Газ или в случае нашего месторождения газовый конденсат, содержащий воду, жидкие углеводороды и растворенный в них газ, в нашем случае залегает на глубине около 2,5…3 км от поверхности, в узких и «невысоких» полостях. Значит, чтоб попасть в продуктивный пласт нужно бурить горизонтальные скважины, чтобы скважина попала в пласт не сверху, а как-бы «сбоку» («гуру» нефтегазодобычи - УПРОЩАЮ!). Примерно так, как на картинке, найденной в Интернете.

Подробностей бурения горизонтальных скважин приводить не буду – я не такой уж великий специалист в бурении, я больше «добычник». Несколько скважин образуют куст. Почему именно «куст»? Ну а на что похожи вертикальные и горизонтальные участки скважин, как не на ствол некоего куста? Газ от скважин через газосборный коллектор и внутрипромысловый газопровод идёт на УКПГ — установку комплексной подготовки газа. Режим работы газовой скважины разумеется, регулируют, но углубляться в дебри я не буду – эта тема интересна только специалистам. Скажу проще – можно настроить скважину так, чтоб она как можно дольше не разряжалась, не теряла давления, можно настроить так, что будет больше жидкости или газа. Важный нюанс -В скважину дозируется метанол или попросту метиловый спирт — для снижения гидратообразования slovari.yandex.ru/~книги/БСЭ/Гидратообразование/ Для подачи метанола используется насосная и парк хранения метанола.

Без метанола установка просто встанет— все трубопроводы и аппараты, где находится природный газ «забьют» гидратные пробки. Примерно вот так. Это не снег, а гидраты

Метанол дозируется и в скважины и в сепаратор первой ступени и в сепаратор второй ступени (низкотемпературный) Ещё одна важная "задача" метанола — "связать" воду. Все знают, что спирт растворяется в воде, а спиртовой раствор не замерзает при низких температурах, что важно при низкотемпературной сепарации. Рабочие давления в газовой промышленности высокие, в отличие от "нефтянки", в которой я начинал работать -Газ идёт под давлением 90…100 кгс/см2 (или 10МПа), соответственно метанол должен иметь ещё более высокое давление. Метанол дозируют специальные насосы высокого давления. Периодически скважины прогревают — проще говоря, выдувают гидратные пробки и скопившуюся жидкость Для этого на каждой кустовой площадке есть специальный факел

Газ с кустов приходит на входную гребёнку. Проще говоря — трубы с нескольких кустов сходятся в 2 трубы, идущие на установки НТС (Низкотемпературная сепарация) На каждой линии, идущей с кустов, установлены регуляторы давления и запорная арматура для отключения в случае аварии. Дальше газ идёт на 2 НТС (установки низкотемпературной сепарации – УНТС 1 и 2) Газ с кустов газовых скважин на УНТС поступает только в период освоения промысла, когда газовый пласт ещё не разряжен. Давление на входе в УНТС КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО для получения товарного газа! При давлении ниже определённого порога товарный газ на нашей установке получить невозможно При снижении пластового давления до критических величин для сжатия газа используется дожимная компрессорная станция, ДКС. ДКС это 2 входных сепаратора, где от газа отделяется жидкость, которая в дальнейшем идёт на разделитель высокого давления (о нём ниже) и компрессорные блоки.

Компрессорный блок это 20 цилиндровый газопоршневой двигатель Caterpillar G-3520B(20 цилиндров, 86,3 л (5263 дюйма³), 1725 л.с. при 1400 об/мин) и четырёхцилиндровые поршневые компрессора ARIEL. Всё это вместе – компрессорная установка EXTERRAN. Фото двигателя во время проведения ТО- клапанные крышки сняты

Не углубляясь в излишние подробности – 2 ступени сжатия, на каждой ступени депульсатор для снижения пульсаций давления, скруббер для отделения жидкости и воздушные холодильники для охлаждения газа.

Температура газа также критична, но об этом ниже. На площадке ДКС также есть воздушные холодильники для охлаждения охлаждающей жидкости двигателя в каждом блоке, дренажные ёмкости и азотные ресивера. Азот применяется для пуска машин пневматическим стартером.. Вид площадки ДКС

Газ от ДКС с давлением около 9 МПа поступает на УНТС, проходит входной сепаратор С-101 (на фото справа), где отделяется часть газового конденсата. Уровень конденсата в сепараторе поддерживает автоматический регулятор, на линии выхода конденсата установлен массовый Кориолисов расходомер. Конденсат от входного сепаратора поступает в разделитель высокого давления - Р-101(о нём ниже Частично осушенный газ уходит на блок теплообменника Т-101 («трубы» по центру фото) В блоке теплообменников холодный товарный газ нагревается, а сырой газ, поступающий с входного сепаратора, частично охлаждается. Важное замечание — газ со скважин идёт "горячий" — с температурой выше "0" (+5….30 градусов), Дальше предварительно охлаждённый сырой газ поступает на блок эжекторов.

Блок эжекторов БЭ-101 работает по принципу компрессионного холодильника: -За счёт дросселирования с 9 МПа примерно до 4,5 МПа (давление в магистральном газопроводе) температура газа понижается до минус 30. Точка росы по воде и углеводородам важнейшая характеристика товарного газа. Температура сепарации регулируется, тепловым байпасом теплообменника и, увы, зависит не только от размеров теплообменника Т-101, но и от давления газа на входе. Это важный нюанс работы нашей установки -По мере отработки пласта снижается пластовое давление, пласт «разряжается» и для нормальной работы установки его нужно «компримировать» - т.е. повышать давление специальными компрессорами, о чём я говорил выше. Блок эжекторов имеет пару пассивных входов с разрежением для подачи потоков вторичного газа (об этих потоках ниже)

После блока эжекторов охлаждённый примерно до минус 30 градусов Цельсия газ идёт на сепаратор 2 ступени, где от газа отделяется оставшийся газовый конденсат и водометанольный раствор. Скажем проще – жидкость из газа фактически «вымораживается» В низкотемпературном сепараторе 2 отсека для жидкости: -Конденсатный -Метанольного раствора Углубляться в устройство аппарата я не буду, всё разделяется по удельному весу в отдельных отсеках сепаратора, отделённых перегородками: -Лёгкое сверху - Тяжёлое снизу. Уровень в каждом отсеке регулируется отдельным регулятором по сигналы волноводного радарного уровнемера. На выходе метанольного раствора и газового конденсата установлен массовый Кориолисов расходомер и регулятор. Само собой, есть различные быстродействующие защиты, защищающие к примеру, от повышения уровня и заброса жидкости в линию товарного газа.

Товарный газ с давлением около 45 кгс/см2 из низкотемпературного сепаратора через уже упомянутый теплообменник Т-101 уходит на внутренний узел учёта и дальше в газопровод Внутренний узел учёта

Часть газа отбирается от внутреннего узла учёта и через блок подготовки топливного газа, где снижают давление газа до требуемых параметров и дополнительно подогревают идёт на собственные нужды промысла 1. Отопление 2. Подогрев теплоносителя для УДСК 3. На газопоршневую электростанцию, обеспечивающую промысел электроэнергией; 4. Паровую и водогрейную котельную; 5. На дожимную компрессорную станцию – ДКС, для питания газопоршневых ДВС приводящих поршневые Блок подготовки топливного газа

Газовый конденсат, содержащий в себе растворённые газы, уходит в 2 аппарата, высокого и низкого давления, в которых от него отделяется растворённый газ и вода, с растворённым метанолом. В разделитель высокого давления Р-101 поступает жидкость с сепаратора ДКС (дожимной компрессорной станции) Выделившийся газ из сепаратора высокого давления идёт в низкотемпературный сепаратор С-102 УНТС. Остаточный газ (газ выветривания) из аппарата (буферной ёмкости БЕР-201) низкого давления идёт на всас эжекторов НТС(уже упомянутых установок низкотемпературной сепарации)

Водометанольный раствор проходит через дегазатор насыщенного метанола, где по результатам анализа часть его возвращается в цикл подачи метанола. Водометанольный раствор с низким содержанием метанола на утилизацию (испаряется на специальном факеле)

На нашей установке нет колонны отгонки метанола, такой уж проект. Нестабильный газовый конденсат, содержащий растворённый газ, из буферной ёмкости БЕР-201 идёт на УДСК(установка деэтанизации и стабилизации конденсата) УДСК служит для удаления из нестабильного газового конденсата растворённого газа. Газовый конденсат проходит теплообменник, где подогревается потоком горячего стабильного конденсата и уходит на питание первой ректификационной колонны К-201, часть конденсата используется в качестве орошения колонны. В первой колонне, К-201 отделяется этан, и некоторые другие газы которые идут на всас эжектора НТС, горячий конденсат из куба колонны выводится во вторую колонну- колонну пропан-бутана, К-201 Во второй колонне отделяется пропан-бутановая фракция, а стабильный конденсат из куба колонны через уже упомянутый теплообменник выводится на площадку аппаратов воздушного охлаждения. Принцип работы ректификационной колонны я думаю, объяснять не нужно, все учили химию в школе, а кто-то гнал самогон. Кому интересны нюансы (https://ru.wikipedia.org/wiki/Ректификационная_колонна), а по дилетатнтски -Греем внизу, охлаждаем сверху -Тяжёлое идёт вниз, лёгкое вверх.

Для нагрева конденсата используются испарители - теплообменники в которые подаётся теплоноситель - дизельное топливо, нагретое до плюс 180….190 градусов (примерно!) в специальной технологической вертикальной печи.

Для тушения возможного пожара в случае разгерметизации продуктовых змеевиков печи используется пар, получаемый в паровой котельной. Этот же пар служит и для работы паровой завесы, которая срабатывает в случае превышения концентрации горючих газов у печи.

Перекачка теплоносителя через печь и испарители осуществляет насосная перекачки теплоносителя при помощи насосов ГДМ с магнитной муфтой.

Подпор на приёме насосов теплоносителя поддерживается буферной ёмкостью, БЕ-301. Для охлаждения магнитных муфт насосов(при высокой температуре возможно размагничивание муфты) используются насосы антифриза и буферная ёмкость антифриза. Охлаждение антифриза в специальном воздушном холодильнике. На фото буферная ёмкость теплоносителя, слева воздушный холодильник антифриза, на заднем плане ёмкость антифриза.

Стабильный конденсат, выходящий из куба колонны и прошедший теплообменник, охлаждается в аппаратах воздушного охлаждения ВХ-201 и 202 и идёт в парк хранения Пропан бутан, охлаждается в воздушном холодильнике ВХ-201, на площадке аппапатов воздушного охлаждения, сжижается и накапливается в специальной ёмкости(ёмкость рефлюкса). На фото воздушный холодильник пропан-бутана на заднем плане(большой) и маленькие холодильник охлаждения конденсата

Из ёмкости рефлюкса жидкий пропан-бутан через насосную рефлюкса идёт в парк хранения, а часть пропан-бутана используется в качестве острого орошения в колонне-пропан бутана. Острое орошение стабилизирует температуры вверху колонны и её рабочий режим (УПРОЩЕННО!) Охлаждённый конденсат идёт в парк, на хранение в резервуары.

Отпускается товарный конденсат в автоцистерны, через посты налива, учитывающие вес отпускаемого продукта и «выписывающие» товарно-транспортные накладные Пропан бутановая фракция (банальный пропан-бутан, тот самый, который в бытовых баллонах), находящийся в парке хранения, также вывозится автоцистернами Налив автоцистерн осуществляется при помощи поста налива жидких газов, который также как и посты налива конденсата учитывает вес отпускаемого продукта «выписывает» товарно-транспортные накладные с помощью специального ПО. На фото поверка поста налива конденсата

Вот вкратце и весь процесс добычи природного газа. Есть много нераскрытых нюансов, но это я думаю, не особо нужно в формате этого сайта. Разумеется, есть ещё и водогрейная котельная, азотная станция, крановые узлы и узлы пуска и приёма средств очистки и диагностики (СОД) на газопроводе, коммерческий узел учёта газа, разумеется, объекты инфраструктуры – общежитие, столовая, пожарный пост, производственный корпус с мастерскими и прочее. Само собой, есть автоматического газового, аэрозольного, порошкового пожаротушения, есть системы охранной и пожарной сигнализации, но описывать всё это долго и думаю, для большинства не особо интересно. И конечно, как не упомянуть о моём оборудовании, за которое я несу ответственность? Это контрольно измерительные приборы, системы противоаварийных защит, АСУТП, коммерчского и внутреннего учёта газа и жидкости, системы пожаротушения и охраны, автоматики - везде, в каждом углу промысла есть что-то относящееся к зоне моей ответственности. Общее количество этих хитрых девайсов - около 10.000 единиц. В принципе, без АСУТП и КИПиА вряд-ли вообще, возможно нормально добывать газ.

Такой вот небольшой, в общем-то, промысел, на котором , 40 с лишним человек вдали от благ цивилизации делают очень нужное дело.