반할 수 있습니다. 일반적으로 계량 스테이션은 오일에 따라 배열됩니다. 생산팀.
그림 7-2 2차 스테이션 배치 및 운송 과정
3차 스테이션 배치 과정은 유정 제품을 계량 스테이션의 별도 유정에서 측정한 후, 먼저 혼합 운송을 위해 스테이션(팀)으로 나뉘며, 이송 스테이션에서 가스와 액체가 분리됩니다. 액체 단계는 가압되어 후속 처리를 위해 중앙 처리 스테이션으로 이송됩니다. 유정 압력에 의한 처리를 위한 중앙 처리 스테이션 또는 천연 가스 처리 공장. 이 공정은 중앙 처리 스테이션에서 멀리 떨어져 있고 유정 압력에 따라 유정 제품을 중앙 처리 스테이션으로 이송할 수 없는 유전 지역에 적합합니다.
일반적으로 2차 스테이션 배치 프로세스는 기밀성이 높고 석유 및 가스 손실이 적으며 에너지 활용이 합리적이며 중앙 집중식 관리가 용이한 것이 특징인 보다 합리적인 스테이션 배치 방법입니다. 그러나 실제 적용에서는 스테이션 배치 방법이 특정 분석 및 특정 조건에 따라 결정되어야 합니다.
(2) 가열에 따른 분류 및 점도 저하 방법
우리나라 유전에서 생산되는 원유의 대부분은 "3고(높은 왁스 함량, 높은 유동점, 높은 점도)"입니다. )" 일반적으로 사용되는 원유를 가열하여 운반한다. 다양한 가열 방법에 따라 수원 가열 수집 및 운송 프로세스, 히트 트레이싱 수집 및 운송 프로세스(증기 추적 또는 온수 추적), 혼합 수집 및 운송 프로세스(증기 혼합, 뜨거운 오일 혼합, 온수 혼합, 활성수 혼합) 및 수원 등에서 가열하지 않고 수집 및 운송 과정
1． 수원 가열 수집 및 운송 과정
수원 가열 수집 및 운송 과정은 그림 7-3에 나와 있습니다. 유정 제품은 웰헤드 가열로에 의해 가열된 후 별도의 측정을 위해 계량 스테이션에 들어가고 계량 스테이션 가열로에 의해 가열된 후 혼합되어 이송 스테이션 또는 중앙 처리 스테이션으로 이송됩니다. 이는 현재 우리나라 유전에서 널리 사용되고 있는 집합 및 운송과정이다.
그림 7-3 수원 가열 수집 및 운송 과정
1 - 수원 재킷 가열로, 2 - 측정 분리기, 3 - 계량 스테이션 물 재킷 가열로, /p>
2. 히트 트레이싱 수집 및 운송 프로세스
히트 트레이싱 수집 및 운송 프로세스는 열 매체를 사용하여 열 수집 및 운송 파이프라인을 사용하는 수집 및 운송 프로세스로, 사용되는 다양한 가열 매체에 따라 나눌 수 있습니다. 스팀 트레이싱 수집 및 운송 프로세스 및 스팀 트레이싱 수집 및 운송 프로세스 온수 트레이싱 수집 및 운송 프로세스.
그림 7-4는 증기 추적 수집 및 운송 과정을 보여줍니다. 환승 스테이션에 위치한 증기 보일러를 통해 증기가 생성되고 증기 파이프라인을 사용하여 유정과 유정 사이의 혼합 운송 파이프라인을 추적합니다. 계량 스테이션.
그림 7-4 증기 추적 수집 및 운송 과정
1 - 생산 및 계량 분리기, 2 - 오일 제거 분리기, 4 - 외부 오일 펌프, - 외부 가열로, 6 - 보일러, 7 - 풀
그림 7-5는 온수 추적 집수 및 이송 과정을 보여줍니다. 순환수는 이송 스테이션에 위치한 가열로를 통해 가열됩니다.
유정으로 향하는 온수 파이프라인은 별도로 절연되어 있으며 유정 장치를 가열합니다. 유정의 오일 출구 파이프라인은 송유관을 가열하는 데 사용됩니다.
이 두 공정은 상대적으로 간단하고 압력이 낮고 생산량이 낮으며 원유 유동성이 좋지 않은 유전 지역의 히트 트레이싱 수집 및 운송에 적합합니다. 그러나 증기 발생 장비나 순환식 물 가열로가 필요합니다. 일회성 투자가 많이 필요하고 작동이 어렵습니다. 중간 열 손실이 크고 열 효율이 낮습니다.
3. 혼합 수집 및 운송 공정
혼합 수집 및 운송 공정은 오일의 점도를 낮추고 안전한 운송을 달성하기 위해 점도 감소 매체를 유정 송유관에 혼합하는 것입니다. 일반적으로 사용되는 점도 감소 매체에는 증기, 뜨겁고 얇은 오일, 온수 및 활성수가 포함됩니다.
그림 7-6은 희석된 기름의 수집 및 운송 과정을 보여준다. 얇은 오일은 유정의 유정 유류 라인으로 유정에서 가압 및 가열 혼합되어 수집 및 운송 과정에서 원유의 점도를 감소시킵니다. 이 공정은 지층 투과성이 낮고 액체 생산량이 낮으며 원유 점도가 높은 유정에 적합하지만 더 많은 장비와 복잡한 공정이 필요하고 혼합에 적합한 얇은 오일이 필요합니다.
그림 7-5 온수 추적 수집 및 운송 프로세스
1 - 생산 및 계량 분리기, 2 - 오일 제거 분리기 3 - 버퍼 오일 탱크, 외부 운송 오일 펌프 ; 5 - 외부 가열로 6 - 완충 물 탱크 7 - 순환수 가열로
그림 7-6 얇은 오일 수집 및 운반 과정
1 — 오일 계량 밸브 그룹; 3 — 삼상 분리기; 5 — 침전 탱크; 7 — 전기 탈수기; 9 — 얇은 오일 분배 10 - 얇은 오일 가열로, 12 - 유량계, 14 - 오일 혼합 펌프, 16 - 원유 정화 스테이션 전송; 17-역으로 유입되는 얇은 기름 18-기름이 많은 하수 처리장
그림 7-7은 활성화된 물의 수집 및 운송 과정을 보여줍니다. 열적으로 활성화된 물은 특수 파이프라인을 통해 유정에서 유정의 오일 흐름 라인으로 혼합되어 원유를 수중유 에멀젼으로 전환하여 오일과 오일, 오일 및 파이프 벽 사이의 원래 마찰을 방지합니다. 물과 물이 되고, 물과 파이프 벽 사이의 마찰로 인해 오일 점도가 감소합니다. 이 공정은 고점도 원유의 수집 및 운송에 적합하지만 공정이 복잡하고 파이프라인 및 장비의 스케일링이 발생하기 쉽고 해유화, 탈수 등 후공정 시설을 추가해야 합니다.
4. 유정에서의 비가열 집수 및 운송 과정
그림 7-8은 유전 개발이 중기 및 후기 단계에 접어들면서 채택된 비가열 집수 및 운송 과정을 보여준다. 그리고 유정에서 생산된 액체의 수분 함량은 계속해서 증가합니다. 유정 생산 유체의 수분 함량이 증가함에 따라, 한편으로는 생성된 유체의 온도가 증가하고, 다른 한편으로는 생성된 유체는 수중유 에멀젼을 형성할 수 있으며, 이는 운송 저항을 크게 감소시킵니다. 유정 제품이 혼합되어 유정 온도와 압력에 따라 계량 스테이션으로 직접 운반되어 조건이 만들어지는 것을 방지합니다.
그림 7-7 혼합활성수의 수집 및 운송 과정
그림 7-8 수원에서 가열하지 않고 수집 및 운송 과정
(3) 분할 파이프 레이아웃에 따라< /p>
유정으로 이어지는 파이프라인의 수에 따라 단일관 집결 및 운송 과정, 이중 파이프 집결 및 운송 과정, 3관 집결 및 운송 과정으로 나눌 수 있습니다. . 또한 링 파이프라인 네트워크 수집 및 운송 프로세스, 수지상 파이프라인 네트워크 수집 및 운송 프로세스, 방사형 파이프라인 네트워크 수집 및 운송 프로세스, M자형 파이프라인 네트워크 수집 및 운송 프로세스 등도 있습니다.
단일관 수집 및 운송 공정은 그림 7-3과 같이 유정 제품 혼합 운송 파이프라인이 유정과 계량 스테이션 사이에 하나만 있음을 의미합니다. 이중 파이프 수집 및 운송 공정은 유정과 계량 스테이션 사이에 두 개의 파이프라인이 있음을 의미하며, 하나는 유정 제품을 운송하고 다른 하나는 열매체를 운송하여 점도 감소 및 운송을 달성합니다. 그림 7-7에 나와 있습니다. 3파이프 집합 및 운송 프로세스는 유정과 계량 스테이션 사이에 3개의 파이프라인이 있고, 하나는 유정 제품을 운송하고, 다른 두 개는 계량 스테이션과 계량 스테이션 사이의 열매체 순환을 실현함을 의미합니다. 그림 7-5 수집 및 운송 과정에 표시된 물 추적.
환형 파이프라인 네트워크 수집 및 운송 프로세스는 그림 7-9에 나와 있습니다. 환형 파이프라인을 사용하여 환승 스테이션 또는 중앙 처리 스테이션으로 연결하여 유전 지역의 유정을 직렬로 연결합니다. 보조 또는 기본 스테이션을 설정합니다. 이 공정은 주로 유전 외부의 유전을 수집하고 운송하는 데 사용됩니다.
(4) 석유 및 가스 수집 및 운송 시스템의 밀봉 정도에 따른 분류
석유 및 가스 수집 및 운송 시스템의 밀봉 정도에 따라 공개집결 및 운송과정과 비공개집합 및 운송과정으로 나눌 수 있다.
공개집합운송과정이란 유정제품이 유정으로부터 외부운송까지 연결되는 모든 과정 중 적어도 6, 9, 9 등 한 지점이 대기와 연결되는 것을 의미한다. 그림 7-10의 13은 석유 저장 탱크를 기다리고 있습니다. 이러한 공정 운영 관리의 자동화 수준은 높지 않고 매개변수 조정도 쉽지만 석유 및 가스의 증발 손실이 크고 에너지 소비가 크다.
밀폐식 수집 및 운송 과정은 그림 7-11에서 볼 수 있듯이 유정과 유정 제품의 외부 운송 사이의 모든 프로세스 연결이 닫혀 있음을 의미합니다. 이 프로세스는 석유 및 가스의 증발 손실을 줄이고 에너지 소비를 줄입니다. 그러나 전체 시스템이 밀봉되어 있기 때문에 국부적인 매개변수 변동이 전체 시스템에 영향을 미치므로 운영 관리에 있어 높은 수준의 자동화가 필요합니다.
그림 7-9 단일 파이프 환형 파이프 네트워크 수집 및 운송 프로세스
그림 7-10 공개 수집 및 운송 프로세스
1—계량 분리기 2; — 액체 유량계; 4, 5 - 1차 및 2차 오일 및 가스 분리기; 6, 9, 11 - 1차 및 2차 탈수 펌프 , 외부 가열로 10 - 하수 펌프 12 - 외부 오일 펌프
그림 7-11 폐쇄형 수집 및 운송 과정 2 - 액체 흐름 미터; 4, 5 - 1차 및 2차 오일 및 가스 분리기, 6, 10 - 탈수 펌프, 8, 12 - 전기 탈수기; 외부 오일 펌프
(5) 해상 유전 수집 및 운송 프로세스
현재 일반적인 해상 석유 및 가스 생산 및 수집 및 운송 시스템 프로세스에는 주로 반해상 및 반육지가 포함됩니다. 유형 수집 및 운송 프로세스와 전 해양 수집 및 운송 프로세스의 두 가지 모드가 있습니다.
반해상 및 반대륙의 석유 및 가스 수집 및 운송 프로세스는 해안 근처의 중형 유전과 석유 및 가스 생산량이 많은 대규모 유전에 적합합니다. 그림 7-12와 같이 해양 플랫폼, 해저 파이프라인, 육상 터미널로 구성된다.
전해양 집수운송이란 석유와 가스의 생산, 수집, 운송, 가공, 저장 등이 모두 해양플랫폼에서 이루어지며, 가공된 원유를 선박에 직접 선적하는 것을 의미한다. 수출용 바다. 이 공정은 해안에서 멀리 떨어진 중소규모 해상 유전에 적합합니다.
그림 7-12 준해양 및 준대륙의 석유 및 가스 수집 및 운송 과정
3. 석유 및 가스 전처리 과정
오일 추출, 원유 추출 또한 일정량의 수반가스, 물, 침전물 등을 추출합니다. 실제 생산 과정에서 유정에서 생산된 유체는 적합한 원유와 천연가스를 얻기 위해 필요한 사전 처리를 거쳐야 합니다.
(1) 오일 및 가스 분리
오일 및 가스 분리는 유전의 오일 및 가스 처리에서 주요 연결 고리입니다. 오일 및 가스 분리기를 사용하여 오일을 분리합니다. , 가스, 물, 모래 등
석유 및 가스 분리기는 석유 및 가스 분야에서 가장 일반적으로 사용되는 중요한 장비 중 하나이며 그 종류도 다양합니다. 실제 생산 공정에서는 수평형 2상 오일 및 가스 분리기와 수평형 오일, 가스 및 물 3상 분리기가 널리 사용됩니다.
1． 수평 2상 오일 및 가스 분리기
수평 2상 오일 및 가스 분리기의 구조는 그림 7-13에 나와 있습니다. 유체는 오일 및 가스 혼합물 입구를 통과한 후 분리기로 들어갑니다. Inlet Splitter를 통해 유체의 흐름 방향이 급격하게 변하면서 오일과 가스가 초기에 분리됩니다. 중력의 작용으로 분리된 액상은 집액부로 진입하여 충분한 시간 동안 집액부에 머문다. 원유의 거품은 5~20분), 액상의 기포가 액면으로 올라와 기상으로 들어가게 됩니다. 액체 수집 부분의 액체 단계는 최종적으로 원유 배출구를 통해 분리기 밖으로 흘러나와 후속 처리 링크로 들어갑니다. 입구 스플리터에서 나온 가스는 액체 표면 위의 중력 침전 부분에 분산되어 가스에 의해 운반된 더 큰 입자 크기(>100 μm)의 오일 방울이 중력에 의해 기체-액체 경계면에 침전되도록 합니다. 침전되지 않은 기름 방울은 가스와 함께 디미스터에 들어가고, 디미스터에서 큰 기름 방울로 합쳐져 중력에 의해 액체 수집 부분에 침전됩니다. 기름 방울에서 나온 가스는 가스 배출구를 통해 분리기 밖으로 흘러나옵니다.
그림 7-13 수평 오일 및 가스 2상 분리기
1 - 오일 및 가스 혼합물 입구, 2 - 입구 스플리터, 3 - 중력 침전 장치, 5 —압력 제어 밸브; 6—가스 배출구; 7—오일 배출구 밸브; 8—원유 배출구; 9—액체 수집부; 수평형 3상 오일, 가스 및 물 분리기
2상 오일 및 가스 분리기는 유정 제품을 기체상과 액체상으로 간단히 분리합니다. 실제로 유정제품은 석유, 가스, 물 등이 혼합된 혼합물입니다. 석유와 가스가 분리되듯이 물도 분리되어야 합니다.
그림 7-14 수평 오일, 가스 및 물 3상 분리기
1 - 오일 및 가스 혼합물 입구 2 - 입구 스플리터 3 - 중력 침전 장치; , 5 - 압력 제어 밸브, 7 - 오일 배플, 9 - 물 배플, 12 - 물 챔버, 3상 오일, 가스 및 물 분리기는 오일, 가스 및 물을 분리할 수 있습니다. 그 구조는 그림 7-14에 나와 있습니다. 유체는 오일과 가스 혼합물 입구에서 분리기로 들어갑니다. 물을 기체상과 액체상으로 혼합합니다. 액상은 도관에서 유수 경계면 아래로 유도되어 액수집부로 들어가고, 유액수집부에서 오일과 물이 분리되어 오일 배플 상부에서 흘러내립니다. 오일 풀과 오일 배출구를 통해 분리기 밖으로 흘러 나옵니다. 물은 물 배플을 통해 물 챔버로 들어가고 물 배출구를 통해 분리기 밖으로 흘러나옵니다. 가스는 중력정강부를 수평으로 통과한 후 데미스터를 통과한 후 가스출구로 유출됩니다.
(2) 원유 탈수
석유 추출에는 다량의 물이 생성됩니다. 원유에 포함된 수분의 대부분은 자유수(free water)와 유화수(emulsified water)의 형태로 존재하며, 이는 석유 및 가스 수집과 운송, 저장 및 운송, 심지어 석유 처리에 많은 위험을 초래합니다. 따라서 원유는 탈수되어야 합니다.
유화수는 물과 원유가 만나 형성된 유화액으로 그 물리적 성질이 크게 변화되어 탈수의 주요 대상이 된다. 일반적으로 유화수에는 두 가지 유형이 있습니다. 하나는 유중수(W/O) 유화수입니다. 여기서 물은 분산상이고 다른 하나는 수중유(O/W)입니다. ) 유화수. 여기서 물은 분산상이고 오일은 연속상입니다.
원유를 탈수하는 방법에는 열침강 탈수, 화학적 탈수, 원심 탈수, 조립 탈수, 전기 탈수 등 여러 가지 방법이 있습니다. 실제 탈수 공정에서 가장 일반적으로 사용되는 방법은 열화학 유화 탈수와 전기 탈수입니다.
1． 열화학적 해유화 및 탈수
열화학적 해유화 및 탈수는 수분을 함유한 원유를 특정 온도로 가열하고 원유에 소량의 화학적 항유화제를 첨가하여 유수 에멀젼의 안정성을 파괴하는 것입니다. 그리고 물방울의 충돌, 유착 및 침전을 촉진하여 오일-물 분리의 목적을 달성합니다.
2. 전기 탈수
원유 전기 탈수 방법은 수분 함량이 약 30%인 유중수형 원유 에멀젼을 처리하는 데 적합합니다. 원유 에멀젼을 고전압 DC 또는 AC 전기장에 배치하면 전계력의 작용으로 물방울이 합쳐지고 합쳐져 더 큰 크기의 물방울이 형성되어 오일과 오일이 분리됩니다. 물.
원유의 전기수화 과정에서 물방울은 전기영동 유착, 쌍극자 유착, 진동 유착이라는 세 가지 방식으로 전기장에서 뭉치고 합쳐집니다. 그중 AC 전기장에서는 물방울이 주로 쌍극자 합체와 진동 합체에 의해 합쳐지고, DC 전기장에서는 물방울이 주로 전기 영동에 의해 합쳐지고 쌍극자 합체로 보완됩니다.
(3) 원유 안정화 및 경질 탄화수소 회수
1. 원유 안정화
원유는 탄화수소의 여러 성분 혼합물입니다. 원유 수집 및 운송 과정에서 운영 조건의 변화로 인해 원유의 일부 경질 성분이 휘발되어 원유의 증발 손실이 발생합니다. 원유의 증발 손실을 줄이고, 석유 및 가스 자원을 최대한 활용하고, 환경을 보호하고, 원유 저장 및 운송의 안전성을 향상시키기 위해서는 휘발성이 높은 경질 성분을 제거하기 위한 일련의 기술적 조치를 채택해야 합니다. (주로 C1 ~ C4) 원유의 휘발성과 포화 증기압을 줄이고 원유를 안정적으로 유지하는 과정을 원유 안정화라고 합니다.
원유를 안정화시키는 방법에는 순간안정화법, 분별안정화법, 대형탱크추출법 등 여러 가지가 있다.
플래시 안정화 방식은 불안정한 원유를 일정 온도까지 가열한 후 이를 감압 하에서 플래시 증발시켜 해당 기상 생성물과 액상 생성물을 분리하는 방식이다. 현재 가장 널리 사용되는 방법입니다. 플래시 안정화 방법의 원리 흐름은 그림 7-15에 나와 있습니다.
그림 7-15 플래시 안정화 방법의 원리 흐름도
1 - 열교환기 2 - 가열로 4 - 압축기 6 - 분리기, 7-펌프
분별 안정화 방법은 원유의 각 성분의 다양한 휘발성을 기반으로 하며 증류 원리를 사용하여 원유의 C1~C4 성분을 제거합니다. 분별안정화법의 일반적인 흐름은 그림 7-16과 같다. 분별 안정화 방법의 주요 장비는 안정화 탑입니다. 안정화 탑은 완전한 증류탑입니다. 탑의 상부는 정류 섹션이고, 하부는 스트리핑 섹션이며, 상단에는 환류 시스템이 있습니다. 타워, 그리고 타워 바닥에 재가열 시스템이 있습니다. 이 방법은 장비가 많고 공정이 복잡하지만 원유의 품질을 안정시킨다.
그림 7-16 분류 안정화 방법의 일반적인 흐름도
1 - 열 교환기 2 - 안정화 타워 3 - 응축기 5 - 환류 탱크 ; 펌프; 7-리보일러
대형 탱크 펌핑 방식은 원유 처리장의 침전 탈수유 탱크를 사용하고 탱크 상단에 펌핑 파이프 라인을 설치하고 압축기를 사용하여 펌핑하는 것입니다. 탱크의 유증기는 가압, 냉각 및 계량 후 경질 탄화수소 회수 장치로 이송되어 회수됩니다.
2． 경질 탄화수소 회수
경질 탄화수소는 천연가스에 포함된 C3 이상의 탄화수소 혼합물을 말하며, 다양한 공정을 통해 액체 형태로 회수되는 것을 경질 탄화수소 회수라고 합니다.
경질 탄화수소를 회수하는 방법에는 여러 가지가 있는데 일반적으로 사용되는 방법으로는 고체흡착법, 액체흡착법, 저온분리법 등이 있다.
고체흡착법은 다양한 탄화수소에 대한 고체흡착제(예: 활성탄, 활성알루미나 등)의 서로 다른 흡착능력을 활용하여 천연가스 중의 다양한 성분을 분리하는 방법이다.
액체흡수법은 액체흡수유(나프타, 등유 등)에 천연가스 내 각 성분의 용해도가 다른 점을 이용하여 천연가스 중의 여러 성분을 분리하는 방법이다.
이 두 가지 방법은 초기 경질탄화수소 회수에 가장 일반적으로 사용되는 방법이었지만, 높은 투자비, 높은 에너지 소비 및 낮은 수율로 인해 점차 저온 분리 방법으로 대체되고 있습니다.
저온분리법은 천연가스의 각 성분이 서로 다른 응축 온도를 이용해 냉각 과정에서 각 성분을 분리하는 방식이다. 이 방법의 특징은 가스의 온도가 낮다는 것입니다. 일반적으로 저온을 얻기 위한 방법으로는 주로 냉매냉동, 팽창팽창냉동, 이 둘을 혼합한 냉동방법이 있다.
(4) 유전 가스의 정화
유전 가스에는 모래, 절단물 등의 고체 불순물, 물, 응축수 등의 액체 불순물, 물 등 다양한 불순물이 포함되어 있습니다. 증기, 황화물 등 수소, 이산화탄소 등의 가스 불순물. 고체 불순물이 존재하면 파이프라인, 장비, 기구 등에 마모가 발생하고 심각한 경우 파이프라인이 막히고 운송 용량이 감소하며 수증기의 존재는 파이프라인의 운송 용량을 감소시키고 생산 안전에 영향을 미칩니다. 가스 발열량은 감소하지만 압력과 환경 조건이 변하면 수증기가 천연 가스 흐름에서 침전되어 액체 물, 얼음 또는 천연 가스의 고체 수화물을 형성하여 파이프라인의 압력 강하를 증가시키고 파이프라인을 차단할 수도 있습니다. 심각한 경우, 산성 가스 H2S 또는 CO2가 존재하면 파이프라인 및 장비의 부식이 악화되고 화학 제품의 품질에 영향을 미칩니다. 유전가스의 장거리 운송이나 경질 탄화수소의 회수 이전에 가스정화는 필수적인 연결고리임을 알 수 있다. 가스 정화에는 주로 다음과 같은 방법이 사용됩니다.
1. 흡착법
흡착법은 유전가스 중의 성분이 다르면 고체흡착제 표면에 축적되는 특성이 서로 다른 원리를 이용하여 특정 성분을 고체흡착제 표면에 흡착시켜 제거하는 방법이다. .
2． 흡수
흡수는 가스 혼합물을 적합한 액체 흡착제로 처리하여 하나 이상의 구성 요소를 제거하는 방법입니다. 예를 들어, 액체 탄화수소는 기체 탄화수소를 흡수하는 데 사용되고, 물은 CO2를 흡수하는 데 사용되며, 글리콜은 탈수에 사용되거나 폴리에틸렌 글리콜 메틸 에테르는 탈황에 사용되며, 알칼리 액체는 CO2를 흡수하는 데 사용됩니다. 운전 중에 흡수된 용액이 재생되어 용매를 재활용할 수 있습니다.
3. 저온분리 방식
다성분계 혼합가스에서는 각 성분의 응축온도가 다르기 때문에 응축과정에서 끓는점이 높은 성분이 먼저 응축되어 일정한 온도로 분리될 수 있다. 정도. 냉각 온도가 낮을수록 분리 정도는 높아집니다. 예를 들어 저온 분리법 탈수, 팽창기 냉동 탈수 등은 모두 저온 분리 방법입니다. 이 방법은 공정이 간단하고 비용이 저렴하며 특히 고압가스에 적합합니다.
4． 직접변환법
직접변환법은 적절한 화학반응을 이용하여 불순물을 가스 중에 잔류하는 무해한 화합물로 변환하거나, 원래의 불순물보다 제거하기 쉬운 화합물로 변환하여 정화의 목적을 달성하는 방법입니다.
4. 석유 및 가스 측정
석유 및 가스 측정은 석유 및 천연가스 흐름을 측정하는 것을 의미합니다. 유전 및 가스전의 생산 공정에는 유정에서 외부 전송까지 세 가지 주요 유형이 있습니다. 즉, 유정 및 가스정 생산 측정, 외부 전송 흐름 측정 및 인계 수량 측정입니다.
(1) 유정 및 가스정 생산량 측정
유정 및 가스정 생산량 측정이란 생산정에서 생산되는 석유 및 가스의 양을 측정하는 것입니다. 유정 및 가스정의 생산 현황을 파악하고, 유정 및 가스정 관리, 유정 및 가스층 동적 분석을 위한 데이터를 제공하는 것이 목적입니다.
생산량이 많은 유정과 가스정의 경우 일반적으로 각 유정에 별도의 계량 장치가 장착되어 있는데, 이를 단일 유정 계량이라고 합니다.
생산량이 적은 유정 및 가스정의 경우 일반적으로 8~12개의 유정에 계량 장치 세트를 장착하고 각 유정에서 생산되는 석유, 가스 및 물을 측정해야 합니다. 정기적으로 그리고 정기적으로. 이 계량 방법을 다중 웰 계량이라고 합니다.
유정 및 가스정 생산량을 측정하는 방법에는 분리 계량법과 다상 유량 계량법의 두 가지 방법이 있습니다. 분리 계량 방식은 유정 및 가스 분리기를 사용하여 먼저 유정 제품을 가스와 액체 단계 또는 가스, 오일 및 수상 단계로 분리한 다음 각 단계의 유속을 별도로 측정합니다. 측정 정확도는 분리 품질에 영향을 받고, 오일과 가스를 완전히 분리하는 것이 어렵기 때문에 이 방법은 측정 정확도가 낮고, 부대 장비가 많고, 면적이 넓습니다. 다상 유량 측정 방법은 유정 제품의 구성 및 유량을 자동으로 분석 및 감지한 후 유정의 석유 생산량, 가스 생산량 및 액체 생산량을 결정합니다. 분리와 측정을 통합한 소형, 고정밀, 간편한 조작이 특징인 측정 개발 방향입니다.
(2) 아웃바운드 흐름 측정
아웃바운드 흐름 측정은 석유 및 천연가스 운송 흐름을 측정하는 것입니다. 수출 당사자와 인수 당사자 간의 석유 및 가스 인도 관리를 위한 기본 기반입니다. 측정에는 연속성과 높은 장비 정확도가 필요합니다. 수출되는 원유의 경우 일반적으로 고정밀 유량계를 사용하여 체적 유량을 연속적으로 측정한 다음 밀도에 밀도를 곱하고 수분 함량을 빼서 질량 유량을 얻습니다. 포괄적인 측정 오류는 일반적으로 ±0.35% 이내여야 합니다. 이를 위해서는 원유 유량 계측기가 더 높은 정확도를 필요로 하며 정기적으로 교정되어야 합니다.
(3) 인도 수량 측정
인계 수량 측정은 유전 내 다양한 석유 생산 단위 간의 석유 제품 배송 흐름을 측정하는 것을 의미합니다. 석유생산단위별 생산지표의 완성도를 측정하고 경제회계를 실시하는 기초가 됩니다. 측정 방법의 관점에서 볼 때, 인계량 측정은 기본적으로 외부 유량 측정과 유사합니다. 그러나 이 측정은 유전 내의 다양한 석유 생산 단위 사이에서 이루어지기 때문에 측정 정확도는 외부 유량 측정만큼 높지 않습니다.
5. 유성 폐수 처리
현재 우리나라 대부분의 유전은 개발 후기 단계에 진입했으며 대부분 물 주입 방식으로 개발되어 증가하고 있습니다. 유정 생산 유체의 수분 함량(일부 유전에는 수분 함량이 90%에 도달함)이 있습니다. 초기 처리 과정에서 유정에서 생성된 유체는 다량의 유성 하수를 배출하게 됩니다. 유성 하수를 적절하게 처리하지 않은 후 재주입 및 배출하면 유전 표면 시설이 정상적으로 작동할 수 없게 될 뿐만 아니라, 지층 막힘으로 인해 피해를 입게 됩니다. 이는 유전의 안전한 생산에 영향을 미치고 또한 환경 오염을 유발하므로 유성 하수를 합리적으로 처리하고 활용해야 합니다.
(1) 유성 폐수의 특성
1. 하수 중 유분 함량은 일반적으로 약 1000mg/L이며 소수 유전 하수 중 유분 함량은 3000~5000mg/L에 이릅니다. 동일한 하수 처리장에서 나오는 순간 하수의 오일 함량에도 일정한 변동이 있습니다. 일반적으로 하수 중의 기름은 부유유(기름방울 직경 100μm 이상), 분산유(기름방울 직경 10~100μm), 유화유(기름방울 직경 0.1~10μm), 용해유(기름방울 직경 100μm)로 분류된다. 직경 0.1μm 미만) 4가지 형태로 물에 분포합니다.
2. 짠 하수
유성 하수에는 주로 Ca2+, Mg2+, K+, Na+, Fe2+와 같은 양이온과 Cl-, HCO3-, CO23-, SO24- 등과 같은 음이온을 포함한 다양한 이온이 포함되어 있습니다. 이 이온들은 서로 결합하여 다양한 염을 형성합니다. 특정 조건에서 CaCO3, CaSO4 및 MgCO3와 같이 용해도가 낮은 염은 침전을 형성하는 경향이 있습니다. 물에 매달아두면 물이 탁해지고, 파이프 벽에 쌓이면 스케일이 생길 수 있습니다.
3. 하수에는 가스가 포함되어 있습니다
O2, H2S, CO2 및 기타 유해 가스가 하수에 용해됩니다. 그 중 O2는 강력한 탈분극제로서 양극의 철 원자가 전자를 잃고 Fe2+ 또는 Fe3+를 생성하며 추가로 Fe(OH)3 침전을 생성할 수 있습니다. 마찬가지로 CO2 및 H2S와 같은 산성 가스도 철 원자와 결합하여 FeCO3 스케일 또는 FeS 침전을 형성할 수 있습니다. 금속 장비와 파이프라인의 부식과 스케일링을 크게 악화시킵니다.
4. 하수에 부유물질이 포함되어 있음
하수에 함유된 부유물질은 하수에 포함된 고체 부유물질을 말하며 입자 직경이 1~100μm이며 주로 침전물, 각종 부식 생성물 및 스케일, 박테리아, 콜로이드, 아스팔텐 등을 포함합니다. , 등.
이러한 부유 물질이 물에 부유하면 파이프 벽에 부착되어 물이 탁해지고, 침전물이 형성되어 파이프 벽이 부식되며, 오일 저장소에 다시 주입되면 기공이 막히게 됩니다. 유정 생산에 영향을 미칩니다.
요약하면 하수는 구성성분이 복잡하고, 부식성이 강하고 스케일링이 빠른 것이 특징이다. 생산 과정에서는 이러한 문제를 분석하는 데 중점을 두고 이를 해결하기 위한 효과적인 조치를 취해야 합니다.
(2) 유성 하수 처리 공정
유성 하수 처리 공정은 하수 품질 및 정화 처리 요건에 따라 다릅니다. 처리공정에 따라 크게 천연유분 제거-응고침전-가압여과공정, 가압유착침전분리-여과공정, 부유선광공정, 개방형 생화학적 처리공정으로 나눌 수 있다.
1． 천연유분 제거-응고침전-가압여과 공정
천연유분 제거-응고침전-가압여과 공정은 그림 7-17과 같다. 탈수유 이송장에서 보내진 유성하수는 자연유분 제거 및 초기침전 과정을 거친 후 응집제를 첨가하여 응고침전조로 유입되어 응고 및 침전을 하게 됩니다. 그런 다음 버퍼 탱크에 들어가 리프트 펌프에 의해 가압 된 다음 압력 여과를 위해 압력 필터 탱크로 들어갑니다. 여과된 물에 살균제를 첨가하여 자격을 갖춘 정제수를 얻은 후 재주입을 위해 수출합니다. 천연 오일 제거 탱크와 응고 침전조에서 회수된 원유는 하수 오일 탱크에 들어가 오일 펌프에 의해 가압되어 이송됩니다. 오일 스테이션은 탱크가 역세되면 역세 펌프가 역세 물 탱크에서 물을 들어 올리고 역세 배수 물은 회수 탱크로 들어가고 회수를 통해 천연 오일 제거 탱크에 고르게 추가됩니다. 추가 처리를 위한 물 펌프.
이 공정은 처리 효과가 좋고 하수의 유분 함량과 수량 변화에 대한 적응성이 뛰어나다. 그러나 처리 규모가 크고 압력 필터 탱크 수가 많아 작업량이 많다. 크고 처리 과정의 자동화가 약간 낮습니다.
그림 7-17 천연오일 제거-응고침전-가압여과 공정
2. 가압식 유착 및 침전분리-여과 공정
압력식 유착 및 침전분리-여과 공정은 그림 7-18과 같다. 공정 전 단계에서는 오일 제거를 강화하고 공정 후 단계에서는 여과 및 정화를 강화합니다. 탈수소에서 보내진 하수의 압력이 높으면 사이클론 탈지 장치로 들어갈 수 있고, 압력이 적당하면 탈지 탱크로 들어갈 수 있습니다. 침전 정화 효과를 향상시키기 위해 압력 침전 전에 1차 유착(조립이라고도 함) 오일 제거를 추가하여 오일 방울 크기를 더 크고 침전 및 분리가 더 쉽게 만듭니다. 또는 사이클론을 사용하여 오일을 제거한 후 직접 압력 정착에 들어갑니다. 정수 품질 요구 사항에 따라 1차 여과와 2차 여과를 설정할 수도 있습니다.
그림 7-18 가압식 유착 및 침전 분리-여과 공정
압력식 유착 및 침전 분리-여과 공정은 정화 효율이 높고 효과가 좋으며, 하수 처리과정 내 체류시간이 짧고 시스템의 기계화, 자동화 수준이 약간 높지만 수질 및 수량의 변동에 대한 적응력은 약간 낮습니다.
3. 부양 과정
부양 과정은 그림 7-19에 나와 있습니다. 대부분의 공정은 1차측에서는 용존공기부상법을 사용하고, 그 후 응집 및 침전시설을 대체하기 위해 유도공기부상법 또는 제트공기부상법을 사용하며, 후단에서는 정제수에 따라 1차 여과장치와 미세여과장치를 설치할 수 있다. 재주사 요건.
그림 7-19 부유 공정
부양 공정은 처리 효율이 높고, 시스템 자동화가 높으며, 현장 조립 작업량이 적다는 장점이 있어 해상 석유 생산 플랫폼 하수 처리에 널리 사용됩니다. 시스템; 육상 유전에서는 중유 폐수 처리에 널리 사용됩니다. 그러나 이 프로세스는 많은 전력을 소비하고 유지 관리 작업량이 약간 더 큽니다.
4． 개방형 생화학적 처리 과정
개방형 생화학적 처리 과정은 그림 7-20과 같다. 일부 유전 폐수 생산량이 크고, 완전히 재주입할 수 없으며, 배출 기준을 충족하기 위해 부분 처리가 필요한 실제 상황을 위해 특별히 설계되었습니다. 유성하수는 이류유분리조에서 유분제거 및 침전과정을 거친 후 용존공기부양조에서 정화된 후 1차, 2차 생분해조 및 침전조로 유입되어 최종적으로 필터탱크로 유입됩니다. 표준을 충족하는 모래 여과 또는 흡착 여과용 리프팅 펌프.
그림 7-20: 개방형 생화학적 처리 흐름도
요컨대, 위의 공정은 유성 폐수 처리에 가장 일반적으로 사용되는 공정입니다. 물론, 각 유전 폐수의 구체적인 조건이 다르기 때문에 위의 공정이 절대적인 것은 아니며, 실제 적용에서는 구체적인 상황에 따라 적절한 공정을 선택해야 합니다.