Самой распространенной технологией промысловой подготовки газа является процесс низкотемпературной сепарации, применение которого обусловлено не только возможностью обеспечения всех необходимых требований к транспортировке, но и низкими экономическими затратами за счет использования эффекта сброса давления пласта для ступенчатого понижения температуры [1].
В настоящее время наиболее важной проблемой на газоконденсатных месторождениях является ярко выраженное падение давления пласта в процессе их разработки, и как следствие, невозможность обеспечения режима низкотемпературной сепарации по традиционной технологической схеме.
Предварительно проанализированы экспериментальные данные с установки комплексной подготовки газа (УКПГ) и подготовлен блок исходных данных для расчета температуры на выходе ТДА (табл. 1).
Таблица 1. Исходные данные для расчета
| Состав газа, | % моль | Давление газа на входе в ТДА, P1 | 4,70,МПа |
| Метан | 87,7952 | Давление газа на выходе из ТДА, P2 | 6,04, МПа |
| Этан | 4,2497 | Температура газа на входе в ТДА, T1 | 23,43,0С |
| Пропан | 2,7753 | Температура газа газа на выходе из ТДА, T2 | -23,47, 0С |
| Изо-бутан | 0,5728 | Массовый расход газа, G | 123,48, кг/с |
| Бутан | 0,5492 |  |
|
| Изо-пентаны | 0,0963 | Коэффициент, учитывающийвнешние утечки, 2v | 0,98 |
| Пентан | 0,0051 | |
|
| С6+ | 0,0133 | Холодопроизводительность,Q0 | 52,73 кВт |
| Кислород | 0,0083 | |
|
| Азот | 3,1514 | |
|
Предложен следующий алгоритм расчета температуры газового потока на выходе из ТДА:
Энтальпия газового потока на входе из ТДА определяется по формуле:
где A, B, C – коэффициенты, полученные в результате аппроксимации экспериментальных значений; Сj – концентрация газовой смеси.
Действительный перепад энтальпии в ТДА рассчитывается по формуле [1]:
.gif){kind=small}
,где Q – холодопроизводительность, кВт; µ(газа) – вязкость газа, м2/с; G – массовый расход газа, кг/с; 2v – коэффициент, учитывающий внешние утечки.
Энтальпия газового потока на выходе из ТДА определяется по формуле [2]:
.gif){kind=small}
Температура газового потока на выходе из ТДА рассчитывается по формуле:
.gif)
Сравнение полученного значения температуры газового потока на выходе из ТДА (-24,196 0С) с экспериментальным значением (-23,47 0С) показало хорошее совпадение и позволяет судить о правильности выбранного алгоритма расчета.
Библиографический список
- Оганесян А.В. Разработка метода расчета и проектирования водородных турбодетандеров с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Воронеж: Воронежский государственный университет, 2006, 20 с.
- Кембел Д.М., Очистка и переработка природных газов // учебное пособие для специалистов нефтегазовой области. – 1977. – 352 с.