автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Разработка математических моделей абсорбционной осушки и гидратообразования при подготовке природного газа

На правах рукописи

УДК 622+ 550 832 + 519 688

ЛАРЮХИН Алексей Иванович

РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ АБСОРБЦИОННОЙ ОСУШКИ И ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ПОДГОТОВКЕ ПРИРОДНОГО ГАЗА

Специальности-

05 13 18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ, 25 00 17 - Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ижевск -2008

003169075

Работа выполнена на кафедре «Интеллектуальные информационные технологии» ГОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет» (ИжГТУ) и в Инженерно-техническом центре ООО «Газпром добыча Уренгой»

Научные руководители

заслуженный деятель науки Удмуртской Республики, доктор физико-математических наук, профессор Тененев В.А.,

доктор технических наук, профессор Хафизов А.Р.

Официальные оппоненты

заслуженный деятель науки Республики Башкортостан, доктор геолого-минералогических наук, профессор Токарев М.А. (Уфимский государственный нефтяной технический университет),

заслуженный деятель науки Удмуртской Республики, доктор физико-математических наук, профессор Алиев А.В. (ИжГТУ)

Ведущая организация Инженерно-технический центр ООО «Газпром добыча Надым» (г. Надым).

Защита состоится 6 июня 2008 г в 15 00 часов на заседании диссертационного совета Д 212 065 04 в ИжГТУ по адресу 426069, г. Ижевск, ул Студенческая, 7

Отзыв на автореферат, заверенный гербовой печатью, просим выслать по указанному адресу

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института С авторефератом можно ознакомиться на официальном сайте ИжГТУ www istu ru

Автореферат разослан 30 апреля 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Развитие хазодобывающей промышленности связано с эксплуатацией и сооружением крупных промыслов и строительством мощных магистральных газопроводов На газовых промыслах организуется комплексная подготовка газа к дальнему транспорту, в схеме которой основную роль играют масеообменные аппараты Усилия специалистов направлены на разработку технических решений, позволяющих интенсифицировать процесс массообмена, увеличить производительность и уменьшить унос из абсорбента из аппарагов В последние годы в России, в связи с более жесткими требованиями к качеству подготовки газа, появилась необходимость создания аппаратов более совершенных конструкций с высокой производительностью и эффективностью По технико-экономическим соображениям требуется модернизация существующих аппарате для их эксплуатации на завершающей стадии разработки месторождений при пониженных давлениях, повышенных температуре и влагосодержании газа без ввода дополнительного технологического оборудования

Теория разработки газовых месторождений, научные основы эксплуатации крупных газовых и газоконденсатных месторождений в России созданы академиком Л С Лейбензоном Большую роль в создании теории разработки газовых месторождений имеют работы Б Б Лапука, ВП Савченко, А Л Козлова, Н М Николаевского Теоретические и практические вопросы газодобычи нашли отражение в работах С Н Закирова, М X Шахназарова, И Н Стрижова, Р М Тер-Саркисова, А X Мирзаджанзаде, М Т Абасова Значительный вклад в технологическое совершенствование процессов подготовки газа внесли Г А Ланчаков, Г К Зиберт, А И Скобло и др

Осушка газа при его подготовке в промысловых условиях направлена на предотвращение гидратообразовапия Образование газовых гидратов обусловлено термобарическими условиями в трубопроводах и аппаратах, наличием свободной капельной влаги, образованием центров кристаллизации Разработка современных технологических процессов переработки природного углеводородного сырья и оптимальная эксплуатция действующих производств невозможна без применения моделирующих программ, позволяющих без значительных материальных и временных затрат производить исследования этих процессов Такие модельные исследования имеют огромное значение не только для проектирования, но для функционирования существующих производств, так как позволяет учесть влияние внешних факторов (изменение состава сырья, изменение требований к конечным и промежуточным продуктам и т д) на показатели действующих производств

Анализ технологических схем подготовки и переработки природного углеводородного сырья, экспериментальное и численное моделирование физических процессов подготовки промыслового газа являются актуальными и важными задачами обеспечения требуемых потребительских свойств природного газа

Цель работы состоит в разработке и научном обосновании математических моделей ¡ермо1 азодинамических процессов современных технологий подготовки природного газа в промысловых условиях, обеспечивающих товарные

показатели газа при эксплуатации действующих производств

Дня реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи

- провести анализ абсорбционных процессов осушки сеноманского газа и осложнений, возникающих в процессе гликолевой осушки на Уренгойском нефтегсноконденссином месторождении (У11ГКМ) в компрессорный период эксплуагации,

- разработать методику моделирования процесса гликолевой осушки газа на основе проведения многофакторного эксперимента для существующих аппаратов осушки газа,

-оценить эффективность работы массообменных аппаратов для осушки газа и разработать рекомендации по режимам эксплуатации модернизированных абсорберов с регулярной пластинчатой насадкой,

- разработать численную модель образования гидратов в аппаратах и трубопроводах;

- провести численные расчеты неравновесного течения природного газа с конденсированной фазой в каналах сложной формы

Объектом исследования являются технологические процессы и аппараты подготовки природного углеводородного сырья в системе комплексной подготовки природного газа к дальнему транспорту

Предметом исследования являются методы и модели расчета многофазных течений в аппаратах подготовки природного газа, методическое обеспечение проектирования технологических процессов осушки природного газа

Методы исследования. В работе применялись методы планирования многофакторного эксперимента, численные методы газодинамики многофазных сред

Для расчета динамики образования гидратов в технологических аппаратах применялся метод контрольного объема при решении уравнений двухфазной гидродинамики в областях сложной формы

Достоверность и обоснованность полученных в работе результатов и выводов подтверждается использованием экспериментальных данных, полученных в промысловых условиях подготовки природного газа сеноманской залежи, сопоставительным анализом разработанных и существующих математических моделей и методов

Математические модели и алгоритмы, используемые в работе, основаны на фундаментальных методах теоретической и экспериментальной гидродинамики, а также на методах планирования многофакторного эксперимента

Научная новизна результатов диссертационного исследования, полученных лично автором, заключается в следующем

- на основе метода планирования многофакторного эксперимента получена регрессионная модель процесса осушки газа на установке комплексной подготовки 1аза (УКПГ) сеноманской залежи УНГКМ, позволяющая вычислить значение температуры точки росы в зависимости от расходов диэсилешликоля (ДЭГ), газа и температуры контакта,

- выявлены перспективные решения для предупреждения гидратообразо-вания в аппаратах воздушного охлаждения (ABO) УНГКМ подача метанола в

нижний ряд теплообменных 1рубок секции и рециркуляция его через АВО, распределение расхода газа с увеличением ох верхнего к нижнему ряду при сохранении среднего расхода по секции,

- определены рациональные технологические параметры процесса осуш-чи, юг!уиеччые пп результатам проведенных пппмыстовых исспелоланий по определению эффективности работы абсорберов, модернизированных регулярной пластинчатой насадкой,

- построена модель образования гидратов при течении сырого газа в каналах, основанная на уравнениях i идродинамики и теплообмена,

- разработана методика оценки выпадения конденсированной фазы, использующая результаты численного совместного решения уравнений для газовой и конденсированной фаз в двумерной постановке, при движении природного газа в аппаратах и трубопроводах

Практическая полезность исследования состоит в том, что на основании полученных промысловых экспериментальных данных разработаны технологические режимные карты по эксплуатации основного технологического оборудования подготовки газа к транспорту на УНГКМ Выявлены технологические и конструкторские решения модернизации системы подготовки природного газа в промысловых условиях

Реализации работы в производственных условиях. При участии автора проведен анализ абсорбционных технологий осушки сеноманского газа и современного состояния оборудования, показавший необходимость оптимизации параметров технологических процессов и оборудования с целью подготовки продукции с требуемым качеством и минимальными затратами материально-технических ресурсов

Технические решения на УКПГ УНГКМ позволили увеличить нагрузки на абсорберы осушки по газу, обрабатывать 1аз с повышенным влагосодержа-нием и при этом снизить точку росы газа по влаге до нормативных значений Технические решения дают возможность модернизации существующих аппаратов для работы на завершающей стадии эксплуатации месторождений при пониженных давлениях, высоких температурах проведения процесса осушки и повышенном начальном влагосодержании газа без ввода дополнительного технологического оборудования

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на Одиннадцатом ежегодном международном конгрессе «Новые высокие технологии газовой, нефтяной промышленности, энергетики и связи» (Москва, 2003), VI Международном конгрессе по математическому моделированию (Нижний Новогород, 2004), Международных конференциях «Компьютерное моделирование» (Санкт-Петербург, 2003-2004), 4-м Научном симпозиуме «Геоинформационные технолоши в нефтепромысловом деле» - секции «А» 6-го международного конгресса нефтегазопромышленников России (Уфа, 2005), 6th international conference «Vibroengineenng 2006» (Каунас, Литва, 2006), Международных симпозиумах «Надежность и качество» (Пенза, 2007-2008), 34-й и 35-й Международных конференциях «Информационные тех-ноло! ии в науке, образовании, телекоммуникации и бизнесе» (Украина, Крым,

Ялта-Гурзуф, 2007-2008), VIII Международной научно-технической конференции «Искусственный интеллект - 2007» (пос Дивноморское, 2007), Международной научно-технической конференции «Многопроцессорные вычислительные и управляющие системы» (пос Дивноморское, 2007)

Публикации. Основные научные результаты по теме диссертации опубликованы в 22 научных работах общим объемом 7,81 пл. Автор имеет 6 научных трудов в изданиях, выпускаемых в РФ и рекомендуемых ВАКом для публикации основных результатов диссертаций, а также 2 патента, зарегистрированных в Государственном реестре изобретений РФ

Структура диссертационной работы определяется общими замыслом и логикой проведения исследований Диссертация содержит введение, 4 главы и заключение, и приложение, в котором представлен акт о внедрении и использовании результатов работы, изложенные на 160 стр машинописного текста В работу включены 45 рис , 17 табл , список литературы из 167 наименований

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности темы, формулировку цели и задач работы, основные положения, выносимые на защиту, и определяет содержание и методы выполнения работы

В первой главе проведен анализ абсорбционных технологий подготовки природного газа к транспорту

Во второй главе проведен обзор моделирующих комплексов и их возможностей, описаны модели процесса осушки газа применительно к условиям УНГКМ

В третьей главе приведены технологические решения по повышению эффективности работы абсорберов для осушки природного газа Представлены резулыаты промысловых исследований эксплуатации абсорберов, модернизированных регулярной пластинчатой насадкой Даны практические рекомендации по рациональным режимам эксплуатации модернизированных абсорберов

В четвертой главе описывается модель образования гидратов при течении сырого природного газа Представлена математическая модель неравновесного течения природного газа с конденсированной фазой в криволинейных каналах Приведены технологические и конструкторские пути улучшения работы ABO сырого газа

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Разработка модели процесса осушки газа применительно к условиям УНГКМ.

С целью изучения комплексного влияния основных физических параметров на процесс осушки сеноманского газа УНГКМ были выполнены специальные промысловые исследования, основой которых является метод планирования многофакторного эксперимента Основная задача при проведении экспериментов заключалась в построении интерполяционной зависимости (нахождение уравнения регрессии или функции отклика) в заданном факторном пространст-

ве при минимальном числе опытов, необходимых и достаточных для достижения поставленной цели с требуемой точностью

Одним из главных технологических параметров подготовки природного I аза к дальнему транспорту газа является его показатель - температура точки росы по влаге Этот параметр выбран в качестве искомой функции отклика, имеет четкий физический смысл и измеряется при любой возможной комбинации факторов с помощью стационарных и переносных автономных влагомеров Из анализа проведенных однофакторных экспериментов следует, что на процесс осушки газа и температуру точки росы в значительной степени влияют расход ДЭГ (Ол,г )> температура контакта «газ-ДЭГ» (?к), давление контакта «газ-ДЭГ» ( рк) и расход I аза () по технологической нитке УКПГ В компрессорный период экс-плуагации давление контакта «газ-ДЭГ» является величиной постоянной на протяжении достаточно длительного периода эксплуатации, поэтому на данном этапе этот параметр из числа факторов исключается Остальные факторы являются определяющими в процессе подготовки газа Они отвечают требованиям управляемости и однозначности, что означает возможность устанавливать и поддерживать определенные значения факторов в течение проведения экспериментов с необходимой точностью Факторы QЛJ¡, 1к и £ отвечают требованию совместимости, что означает осуществимость и технологическую безопасность их комбинаций

Независимость факторов, те возможность устанавливать факторы на любом уровне вне зависимости от уровней других факторов подтверждается корреляционным анализом Для этого по выборке данных результатов предварительных экспериментов между возможными парами факторов были определены коэффициенты парной корреляции Обозначая первый фактор ()ют через X,, второй фактор /к - Х2 и третий фактор - Хъ, получаем расчетное значение коэффициентов парной корреляции гх 2 =-0,03, г, 3 = —0,21 и г2 , =0,4 Как видно, абсолютная величина всех коэффициентов далека от единицы, что свидетельствует об отсутствии линейной связи между факторами и подтверждает их независимость друг от друга

Выбор экспериментальной области факторного пространства основан на анализе информации предварительных экспериментов Для первого фактора X, (подача ДЭГ) с расходом диэтиленгликоля менее 5 кг/тыс м3 при текущих параметрах подготовки газа объема абсорбента недостаточно для эффективного процесса абсорбции Если расход ДЭГ превышает 11 кг/тыс м3, то избыток этого компонента приводит к перерасходу реагента при значительном превышении требуемого значения температуры точки росы (ТТР) по ОСТ 51 40-93 Второй фактор Х2 (температура контакта «газ-ДЭГ») в общем случае необходимо поддерживать на низком уровне Однако, нижний предел температуры порядка 810 °С ограничивается температурой гидратообразования сырого сеноманского газа для УНГКМ При существующие давлениях в аппаратах осу шки в компрессорный период эксплуатации верхний предел температуры нерационально поднимать выше 13-14 °С, т к при этом не обеспечиваются требуемые показатели качества газа Для третьего фактора Х3 (расход газа) верхний уровень 134

тысм7час соответствует номинальной загрузке абсорберов типа ГП 365 (по фактору скорости) при текущих термобарических параметрах осушки В дальнейшем, при снижении отборов газа из пласта прогнозируется снижение этого фактора до 100 тыс м3/час Более низкие расходы приведут к снижению скоро-

С1И1 аза а апиар31ах осушки менее допустимого предела по фактору скорости

1,» =27,2° с

ОгТЬЮ м3/ч

СЬэг КГ/ТЫС М3

-29 -27 -25 -23 -21 -19 -17 -15 -13 -11

Рис 1 Номограмма для оперативного определения параметров осушки газа применительно к условиям УКПГ сеноманской залежи УНГКМ

Эксперименты проводились на действующей технологической нитке № 11 УКПГ-10 Искомую зависимость температуры точки росы от определяющих факторов с учетом эффектов их взаимодействия представим в виде полинома второй степени без членов, содержащих квадраты факторов

у = Ьа + Ь1х] +Ь2х2 +Ь3х3 + ЬпХ\Хг + Ь2]х2х3 +613х|х3, (1)

где х/ = (yXJ -ху0)//укодированное значение фактора, Ь0, ,Ъ23 - коэффициенты уравнения регрессии, х-! - натуральное значение фактора, х;0 - натуральное значение основного уровня, I) - интервал варьирования фактора, ] - номер фактора

Абсолютная величина линейных коэффициентов регрессии превышает величину доверительного интервала, что свидетельствует об их значимости Коэффициенты эффектов взаимодействия меньше величины доверительного интервала, поэтому гипотеза об их значимости отвергается и уравнение регрессии имеет вид у = -25,2 - 3,01х, +1, 26х2 -1,71х3 С увеличением подачи ДЭГ и расхода газа

происходит снижение температуры точки росы, а увеличение температуры приводит к росту ТТР, что не противоречит известным литературным данным

Приведем полученное уравнение регрессии к натуральным значениям факторов

= -(13 1+0 +0 10 ОЛ

В эмпирическом уравнении (2), справедливом для выбранной области факторного пространства, размерности входящих параметров соответствуют ранее принятым [<2ЮГ~\= кг/тыс м3, ¡7К]= °С, [Огш]= тыс ы3/час Это линейное уравнение имеет простое графическое решение (рис 1)

Решение начинаем с оси Qют, где откладываем соответствующий расход 11 кг/тыс м3 (точка 1), и из этой точки проводим нормаль к данной оси до пересечения в правой части квадрата с линией, соответствующий заданному расходу газа (точка 2) Полученную точку горизонталью соединяем с линией, принадлежащей температуре контакта (точка 3), из которой опускаем перпендикуляр к оси температуры точки росы (точка 4) Относительная погрешность графического способа решения не превышает 3 %, что соответствует достаточной точности при проведении инженерных расчетов Номограмма позволяет решать любую обратную задачу, например, когда по заданной температуре точки росы, расходу газа и удельному расходу ДЭГ необходимо определить температуру контакта

2. Анализ результатов промысловых исследований работы абсорберов, модернизированных регулярной пластинчатой насадкой.

Перспективным направлением достижения требуемых показателей качества подготовки газа в период падающей добычи является повышение эффективности работы массообменных частей аппаратов осушки газа С целью поиска решения была проведена модернизация абсорбера на УКПГ-10 УНГКМ аппарата ГП-365 путем замены внутренних массообменных устройств на регулярную пластинчатую насадку конструкции Центрального конструкторского бюро нефтеаппаратуры (ЦКБН) Аппарат работает следующим образом сырой газ, поступая в кубовую часть абсорбера через сетчатый отбойник направляется на сепараци-онную тарелку с центробежными элементами ГПР 202, находящуюся под газораспределительной тарелкой и далее через четыре газовых патрубка (0219x6) равномерным потоком поступает в массообменную секцию, состоящую из 25-ти слоев регулярной пластинчатой насадки Жидкая фаза подается на массообменную секцию через распределитель жидкости, выполненный в виде трубчатого коллектора и стекает вниз в виде пленки по поверхности пластин, взаимодействуя с восходящим потоком газа Далее газ, минуя распределитель жидкости, поступает на газораспределительную секцию, предназначенную для выравнивания скоростей и частичной сепарации потока осушенного газа, а также для создания благоприятных условий поступления газа на тарелку с фильтрующими элементами Насыщенный влагой ДЭГ собирается на газораспределительной тарелке в нижней части колонны и выводится из аппарата

Промысловые исследования проводились на технологической нитке №11 УКШ -10 В ходе исследований выполнялись замеры следующих технологических

параметров расход газа по аппарату, температура и давление контакта «газ-ДЭГ», перепад давления по аппарату, количество ДЭГ, подаваемого в аппарат, унос ДЭГ в капельном виде с осушенным газом из аппарата, температура точки росы по влаге Для замеров термобарических параметров применялись регистраторы

___ __ ___ _ тч> ■ 11 | Ц Ж _ и

1ехнологических парамёхрои г I ы-оМ, расход хаза определялся у^фонством ДСС, унос ДЭГ с осушенным газом определялся прибором конструкции Гух-мана гравиметрическим методом, температура точки росы по влаге определя-пась индикатором кондиционности газов «Харьков-1М» и анализатором температуры точки росы по влаге и углеводородам «КОНГ-Прима4» Производился отбор проб РДЭГ (общий), НДЭГ с абсорбера 11 т н

и

|—укпг-10 — укпг-9 — укпг-п|

Рис 2 Температура точки росы по влаге, измеренная преобразователем темперагуры точки росы «КОНГ-Прима2» (при раб. давлении, среднесуточная)

Особенность всех аппаратов осушки - сохранение массообменных характеристик при рабочем диапазоне расхода газа и расхода регенерированного гликоля, а также возможность резкого изменения (ухудшения) массообменных характеристик при выходе за пределы этих рабочих параметров Например, для абсорберов с пластинчатой насадкой важным моментом является достаточно равномерное распределение гликоля по сечению аппарата Это оказывается возможным, начиная с некоторых минимальных значений расхода гликоля С другой стороны, при достаточно больших расходах газа может происходить «зависание» гликоля в абсорбере с резким (принципиальным) изменением характера массообмена в аппарахе Поэтому из общих соображений следует, что использование только одного параметра - удельного расхода гликоля целесообразно только при определенном диапазоне скоростей газа в аппарате и расходов гликоля Одна из задач натурных (промысловых) исследований процесса абсорбции заключается в определении диапазона параметров, когда характери-сгики массообмена практически не зависят от этих двух параметров в отдельности, а только от комплексного параметра - удельного расхода гликоля

На I рафиках (рис 2) представлена температура точки росы по влаге, измеренная преобразователем температуры точки росы по влаге «КОНГ-Прима2» на УКГ1Г-10 (эксплуатируются модернизированные аппараты осушки), УКПГ-9 (эксплуатируются абсорберы с штатной массообменной секцией ГП-365) и

ЛЛ/-1-ТР 1 1 „„„ ---------------«.ттг^п Т~П СЛО >> «.ЛЛЛЛЛ^

-11 Ш1Ш х 11 1си\л\^ с шклшОп

менной секцией)

Из данных, представленных на графиках (рис 2), следует средняя температура точки росы по влаге на УКПГ-10 ниже, чем на УКПГ-9 и 11, если сравнивать работу абсорберов по типу аппаратов (ГП-365 на УКПГ-9 и УКПГ-10), то разница в ТТР составляет в среднем 5-7 °С, в жаркий период времени, когда температура окружающего воздуха достигала +35 °С, модернизированные аппараты обеспечивали требуемое качество газа В то же время следует отметить, что аппараты типа ГП-502 также обеспечивали требуемое качество газа, но ТТР при этом была на 3-5 °С выше, чем при работе модернизированных абсорберов на УКПГ-10

Анализ результатов проведенных исследований работы модернизированного абсорбера показал на всех режимах модернизированный аппарат осушки газа показал устойчивую работу, уносов ДЭГ с осушенным газом практически не наблюдалось, температура точки росы газа на выходе из абсорбера соответствовала требованиям ОСТ 51 40-93 и была ниже на 5-7 °С, чем на выходе с ап-нараюв с проектной массообменной секцией, по результатам замеров ТТР осушенного газа по влаге на выходе абсорбера понижается от минус 20,2 °С до минус 27,1 °С при повышении расхода газа от 106 до 175 тыс м3/час, вынос ДЭГ в фильтрационную секцию наблюдался, начиная с =157 тыс м3/час (0,72 г/тыс м3), при ()г =175 тыс м3/час составил 2,97 г/тыс м'\ перепад давления по аппарату возрастал от 4,5 до 11 кПа при увеличении расхода газа от 118 до 175 тыс. м3/час, по отдельным секциям аппарата максимальный перепад давления на всех режимах зафиксирован по сепарационной секции, а минимальный по фильтрационной, >носы ДЭГ с осушенным газом из абсорбера при проведении эксперимента не превышали 3 г/тыс м3

3. Технологические параметры оптимальных режимов эксплуатации модернизированных абсорберов.

Дая обеспечения высоких показателей по производительности и эффективности насадки, применяемые для заполнения массообменных аппаратов, должны удовлетворять следующим требованиям иметь большую удельную поверхность, иметь большой свободный объем, иметь малое гидравлическое сопротивление, обладать хорошей смачиваемостью, элементы насадки должны иметь каналы для прохода газа в определенном направлении от штуцера входа к штуцеру выхода, конструкция насадок должна обеспечивать равномерное распределение потоков газа и жидкости по поперечному сечению аппарата, поэтому слои насадки должны быть однородными, исключая движение жидкости вдочь корпуса аппарата, конструкция насадки должна обеспечивать высокую кратность обновления поверхности контакта фаз, насадка должна обеспечивать минимальный унос жидкости с газом, г е быть одновременно сепаратором, обеспс-

с

/

/

л/ к/ 4 /

*/ Уш "

'У

-

чивать работоспособность при широком изменении расходов газа и жидкости, в том числе при малых массовых соотношениях жидкости и газа АРЛН( мм вод ст Лл Кроме того,

насадка должна иметь малую объемную плотность и обладать высокой коррозионной стойкостью и достаточной механической прочностью

Для интенсификации процесса массопередачи следует использовать турбулизацию газового потока Это достигается применением гофрированных и рифленых листов Интенсификация мас-соопередачи достигается турбулиза-цией пленки жидкости, стекающей

вниз по насадке, кратностью обновления фаз, особенно при наличии двух не-смешивающихся жидкостей, например, гликолей и углеводородов При малых плотностях орошения движение пленки жидкости происходит в ламинарном, волновом режиме, а газ движется в турбулентном режиме В этом случае большой эффект достигается турбулизацией, которая разрушает пристеночный пограничный слой жидкой пленки и способствует осаждению капель жидкости

Основные факторы интенсификации технологических процессов, влияющие на конструкцию насадок и связанные с гидродинамикой двухфазных потоков в аппарате' равномерное распределение потоков по поперечному сечению аппарата, интенсивное взаимодействие фаз на уровне элементарного объема аппарата, обеспечивающее непрерывное обновление поверхности контакта фаз, исключение байпасного движения потоков - возвратного движения стекающей жидкости, уноса жидкости с потоком газа и прохождения его без контакта с жидкостью в элементарном объеме слоя и на поверхности насадки

Разработка регулярных насадок позволила отказаться от строительства дополнительных технологических линий, сократить эксплуатационные затраты при обслуживании оборудования, повысить в целом технико-экономические показатели производства За последние годы накоплен большой опыт эксплуатации колонного оборудования с применением регулярных насадок, обеспечи-

10 Фк

* 1 ничго.типж'МеШр&ЗЗОУ1;

т 2 регупжрнишсйдгас С(тч«гыи жгутож"

А 3 струпурефотоллнцадвхс лиритдндкымиобртш жспдггыми эгаискгоки

Рис 3 Зависимость гидравлического сопротивления слоя регулярных насадок высотой 1 м от фактора скорости в аппаратах осушки

вающих снижение гидравлического сопротивления аппарата, сохранение производительности оборудования при пониженных давлениях, при минимальных уносах абсорбента из абсорберов осушки газа и при сохранении качества подготовки газа

На основании яняличя -экспериментальных данных установлено, что вышеуказанные кош акты ые устройства имеют широкий диапазон устойчивой работы, обеспечивают минимальное гидравлическое сопротивление, ни на одном из режимов работы насадок не был достигнут эффект «захлебывания» При снижении нагрузки по жидкости регулярные насадки работали стабильно - слив жидкости с насадок равномерный Изменение гидравлического сопротивления регулярных насадок конструкции ДОАО ЦКБН (регулярная со шутом - а = 236 м2/м3 и структурированная - а = 194 м2/м3) от фактора скорости газа в колонне (Фк) в сравнении с гидродинамическими параметрами зарубежных аналогов, в частности, регулярной насадки «Mellapak 250Y» фирмы Sulzer Chemtech представлено на рис 3

Гидравлическое сопротивление на 1 ч «сухой» насадки «Mellapak 250Y» выше, чем у отечественных регулярных насадок, причем при Фк > 2,8 у насадки «Mellapak 250Y» наблюдается резкое повышение гидравлического сопротивления, тогда как у регулярных насадок конструкции ДОАО ЦКБН этот рост осуществляется более равномерно Таким образом, в качестве основного положительного результата можно отметить более низкое гидравлическое сопротивление отечественной насадки

Указанные технические решения позволили увеличить нагрузки на абсорберы осушки по газу в полтора раза, снизить в несколько раз гидравлические потери, обрабатывав газ с повышенным влагосодержанием и при этом снизить ючку росы газа по влаге до нормативных значений с доведением фактических потерь абсорбента в капельном виде до 1 мг/м3 вместо проектных 15-20 мг/м3 raja, исключить необходимость ввода дополнительных мощностей для подготовки газа на месторождениях, находящихся на поздней стадии эксплуатации, увеличить коэффициенты массопередачи в 1,5-2 раза, снизить энергозатраты в массо-обченной секции во столько раз, во сколько снижено соогаошение перепада давлений массообменной секции колонн до и после модернизации

Практическое отсутствие выноса абсорбента на фильтрующую секцию модернизированных абсорберов с регулярными насадками в массообменной секции и газораспределительной насадкой дает возможность увеличить срок службы фильтр - патронов, а в перспективе возможность отказа от выходной сепарационной секции, что позволит при проектировании нового оборудования значительно снизить высоту абсорбера или увеличить высоту массообменной части аппарата с обеспечением требований по качеству газа при снижении технологического давления в компрессорный период эксплуатации для осушки газа с повышенной температурой

Низкое гидравлическое сопротивление и высокая эффективность структурированных насадок позволяет использовать их как при высоких давлениях (в абсорберах), так и при пониженных, в том числе в вакуумных аппаратах (в десорберах системы регенерации гликоля)

Технические решения с применением насадочных устройств позволяют не только создать технологическое оборудование, обеспечивающее показатели работы на уровне мировых стандартов (производительноеLb, диапазон эффективной работы, эффективность, температуру точки росы по влаге), но и произвести модернизацию су идее i иующих аппаратов для работы на завершающей стадии эксплуатации месторождений при пониженных давлениях, высоких температурах проведения процесса осушки и повышенном начальном влагосодержании газа без ввода дополнительного технологического оборудования

4. Разработка модели образования гидратов при течении сырого природного газа в трубах.

На газовых и газоконденсатных месторождениях нашли широкое применение ABO Они могут быть смонтированы после УКПГ, дожимной компрессорной станции (ДКС) и на других участках УКПГ

Блоки ABO, используемые на УНГКМ, состоят из 10-16 аппаратов В каждом аппарате имеются три продольных теплообменных секций с шестью рядами горизонтальных оребренных труб В каждом ряду тридцать (двадцать девять) труб, расположенных в шахматном порядке Поток холодного воздуха снизу вверх через эти шесть рядов создается двумя вентиляторами, установленными на фундаменте под трубчатыми секциями

ABO в безгидратном режиме работы удовлетворительно охлаждают осушенный природный газ, а также сырой газ при положительных температурах окружающего воздух (ввиду отсутствия гидратообразования) Однако в зимних условиях в процессе охлаждения сырого газа после ДКС первой ступени появляется ряд проблем В нижнем ряду труб, в результате локального переохлаждения газа, возникают условия для гидратообразования, на внутренней стенке теплообменных труб образуются гидраты, лед и отдельные трубы разрушаются Для предотвращения процессов гидратообразования при охлаждении сырого газя в трубах ABO, на практике приходится поддерживать достаточно высокую среднюю температуру газа на выходе из аппаратов, иногда до 18-20 "С, тем самым, ограничивая не только потенциальные возможности ABO, но и снижая качество газа, подготавливаемого к транспорту Особенно остро стоит вопрос качества подготовки газа по показателю температура точки росы по влаге в условиях падающего пластового давления

Основной целью ABO, охлаждающего сырой газ, является получение минимальной температуры газа, подаваемого на осушку при подготовке его к дальнему транспорту Эта температура не должна быть ниже температуры гид-раюобразования сырого газа внутри наиболее охлаждаемых теплообменных труб при стационарном режиме охлаждения и она может быть ниже температуры гидратообразования при нестационарном охлаждении, при применении предварительной осушки и подачи ингибитора гидратообразования в трубы нижних рядов

Необходимым условием образования кристаллогидратов является присутствие в газе конденсированной влаги Влагосодержание газа определяется отношением массового количества влаги, содержащейся во влажном газе, к

массовому количеству сухого газа В случае превышения точки росы газа температуры газа в газопроводе формируются условия образования кристаллических гидратов При транспортировке в холодных условиях предпосылки для образования гидратов прежде всего появляются на стенке трубы, где и проис-

птт^ Л1МТ/ »»Л»» тт/11тл1тлпП1Г> 1Ги/ ТТЛ г ТТ I IАЛТЛ» ГЛI НаГГОЛЛЛ^ПООТТЛ ПОЛО» »ГЧТ_

Л ОД И 1 Ои^'/^^ПНО липд^-п С гшиошшшл 1-/1 и, А. шлиш) ъ/идхлоих* 1

реть многомерную структуру течения сырого газа, влияющую на процесс отложения гидратов на стенках

Математическая модель основана на стационарных уравнениях вязкого течения, записанных в осесимметричной постановке

(л>и)х+(>'Р^ =0.

(урии\ + (урт) =-урх + {у\шх)х+(у\шу) +у(цхих +

{ургк)х + {уруу)у = -уру + + + у

{уиТ)х+(ууТ)

( \ У^

(у«™)1+{ут>)> =

й

у-

'Гг-1'

v аг ), [

У—^

\ ¿у

л

У±8.

К у

(

У—8у , v у

+

г \ /■ Л

= \у-к>\ + У1-*,}

1 X { )

+Мв~е)>

(уие)х+(уу е) =

У—е* +

К

+ ре-

с.В-с~ г.

К

где р - плотность газа, Р - давление, и, V - составляющие вектора скорости на оси х, у, ц - коэффициент динамической вязкости, Г-температура газа, -содержание влаги и гидратов в потоке, ат,ац, ое - числа Прандтля и Шмидта, И(. - газовая постоянная смеси продуктов сгорания Плотность р определяется из уравнения состояния р = р/(ИсТ)

Система уравнений движения рассматривается совместно с уравнениями переноса кинетической энергии К и скорости диссипации г Коэффициент вязкости (I определяется суммой = где р.г - коэффициенты молекулярной и турбулентной вязкости, В, с,, с2, сц - эмпирические коэффициенты,

Массовая скорость перехода воды в гидраты и скорость образования гидратов задается источниковыми членами Jw, J„ Возможность образования гидра-

тов (при содержании в газе свободной воды, то есть при условии, что температура газа меньше температуры точки росы Тг и больше температуры фазового перехода Tf) увеличивается с повышением давления и понижением температуры

газа Массовая скорость образования гидратов принимается пропорциональной разности температуры газа и температуры начала гидратообразования Tg

Т-Т

-A^w-

о

о

Ts-Tf

T<Tg,T<Tr,T>Tf,

т_-т

Aw-

т.-т.

T<Tg,T<Tr,T>Tf Граничные условия

На входе в трубу при х = 0 заданы начальные параметры потока

и° = g/(t^2),v° =0, Т\ w", g° =0, К0, е° На стенке трубы при y = R для

u,v,K,e условия прилипания, для температуры

, dT(x,R) , . dw dg -;-= а0(Г0-Г(х,Д)), — = 0,—= от4

При m < 0 происходит отложение гидратов на стенку трубы На выходной границе х = L заданы «мягкие» условия, соответствующие равенству нулю вторых производных для всех переменных

Система уравнений решается численным методом Патанкара SIMPLE Распределение содержания гидратов в газе по сечению и по длине трубы, полученное расчетом, показано на рис 4

Рассматривается участок трубы при давлении на входе 0,5 МПа Характерной особенностью течения является существование условий для образования гидратов в пристенной области даже в начальном участке трубы С увеличением расстояния зона образования гидратов расширяется и

Рис 4 Рассчитанное распределение содержания гидратов

распространяется на все поперечное сечение трубы Влажность газа снижается по мере связывания воды гидратами Неоднородное распределение содержания ищрагов по сечению трубы, полученное по результатам двумерных газодинамических расчетов, существенно влияет на характер отложений гидратов на стенках трубы В первую очередь гидраты образуются в непосредственной близости от стенки Низкая скорость движения газа в ламинарном подслое и высокое содержание гидратов в газе способствуют налипанию гидратов на стенку

5. Математическая модель неравновесного течения природного газа с конденсированной фазой в каналах сложной формы.

Кроме эффекта отложения на стенках труб, твердые частицы могут оказывать абразивное воздействие на конструктивные элементы запорной и измерительной газовой аппаратуры Конденсированная фаза при течении природного газа кроме гидратов может содержать другие твердые примеси (окалина, песок и др) Оценку такого воздействия можно провести на основе решения уравнений движения двухфазной смеси в элементах газопровода

Уравнения для дисперсной фазы записывались в криволинейной системе координат

(>гт/Д -К/Г'иуД = О,

С^РЛиД + (>ГРЛИЛ =

(>Ч«Д+(^«Л)П =0, где индекс 5 принадлежит дисперсной фазе, с5,р, — теплоемкость и плотность вещества капель, п - число конденсированных частиц в единице объема, Ви,Вт - коэффициенты сопротивления и теплообмена между фазами, определяемые по формулам

Д = -^-/,/=1 + 0 25ч/^ + 0 011711е, 11е =

2РЛ И

= В^Шс^ = » 55 о зз

Г ЗРгсД

Для решения уравнений, описывающих движение частиц, построена разностная схема, следящая за направлением течения Для решения разностных уравнений применяется двухуровневый итерационный процесс В качестве начального приближения для скоростей частиц берутся скорости газа Численный меюд позволяет рассчитывать поля скоростей газовой и дисперсной фаз, траектории движения частиц, массовый поток осаждающихся на стенки частиц

Движение газовой фазы рассчитывалось при числе Рейнольдса 50000 Векторное поле скоростей приведено на рис 5

Рис. 5. Поле скоростей на криволинейном участке трубы

Как следует из результатов расчетов, поле течения не является симметричным. Сначала течение поджимается к стенке малого радиуса, а затем в противоположную сторону. В результате отклонения течения от центра образуются вихревые течения, как это видно на рис. 5. Профиль скорости имеет характерный турбулентный профиль.

Движение частиц рассчитывалось для эквивалентных диаметров частиц от 10 мкм до 500 мкм. Траектории частиц представлены на рис.6. Частицы малого размера (10 мкм) отслеживают линии тока газовой фазы и со стенками практически не взаимодействуют. Более крупные частицы диаметром ] 00 мкм соударяются со стенкой грубы после изгиба.

Большие частицы (300 и 500 мкм) имеют более прямые траектории на участке изгиба труба и соударяются со стенкой с высокой интенсивностью. Низкоскоростные частицы в 300 мкм могут захватываться вихревым течением газа и находиться в нем некоторое время. Крупные частицы диаметром 500мкм почти все проникают через вихрь. Только частицы из пристеночной области с очень малыми скоростями совершают в вихре возвратное движение.

В результате решения задачи о движении двухфазной смеси частиц и газа по криволинейному участку трубы рассчитаны массовые потоки выпадающих на стенку частиц различных размеров.

а

Рис 7 Распределение массовых потоков осаждающихся на стенку трубы частиц

На рис 7 показаны распределения массовых потоков осаждающихся частиц G нескольких размеров Координата S огсчитывается по стенке трубы Массовый поток £7 отнесен к массовому расходу частиц на прямолинейном участке трубы (psiVs) Эти данные могут быть использованы при оценке механического воздействия частиц на стенки трубопроводов при различной степени осушки природного газа

6. Технологические и конструкторские направления улучшения рабо-1ы ABO сырого газа.

Для исследования фактического состояния вопроса эксплуатации ABO на УНГКМ был изучен опыт работы аппаратов воздушного охлаждения на ряде УКПГ В настоящей работе основное внимание направлено на возможность снижения температуры охлаждаемого природного газа перед его осушкой и подготовкой к транспорту Для обеспечения антигидратных условий эксплуатации ABO в зимний период рассмотрим использование следующих технических решений 1) распределение потока газа с увеличением расхода от верхнего к нижнему ряду тепло-обменных трубок при сохранении среднего расхода по секции аппарата, 2) подача ингибитора в зону наиболее вероятного появления гидратов (нижний ряд труб), 3) комбинированное техническое решение из приведенных выше двух направлений

Рассмотрим первое техническое решение Шесть рядов по вертикали тепло-обменных труб в каждой секции аппарата соединены распределительной и сборной камерами, которые можно рассматривать соответственно как коллекторы для подачи и отбора газа в процессе его охлаждения Минимизация условий гидрато-образования в газе требует максимального расхода потока газа в нижнем ряду при

постоянном среднем потоке через секцию Этому условию будет соответствовать схема «Z» подключения газа при перекрестном движении теплоносителей Схема подсоединения охлаждаемого газа от существующей схемы она отличается тем, что в распределительную камеру секции аппарата газ подается не снизу, а сверху Предлагаемая схема распределения потоков полезна не только с точки зрения возможности торможения процесса гидратообразования, но и способствует ускоренной эвакуации зародышей гидратов из нижних рядов труб за счет наибольшей скорости газового потока, определяемой предлагаемой схемой

Второе предложение является известным и была опробовано на Ямбург-ском газоконденсатном месторождении (ЯГКМ), где ингибитор гидратообразования (метанол) подавался в поток газа перед ABO сырого газа Однако результаты испытаний показали незначительное увеличение эффективности В данном случае следует организовать циркуляцию метанола через работающий аппарат, подавая его в распределительную камеру (коллектор) каждой секции (в аппарате их три) и отбирая из собирающей камеры (коллектора), накапливать в специальной буферной емкости, откуда забирать насосом и подавать на рециркуляцию При повышении уровня метанола в распределительной камере трубного пучка до сечения труб нижнего ряда метанол захватывается потоком газа и транспортируется по всем те-плообменным трубам нижнего ряда, разрушая имеющиеся гидраты и не позволяя появляться новым Для накопления метанола в распределительной камере необходимо, чтобы в отверстие, через который подается газ, был вставлен патрубок и газ подавался бы в верхнюю зону распределительной камеры

Положительные стороны предлагаемого решения разрушаются образовавшиеся гидраты и лед не только в нижних теплообменных трубах, но и в собирающих и, что особенно важно, в распределительных камерах секций ABO, решение способствует эвакуации воды, жидких углеводородов, мехпримесей и т д из нижних теплообменных груб и не позволяет развиваться зародышам гидратов и льда, метанол подается непосредственно в зону гидратообразования и в необходимом количестве, создается дополнительное термическое сопротивление теплопередаче от фронтальною воздействия потока холодного воздуха, процесс может быть организован как на постоянной, так и на эпизодической (временной) основе, минимальные потери метанола с газом

Подача газа в верхнюю зону распределительной камеры секции ABO без больших материальных затрат приводит к условиям Z-образной схемы подключения газа с увеличением расхода газа по нижнему ряду теплообменных труб

Более надежно метанол в теплообменные трубы подавать с помощью фитилей, помещенных одним концом в теплообменные трубы на 100 150 мм, а другим, опущенным в метанол, находящийся в распределительной камере Поток газа с фитиля будет увлекать с собой метанол через всю трубу

Другая возможность принудительно подать метанол - установить в торце теплообменных труб вспомогательные Г-образные трубы внутренним диаметром 2 3 мм Располагать их следует аналогично фитилям Метанол за счет эжекции газом будет подаваться из распредели¡елыюй камеры в теплообменные трубы Эжекционную часть вспомо! ачелыгой трубы целесообразно расположить у стенки в нижней части теплообменной трубы, чтобы подаваемое ко-

1ИЧССТВ0 метанола не было излишним

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения диссертационной работы систематизированы результаты промысловых экспериментов на УКПГ сеноманской залежи УНГКМ, позволившие научно обосновать технологические схемы и характеристики процессов подготовки природного газа к дальнему транспорту Разработаны модели образования и движения гидратов в газопроводах и массообменных аппаратах абсорбционной осушки природного газа По результатам проведенных исследований получены следующие выводы

1 Проведенный анализ абсорбционных технологий осушки сеноманскою газа и современного состояния оборудования показал, что необходима оптимизация параметров технологических процессов и оборудования для подготовки продукции с требуемым качеством и минимальными материально-техническими затратами

2 С целью изучения комплексного влияния основных физических параметров на процесс осушки сеноманского газа УНГКМ были выполнены специальные промысловые исследования, основой которых является метод планирования многофакторного эксперимента На основе экспериментальных данных получена регрессионная модель процесса осушки газа на УКПГ сеноманской залежи УНГКМ, позволяющая вычислить значение температуры точки росы в зависимости от расходов ДЭГ, газа и температуры контакта

3. Для проведения инженерных расчетов разработана номограмма, позволяющая решать обратные задачи

4 По результатам промысловых исследований модернизированных абсорберов выявлено следующее средняя температура точки росы на УКПГ-10 с модернизированными абсорберами ниже на 5-7 °С, чем на УКПГ-9 с аппаратами штатной конструкции, температура ючки росы по влаге осушенного газа на выходе с абсорберов понижается от минус 20,2 °С до минус 27,1 °С при повышении расхода газа от 106 до 175 тыс м3/час, уносы ДЭГ с осушенным газом из абсорбера при проведении эксперимента не превышали 3 г/тыс м3

5 Разработана модель образования гидратов при течении в каналах сырого газа, основанная на уравнениях гидродинамики и теплообмена в осесимметричной постановке Учет двумерных эффектов образования гидратов позволяет уточнить начало образования гидратов в трубопроводах, причем относительное отклонение одномерного расчета от осредненного двухмерного достигает 100%

6 Разработана методика оценки выпадения конденсированной фазы при движении природного газа, использующая результаты совместного численного решения уравнений для газовой и конденсированной фаз в двумерной постановке Расчет траекторий частиц в технологической аппаратуре показывает на возможность либо абразивного износа деталей, находящихся в потоке, либо интенсивного налипания и накопления конденсированной фазы (гидратов)

7 В технологическом плане выявлены следующие перспективные решения для предупреждения гидратообразования в аппаратах воздушного охлаждения УНГКМ подача метанола в нижний ряд теплообменных трубок секции и

рециркуляция его через ABO, распределение расхода газа с увеличением от верхнего к нижнему ряду при сохранении среднего расхода по секции

8 Проведенные промысловые исследования по определению эффективности работы абсорберов, модернизированных регулярной пластинчатой насадкой конструкции ЦКБН позволили определить рациональные технологические параметры процесса осушки На основании полученных промысловых экспериментов разработаны технологические режимные карты по эксплуатации основного технологического оборудования подготовки газа к транспорту на УНГКМ (применительно к аппаратам осушки газа ГП-252, ГП-365 и ГП-502)

НАУЧНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Ланчаков Г А , Ларюхин А И, Ставицкий В А и др Повышение эффективности работы фильтрационной части аппаратов гликолевой осушки газа на Уренгойском нефтегазоконденсатном месторождении // Наука и техника в газовой промышленности -2001 -№4 -С 73-75

2 Ланчаков Г А , Ларюхин А И , Кульков АН и др Способ охлаждения углеводородного газа при подготовке к транспорту // Патент на изобретение № 2209383 Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений РФ 27 07 2003 г, по заявке № 2002107782

3 Ларюхин А И, Ланчаков Г А , Дудов А Н и др Новые технологии гликолевой осушки газа на Уренгойском месторождении в период падающей добычи // Новые высокие технологии газовой, нефтяной промышленности, энергетики и связи Материалы одиннадцатого ежегодного международного конгресса -М ИИЦ АТНРФ, 2003 -Т 11 -С 309-313

4 Ларюхин А И, Дубина Н И, Гузов В Ф и др Технологические проблемы промысловой подготовки газа сеноманских залежей Уренгойского НГКМ в компрессорный период разработки и ну ш их решения // Приложение к журналу «Наука и техника в газовой промышленности» - М ООО «ИРЦ Газпром», 2004 -С 55

5 Ларюхин А И , Цветков Н А, Воронин В И и др Способ регенерации насыщенного раствора гликоля // Патент на изобретение № 2257945 Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений РФ 10 08 2005 г, по заявке № 2004105610/15

6 Ларюхин А И, Исмагилов Р Н , Истомин В А и др Мониторинг термобарических параметров работы газосборной системы УКПГ сеноман-ской залежи в период падающей добычи Н Приложение к журналу «Наука и техника в газовой промышленности» - М ООО «ИРЦ Газпром», 2006 - № 3 -С 52-60

7 Денисов С В , Ларюхин А И Нечеткие системы и генетические алгоритмы для математического моделирования техпроцессов подготовки природного газа // Вестник Московской Академии рынка труда и информационных технологий - 2006 - № 22 (44) - С 36-43

8 Ларюхин А И , Денисов С В Применение аппарата нечеткой логики и нейроинформатики для моделирования технологических процессов осушки и

транспортировки газа // Вестник Московской Академии рынка труда и информационных технологий -2006 -№22(44) - С 52-58

9 Денисов С В , Ларюхин А И. Применение математической теории интеллектуальных систем для имитационного моделирования техпроцесса осушки газа // Вестник Московской Академии рынка груда и информационных технологий -2006 -№22(44) - С 88-95

10 Ларюхин А И, Тененев В А Численные оценки движения природного газа с твердыми примесями в криволинейных каналах // Вестник Московской Академии рынка труда и информационных технологий - 2006 - № 25 (47).-С 183-192

11 Ланчаков Г А, Ларюхин А И, Абдуллаев Р.В и др Новые технологии промысловой подготовки сеноманского газа на Уренгойском НГКМ // Газовая промышленность -2007 -№3 -С 62-66

12 Лялин В Е, Ларюхин А И Имитационная модель технологического процесса подготовки природного газа // Надежность и качество Труды международного симпозиума В 2-х томах / Под ред H К Юркова - Пенза Изд-во Пенз гос ун-та, 2007 -Т 1 -С 35-38

13 Костиков ДВ, Ларюхин АИ, Лялин ВЕ Сравнение методов уменьшения обучающей выборки при интерпретации данных геофизических исследований скважин с помощью нейронной сети // Надежность и качество Труды международного симпозиума В 2-х томах / Под ред H К Юркова -Пенза Изд-во Пенз гос ун-та, 2007 -Т 1 -С 199-202

14 Денисов СВ, Ларюхин А И Применение теории нечетких множеств и нейросетей для имитационного моделирования техпроцесса осушки газа // Ж АН Украины «Искусственный интеллект» - № 3 - Донецк Изд-во Наука 1 освгга, 2007 - С 523-530

15 Ларюхин А И, Денисов С В Принципы моделирования производственно-технических процессов на основе нечетких систем // Ж АН Украины «Искусы венный интеллект» - № 4 - Донецк Изд-во Наука i освгга, 2007-С 87-98

16 Денисов C.B., Ларюхин А И. Нечеткие системы моделирования технологического процесса подготовки природного газа // Ж АН Украины «Искусственный интеллект» - № 4 - Донецк Изд-во Наука i освгга, 2007 -С 74-86

17 Ларюхин А И , Денисов С В Предобработка исходных данных для многослойной нейронной сети при интерпретации геофизических исследований скважин // Многопроцессорные вычислительные и управляющие системы, мат-лы междунар науч -техн конф - Таганрог Изд-во ТТИ ЮФУ, 2007 - Т 2 -С 80-84

18 Лялин ВЕ, Ларюхин АИ, Денисов С В, Применение теории нечетких множеств и нейросетей для имитационного моделирования техпроцесса осушки газа // Многопроцессорные вычислительные и управляющие системы мат-лы междунар науч -техн конф - Таганрог Изд-во ТТИ ЮФУ, 2007 -Т 2 - С 22-27

19 Ларюхин АИ, Денисов С В Методика экспресс-оценки запасов углеводородов по результатам геофизических исследований скважин // Многопроцессорные вычислительные и управляющие системы мат-лы междунар науч-техн конф -Таганрог Изд-воТТИЮФУ,2007 - Т.2.-С 85-90

20 Денисов С В, Ларюхин А.И Адаптация и оптимизация нечетких систем для моделирования производствешю-технических процессов // Многопроцессорные вычислительные и управляющие системы мат-лы междунар науч-техн конф - Таганрог. Изд-во ТТИ ЮФУ, 2007 - Т. 2 -С 74-79

21 Ларюхин А.И Моделирование двухфазной смеси природного газа и конденсированных частиц в каналах с криволинейными границами // Информационные технологии в науке, образовании, телекоммуникации и бизнесе Материалы 35-й междунар. конф - Украина, Крым, Ялта-Гурзуф Прилож кжурн «Открытоеобразование»,2008.-С 122-123

22 Ларюхин А И, Тененев В.А Осесимметричная модель образования i и драю в при течении влажного природного газа в трубе // Надежность и качество Труды международного симпозиума В 2-х томах / Под рсд H К Юркова -Пенза Изд-во Пенз гос ун-та, 2008 -T. 1.-С 67-69

А.И. Ларюхин

ЛР № 020764 от 29 04 98 г

Подписано в печать 29 04 2008 Формат 60x84 1/16 Отпечатано на ризографе Уч-изд.л 1,89 Уел печ л. 1,39 Тираж 100 экз Заказ № 821

Издательство Института экономики УрО РАН 620014, Екатеринбург, ул Московская, 29

Введение.

1. Анализ абсорбционных технологий подготовки природного газа к транспорту.

1.1. Технологии абсорбционной осушки газа, области её применения

1.2. Современное состояние оборудования для процессов абсорбционной осушки газа.

1.3. Анализ осложнений в процессе осушки газа на поздней стадии разработки Уренгойского месторождения.

1.4. Полученные результаты и выводы.

1.5. Постановка цели и задач исследований.

2. Создание модели процесса осушки газа с применением современных моделирующих комплексов.

2.1. Обзор моделирующих комплексов, их возможности.

2.2. Разработка модели процесса осушки газа применительно к условиям УНГКМ.

2.3. Практическое применение модели процесса осушки газа на УКПГ сеноманской залежи УНГКМ.

2.4. Полученные результаты и выводы.

3. Разработка технологических решений по повышению эффективности эксплуатации абсорберов осушки газа.

3.1. Промысловые исследования работы абсорберов, модернизированных регулярной пластинчатой насадкой.

3.2. Анализ эффективности работы массообменных частей проектных и модернизированных абсорберов осушки газа.

Актуальность темы. Развитие газодобывающей промышленности связано с эксплуатацией и сооружением крупных промыслов и строительством мощных магистральных газопроводов. На газовых промыслах организуется комплексная подготовка газа к дальнему транспорту, в схеме которой основную роль играют массообменные аппараты. Усилия специалистов направлены на разработку технических решений, позволяющих интенсифицировать процесс массообмена, увеличить производительность и уменьшить унос из абсорбента из аппаратов. В последние годы в России, в связи с более жесткими требованиями к качеству подготовки газа, появилась необходимость создания аппаратов более совершенных конструкций с высокой производительностью и эффективностью. По технико-экономическим соображениям требуется модернизация существующих аппаратов для их эксплуатации на завершающей стадии разработки месторождений при пониженных давлениях, повышенных температуре и влагосодержании газа без ввода дополнительного технологического оборудования.

Теория разработки газовых месторождений, научные основы эксплуатации крупных газовых и газоконденсатных месторождений в России созданы академиком Л.С. Лейбензоном. Большую роль в создании теории разработки газовых месторождений имеют работы Б.Б. Лапука, В.П. Савченко, А.Л. Козлова, Н.М. Николаевского. Теоретические и практические вопросы газодобычи нашли отражение в работах С.Н. Закирова, М.Х. Шахназарова, И.Н. Стрижова, P.M. Тер-Саркисова, А.Х. Мирзаджанзаде, М.Т. Абасова. Значительный вклад в технологическое совершенствование процессов подготовки газа внесли Г.А. Ланчаков, Г.К. Зиберт, А.И. Скобло и др.

Осушка газа при его подготовке в промысловых условиях направлена на предотвращение гидратообразования. Образование газовых гидратов обусловлено термобарическими условиями в трубопроводах и аппаратах, наличием свободной капельной влаги, образованием центров кристаллизации. Разработка современных технологических процессов переработки природного углеводородного сырья и оптимальная эксплуатация действующих производств невозможна без применения моделирующих программ, позволяющих без значительных материальных и временных затрат производить исследования этих процессов. Такие модельные исследования имеют огромное значение не только для проектирования, но для функционирования существующих производств, так как позволяет учесть влияние внешних факторов (изменение состава сырья, изменение требований к конечным и промежуточным продуктам и т.д.) на показатели действующих производств.

Анализ технологических схем подготовки и переработки природного углеводородного сырья, экспериментальное и численное моделирование физических процессов подготовки промыслового газа являются актуальными и важными задачами обеспечения требуемых потребительских свойств природного газа.

Цель работы состоит в разработке и научном обосновании математических моделей термогазодинамических процессов современных технологий подготовки природного газа в промысловых условиях, обеспечивающих товарные показатели газа при эксплуатации действующих производств.

Дня реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- провести анализ абсорбционных процессов осушки сеноманского газа и осложнений, возникающих в процессе гликолевой осушки на Уренгойском нефтегазоконденсатном месторождении (УНГКМ) в компрессорный период эксплуатации;

- разработать методику моделирования процесса гликолевой осушки газа на основе проведения многофакторного эксперимента для существующих аппаратов осушки газа;

-оценить эффективность работы массообменных аппаратов для осушки газа и разработать рекомендации по режимам эксплуатации модернизированных абсорберов с регулярной пластинчатой насадкой;

- разработать численную модель образования гидратов в аппаратах и трубопроводах;

- провести численные расчеты неравновесного течения природного газа с конденсированной фазой в каналах сложной формы.

Объектом исследования являются технологические процессы и аппараты подготовки природного углеводородного сырья в системе комплексной подготовки природного газа к дальнему транспорту.

Предметом исследования являются методы и модели расчета многофазных течений в аппаратах подготовки природного газа; методическое обеспечение проектирования технологических процессов осушки природного газа.

Методы исследования. В работе применялись методы планирования многофакторного эксперимента, численные методы газодинамики многофазных сред.

Для расчета динамики образования гидратов в технологических аппаратах применялся метод контрольного объема при решении уравнений двухфазной гидродинамики в областях сложной формы.

Достоверность и обоснованность полученных в работе результатов и выводов подтверждается использованием экспериментальных данных,, полученных в промысловых условиях подготовки природного газа сеноманской залежи; сопоставительным анализом разработанных и существующих математических моделей и методов.

Математические модели и алгоритмы, используемые в работе, основаны на фундаментальных методах теоретической и экспериментальной гидродинамики, а также на методах планирования многофакторного эксперимента.

Научная новизна результатов диссертационного исследования, полученных лично автором, заключается в следующем:

- на основе метода планирования многофакторного эксперимента получена регрессионная модель процесса осушки газа на установке комплексной подготовки газа (УКПГ) сеноманской залежи УНГКМ, позволяющая вычислить значение температуры точки росы в зависимости от расходов диэтиленгликоля

ДЭГ), газа и температуры контакта;

- выявлены перспективные решения для предупреждения гидратообразо-вания в аппаратах воздушного охлаждения (АВО) УНГКМ: подача метанола в нижний ряд теплообменных трубок секции и рециркуляция его через АВО; распределение расхода газа с увеличением от верхнего к нижнему ряду при сохранении среднего расхода по секции;

- определены рациональные технологические параметры процесса осушки, полученные по результатам проведенных промысловых исследований по определению эффективности работы абсорберов, модернизированных регулярной пластинчатой насадкой;

- построена модель образования гидратов при течении сырого газа в каналах, основанная на уравнениях гидродинамики и теплообмена;

- разработана методика оценки выпадения конденсированной фазы, использующая результаты численного совместного решения уравнений для газовой и конденсированной фаз в двумерной постановке, при движении природного газа в аппаратах и трубопроводах.

Практическая полезность исследования состоит в том, что-на основании полученных промысловых экспериментальных данных разработаны технологические режимные карты по эксплуатации основного технологического оборудования подготовки газа к транспорту на УНГКМ. Выявлены технологические и конструкторские решения модернизации системы подготовки природного газа в промысловых условиях.

Реализация работы в производственных условиях. При участии автора проведен анализ абсорбционных технологий осушки сеноманского газа и современного состояния оборудования, показавший необходимость оптимизации параметров технологических процессов и оборудования с целью подготовки продукции с требуемым качеством и минимальными затратами материально-технических ресурсов.

Технические решения на УКПГ УНГКМ позволили увеличить нагрузки на абсорберы осушки по газу, обрабатывать газ с повышенным влагосодержа-нием и при этом снизить точку росы газа по влаге до нормативных значений. Технические решения дают возможность модернизации существующих аппаратов для работы на завершающей стадии эксплуатации месторождений при пониженных давлениях, высоких температурах проведения процесса осушки и повышенном начальном влагосодержании газа без ввода дополнительного технологического оборудования.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на: Одиннадцатом ежегодном международном конгрессе «Новые высокие технологии газовой, нефтяной промышленности, энергетики и связи» (Москва, 2003); VI Международном конгрессе по математическому моделированию (Нижний Новогород, 2004); Международных конференциях «Компьютерное моделирование» (Санкт-Петербург, 2003-2004); 4-м Научном симпозиуме «Геоинформационные технологии в нефтепромысловом деле» - секции «А» 6-го международного конгресса нефтегазопромышленников России (Уфа, 2005); 6th International conference «Vibroengineering 2006» (Каунас, Литва, 2006); Международных симпозиумах «Надежность и качество» (Пенза, 2007-2008); 34-й и 35-й Международных конференциях «Информационные технологии в науке, образовании, телекоммуникации и бизнесе» (Украина, Крым, Ялта-Гурзуф, 2007-2008); VIII Международной научно-технической конференции «Искусственный интеллект - 2007» (пос. Дивноморское, 2007); Международной научно-технической конференции «Многопроцессорные вычислительные и управляющие системы» (пос. Дивноморское, 2007).

Публикации. Основные научные результаты по теме диссертации опубликованы в 22 научных работах общим объемом 7,81 п.л. Автор имеет 6 научных трудов в изданиях, выпускаемых в РФ и рекомендуемых ВАКом для публикации основных результатов диссертаций, а также 2 патента, зарегистрированных в Государственном реестре изобретений РФ.

Структура диссертационной работы определяется общими замыслом и логикой проведения исследований. Диссертация содержит введение, 4 главы и заключение, и приложение, в котором представлен акт о внедрении и использовании результатов работы, изложенные на 160 стр. машинописного текста. В работу включены 45 рис., 17 табл., список литературы из 167 наименований.

Выводы и предложения

1. В нижнем ряду труб аппаратов воздушного охлаждения в результате локального переохлаждения газа возникают условия для гидратообразования, появления льда на внутренней стенке теплообменных труб, перекрытия сечения труб гидратами и выхода АВО из строя.

2. В связи с большим количеством АВО, находящимся в эксплуатации, и остротой проблемы, стоящую перед газовыми промыслами задачу следует решать путем усовершенствования и модернизации существующего оборудования.

3. В настоящей работе учтен существующий опыт работы АВО на УКПГ УНГКМ, а также литературные источники по проблеме охлаждения неосушен-ного природного газа. Вопрос рассматривался в технологическом, конструкторском и организационном аспекте.

4. Для решения выявленных проблем (в качестве постановки задачи) необходимо обеспечить зимой аитигидратные условия для полноценного функционирования АВО при минимальных капитальных и эксплуатационных затратах и без ухудшения возможностей работы в теплое время года. При этом должна быть обеспечена минимальная температура охлаждаемого газа, иначе появятся неоправданные производственные расходы на осушку газа в соответствии с требованиями ОСТ 51.40-94.

4.7. Полученные результаты и выводы

1. Построена модель образования гидратов при течении в каналах влажного газа, основанная на уравнениях гидродинамики и теплообмена в осесим-метричной постановке.

2. Учет двумерных эффектов образования гидратов позволяет уточнить начало образования гидратов в трубопроводах, причем относительное отклонение одномерного расчета от осредненного двухмерного достигает 100%.

3. Разработана методика оценки выпадения конденсированной фазы из потока природного газа, использующая результаты численного совместного решения уравнений для газовой и конденсированной фаз в двумерной постановке.

4. Расчет траекторий частиц в различного рода технологической аппаратуры показывает на возможность либо абразивного износа деталей, находящихся в потоке, либо интенсивного налипания и накопления конденсированной фазы.

5. В нижнем ряду труб аппаратов воздушного охлаждения в результате локального переохлаждения газа возникают условия для гидратообразования, появления льда на внутренней стенке теплообменных труб, перекрытия сечения труб гидратами и выхода АВО из строя.

6. В технологическом плане выявлены следующие перспективные решения УНГКМ:

- подача метанола в нижний ряд теплообменных трубок секции и рециркуляция его через АВО;

- распределение расхода газа, с увеличением от верхнего к нижнему ряду, при сохранении среднего расхода по секции.

7. В конструкторском плане возможны следующие решения:

- целесообразно на раме секции вдоль потока газа установить перегородку в виде металлической полоски или уголка, прикрывающего нижнюю тепло-обменную трубу у рамы;

- разработать и установить регулирующее устройство, чтобы перекрывать частично или полностью проходное сечения в зоне лопастей вентилятора на нижнем коробе.

8. Для снижения вероятности загидрачивания теплообменных труб предлагается организовать работу АВО в интервале температур, где нижний предел обеспечивает безгидратный режим эксплуатации работающих секций, а верхний предел интервала служит ориентиром для включения еще одной секции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При проведении диссертационного исследования систематизированы результаты натурных экспериментов работы аппаратов технологической линии на установке комплексной подготовки газа сеноманской залежи УНГКМ, позволившие научно обосновать схемы и характеристики процессов обработки природного газа в промысловых условиях. Разработаны модели образования и движения гидратов в аппаратах обработки природного газа. По результатам проведенных исследований получены следующие выводы.

1. Проведенный анализ абсорбционных технологий осушки сеноманского газа и современного состояния оборудования показал, что необходима оптимизация параметров технологических процессов и оборудования для подготовки продукции с требуемым качеством и минимальными затратами материально-технических ресурсов.

2. С целью изучения комплексного влияния основных физических параметров на процесс осушки сеноманского газа УНГКМ были выполнены специальные промысловые исследования, в основу которых положен метод планирования многофакторного эксперимента. На основе экспериментальных данных получена регрессионная модель процесса осушки газа на УКПГ сеноманской залежи УНГКМ, позволяющая вычислить значение температуры точки росы в зависимости от расходов ДЭГ, газа и температуры контакта.

3. Для проведения инженерных расчетов разработана номограмма, позволяющая решать обратные задачи.

4. По результатам промысловых исследований модернизированных абсорберов выявлено следующее: средняя температура точки росы на УКПГ-10 с модернизированными абсорберами ниже на 5-7 °С, чем на УКПГ-9 с аппаратами штатной конструкции; температура точки росы по влаге осушенного газа на выходе с абсорберов понижается от минус 20,2 °С до минус о

27,1 °С при повышении расхода газа от 106 до 175 тыс. м /час; уносы ДЭГ с осушенным газом из абсорбера при проведении эксперимента не превышали 3 г/тыс. м3.

5. Построена модель образования гидратов при течении в каналах влажного газа, основанная на уравнениях гидродинамики и теплообмена в осесимметричной постановке. Учет двумерных эффектов образования гидратов позволяет уточнить начало образования гидратов в трубопроводах, причем относительное отклонение одномерного расчета от осредненного двухмерного достигает 100%.

6. Разработана методика оценки выпадения конденсированной фазы при движении природного газа, использующая результаты совместного численного решения уравнений для газовой и конденсированной фаз в двумерной постановке. Расчет траекторий частиц в технологической аппаратуре показывает на возможность либо абразивного износа деталей, находящихся в потоке, либо интенсивного налипания и накопления конденсированной фазы (гидратов).

7. В технологическом плане выявлены следующие перспективные решения для устранения гидратообразования в аппаратах воздушного охлаждения УНГКМ: подача метанола в нижний ряд теплообменных трубок секции и рециркуляция его через АВО; распределение расхода газа с увеличением от верхнего к нижнему ряду при сохранении среднего расхода по секции.

8. Проведенные промысловые исследования по определению эффективности работы абсорберов, модернизированных регулярной пластинчатой насадкой конструкции ЦКБН позволили определить оптимальные технологические параметры процесса осушки. На основании полученных промысловых экспериментальных данных разработаны технологические режимные карты по эксплуатации основного технологического оборудования подготовки газа к транспорту на УНГКМ (применительно к аппаратам осушки газа ГП-252, ГП-365 и ГП-502).

1. Аппарат воздушного охлаждения. Авторское свидетельство SU 1 522 004 А1, класс F 25 D 1/00, F 28 D 1/00. Бюл. № 42, 15.11.89 г. Шаботаев Ш.А. и др. (ВНИИГАЗ).

2. Патент РФ 1350447. Способ подготовки углеводородного газа к транспорту. / Бурмистров А.Г., Истомин В.А., Лакеев В.П., Сулейманов Р.С., Кульков А.Н., Колушев Н.Р., Ставицкий В.А.- № 4072598. Заявлено 30.05.86; Опубл. Бюл. № 41 1987.

3. Патент РФ 1466782. Способ подготовки природного газа к транспорту. // Бурмистров А.Г., Истомин В.А., Губяк В.Е., Лакеев В.П., Кульков А.Н., Кабанов Н.И., Ставицкий В.А. № 4248594. Заявлено 26.05.87 -Выдано 15.11.88.

4. Патент РФ 1606827. МКИ В01Д 53/26. Способ подготовки углеводородного газа к транспорту. / Истомин В.А., Лакеев В.П., Салихов Ю.Б, и др. Бюл. № 42 // Открытия. Изобретения. - 1990.

5. Патент РФ 1636658 СССР, МКИ F 25 В 11/00. Способ подготовки газа газоконденсатных месторождений к транспорту. / Царев И.Н., Колушев Н.Р., Салихов Ю.Б. и др. Бюл. № 11. Заявл. 01.07.88; Опубл. 23.03.91.

6. Патент РФ 1669574. Устройство для распыления и впрыска жидкости в поток газа. / Криштафович А.Г., Плужников Г.С., Заворыкин А.Г.

7. ГОСТ 20 764-79. Аппараты воздушного охлаждения. Типы, основные параметры и размеры.

8. ГОСТ 20060 83 «Газы горючие природные. Методы определения содержания водяных паров и точки росы влаги». - Издательство стандартов, 1984.-16 с.

9. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. 280 с.

10. Балыбердина И.Т. Физические методы переработки ииспользования газа. М.: Недра. - 1988, 248 с.

11. Бекиров Г.М., Кабанов Н.И., Ланчаков Г.А. и др. Повышение эффективности работы УКПГ Уренгойского месторождения в компрессорный период эксплуатации. М.: ИРЦ Газпром, 1996 49 с.

12. Бекиров Е.М. Пути интенсификации процессов промысловой и заводской обработки газа // ОИ. сер. Подготовка и переработка газа и газового конденсата-М.: ВНИИЭгазпром, 1987.-Вып. 6.-43 с.

13. Бекиров Т.М. и др. Методические указания по расчету установок абсорбционной осушки природных газов, М., ВНИИГаз, 1987, 70 с.

14. Бекиров Т.М. Первичная переработка природных газов. — М.: Недра, 1987. -256 с.

15. Бекиров Т.М., Губек В.Е., Сулейманов В.А. и др. Комплексный подход к сбору, подготовке и транспортированию газа в районах Крайнего Севера // ОИ серия: подготовка и переработка газа и газового конденсата. -М.: ВНИИОЭНГ, 1991.-61 с.

16. Бекиров Т.М., Изотов Н.И. О подготовке газа к транспортированию по упрощенной схеме.- В сб.: Транспорт, переработка и использование газа в народном хозяйстве.- М.: ВНИИГАЗпром, 1984.- №10.- С. 1 6.

17. Бекиров Т.М., Кузьмина А.С., Фролочкин Н.Г., Ефимов Ю.Н., Кабанов Н.И. Повышение эффективности работы установок осушки газа. // Серия «Передовой производственный опыт в газовой промышленности», вып. 4, М.: ВНИИЭГазпром, - 1989.

18. Бекиров Т.М., Халиф A.JL, Анисонян А.А., Сперанский Б.В., Воронин В.И., Кашицкий Ю.А. Оптимизация режимов работы установокосушки газа. // Серия «Подготовка и переработка газа и газового конденсата», — № 9, М.: ВНИИЭгазпром, - 1985.

19. Бендерский Б.Я., Тененев В.А. Пространственные дозвуковые течения в областях со сложной геометрией. //Математическое моделирование, т. 13, №8, 2001.С.47-52.

20. Бендерский Б.Я., Тененев В.А.Экспериментально-численное исследование течений в осесимметричных каналах сложной формы с вдувом Изв.РАН МЖГ, №2, 2001.С.24-28.

21. Берлин М.А., Волков Н.П. И др. Сбор, подготовка и переработка нефтяного газа за рубежом // Нефтепромысловое дело: ОИ. -М., 1986. -Вып. 10 (9117)-48 с.

22. Билюшов В.М. Математическая модель образования гидратов при течении влажного газа в трубах. Инженерно-физический журнал, 1984, №1, с.57-64.

23. Богатых К.Ф. Автореферат диссертации на соискание уч. ст. док. техн. наук.- Уфа, 1991.- 48 с.

24. Бондарев Э.А. и др. Термогидродинамика систем добычи и транспорта газа. Новосибирск: Наука, 1988. -272 с.

25. Виленский JI.M., Кашитский К.А., Ярмизина Э.К. Установки регенерации гликолей // Науч.-техн. Обз. / Серия: Подготовка и переработка газа и газового конденсата.-М.: ВНИИЭгазпром, 1973.- 48 с.

26. Винокур А.Е., Халиф А. Л., Гуревский Е.Н. Подготовка к транспорту газа с малым конденсатным фактором // Подготовка и переработка газового конденсата: ОИ. -М., 1982. -Вып. 8-46 с.

27. Гриценко А.И., Александров И.А., Галанин И.А. Физические методы переработки и использование газа. Учебное пособие. М., Недра, 1981, 224 с.

28. Гриценко А.И., Истомин В.А. Актуальные направления исследований по совершенствованию технологий добычи природного газа в осложненных условиях.- М.: ИРЦ Газпром, 1994 — С. 205-207.

29. Гриценко А.И., Истомин В.А. и др. «Сбор и промысловая подготовка газа на Северных месторождениях России». — М.: ОАО «Издательство «Недра», 1999. 473 е.: ил. - ISBN 5-247-03818-5.

30. Гриценко А.И., Истомин В.А., Кульков А.Н., Сулейманов Р.С. Сбор и промысловая подготовка газа на северных месторождениях России.- М.: Недра, 1999.- 473 с.

31. Громадка II Т.,Лей Ч. Комплексный метод граничных элементов в прикладных науках. М: Мир. 1990.303с.

32. Гузов В.Ф. Модернизация многофункциональных аппаратов // Газовая промышленность.- М.:Недра, 1992.- №1,- С. 17-19.

33. Гухман Л.М. Подготовка газа северных газовых месторождений к дальнему транспорту. Л.: Недра, 1980. - 161 с.

34. Давлетов К.М. «Принципы регулирования охлаждения газа в АВО применительно к Северным месторождениям». // НТС. Сер. Природный газ в качестве моторного топлива. Подготовка, переработка и использование газа/ ИРЦ Газпром. 1997. - №9 - 10. - с. 45-52.

35. Давлетов К.М. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук «Повышение эффективности эксплуатации аппаратов воздушного охлаждения газа на промыслах крайнего Севера».- Уфа, 1998.

36. Давлетов К.М. Комплексная очистка диэтиленгликоля на абсорбционных установках осушки газа месторождения Медвежье //Сб. науч. тр. /Повышение эффективности освоения месторождений Крайнего Севера.-М.: Недра, 1997.-С. 354-362.

37. Денисов С.В., Ларюхин А.И. Нечеткие системы и генетические алгоритмы для математического моделирования техпроцессов подготовки природного газа // Вестник Московской Академии рынка труда и информационных технологий. 2006. - № 22 (44). - С. 36-43.

38. Денисов С.В., Ларюхин А.И. Нечеткие системы моделирования технологического процесса подготовки природного газа // Ж. АН Украины «Искусственный интеллект» № 4. - Донецк: Изд-во Наука i освгга, 2007 — С. 74-86.

39. Денисов С.В., Ларюхин А.И. Применение математической теории---интеллектуальных систем для имитационного моделирования техпроцесса осушки газа // Вестник Московской Академии рынка труда и информационных технологий. 2006. - № 22 (44). - С. 88-95.

40. Денисов С.В., Ларюхин А.И. Применение теории нечетких множеств и нейросетей для имитационного моделирования техпроцесса осушки газа // Ж. АН Украины «Искусственный интеллект» № 3. - Донецк: Изд-во Наука i освгга, 2007 - С. 523-530.

41. Добыча, подготовка и транспорт природного газа и конденсата. Справочное руководство в 2-х томах. Том 1. Под ред. Ю.П. Коротаева, Р.Д. Маргулова. -М.: «Недра», 1984, 360 с. (стр. 60).

42. Добыча, подготовка и транспорт природного газа и конденсата. // Справочное руководство в 2-х томах. Под ред. Ю.П. Коротаева, Р.Д. Маргулова, М.: Недра, - 1984.

43. Дудов А.Н. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук «Совершенствование технологий эксплуатации скважин и подготовки природного газа на поздней стадии разработки крупных газовых месторождений».- Уфа, 2001.

44. Жданова Н.В., Халиф A.JI. Осушка природных газов.- М.: Недра, 1984.- 172 с.

45. Жданова Н.В., Халиф A.JI. Осушка углеводородных газов. М.: Химия, 1984. - 189 с.

46. Земанек П., Заховал Ч., Ялинек Я. Вклад фирмы ГЛИТЧ в развитие нефтегазопереработки (к 85-летию создания фирмы)//Актуальные проблемы состояния и развитие нефтегазового комплекса России: тез. НТК.- М., 1997.- С. 245.

47. Зиберт Г.К., Т.М. Феоктистова Объемные насадки. М.: ИРЦ «Газпром», 2002.- 52 с.

48. Иванович Б.И., Тагиев В.Г., Тункеев Л.Е. Оптимизация режима работы объектов промысловой подготовки газа // Подготовка и переработка газа и газового конденсата: ОИ. -М., -1981. -Вып. 4-42 с.

49. Идельчик Е.И. «Аэродинамика промышленных аппаратов» M.-JL, «Энергия», 1964 г.

50. Изосимова Н.П. Обессоливание гликолей на установках осушки газа Тюменской области // сер. Подготовка и переработка газа и газового конденсата, М.: ВНИИЭГазпром, вып. 10, - 1979.

51. Истомин В.А., Ефимов Ю.Н. Усовершенствованная технологическая схема двухстадийной абсорбционной осушки газа на северных месторождениях // Сб. науч. трудов: Актуальные проблемы освоения газовых месторождений Крайнего Севера. М.: ВНИИГАЗ, 1995. -с.59-72.

52. Истомин В.А., Лакеев В.П., Ставицкий В.А. и др. Новая технология промысловой обработки газа.// Материалы научно-технической конференции «Проблемы освоения нефтегазовых месторождений Западной Сибири» М.: ИРЦ Газпром, - 1993.

53. Истомин В.А., Ставицкий В.А. и др. «Методы автоматического регулирования расходов ингибиторов гидратообразования в системах сбора и промысловой подготовки газа северных газоконденсатных месторождений». — М.: ИРЦ Газпром, 1996, с. 60.

54. Истомин В.А.,Ланчаков Г. А., Кульков А.Н., Ефимов Ю.Н. Гликолевая осушка газа, ж. Газовая промышленность, №4, 1997, с. 25 (анонс доклада на 20-том Мировом газовом конгрессе).

55. Кабанов Н.И. и др. Основные направления реконструкции и технологического перевооружения объектов добычи и подготовки к транспорту газа и газового конденсата //Материалы научно-технического Совета РАО Газпром. -М.: ИРЦ ГАЗПРОМ, 1996. с. 3-8.

56. Кафаров В.В. Основы массопередачи. -М.: Высшая школа, 1972. —496 с.

57. Кащицкий Ю.А., Зиберт Г.К., Сун A.M. Анализ состояния абсорбционного оборудования. -Газовая промышленность, 1980, № 1, 21-24 с.

58. Кемпбел Д.М. Очистка и переработка природных газов. М.: Недра, 1977.-349 с.

59. Кин Дж. А., Тернер Г.М., Прайс Б.С. Применение насадочных колонн для осушки газа, Нефть, газ , нефтехимия за рубежом, № 4, 1991, с. 8693.

60. Клюсов В.А. и др. Методические указания по расчету установок абсорбционной осушки природных газов, Тюмень,, 1988, 152 с.

61. Клюсов В.А. Повышение эффективности промысловой подготовки газа с использованием диэтиленгликоля в условиях Западной Сибири: Автореферат диссертации на соис. уч. ст. канд. техн. наук.- Тюмень, 1998.- 28 с.

62. Клюсов В.А., Касперович А.Г. Анализ эффективности работы систем абсорбционной осушки природного газа. /М.: ВНИИОЭГазпром. Серия: подготовка и переработка газа и газового конденсата. Обзорная информация. 1984, вып. 9.-53 с.

63. Клюсов В.А., Щипачев В.Б., Гузов В.Ф., Салихов Ю.Б. Опыт эксплуатации многофункциональных аппаратов на Уренгойском месторождении // Обз. информация. Сер. Подготовка и переработка газа и газового конденсата.- М.: ВНИИГазпром, 1997.- Вып.4.- 26 с.

64. Кононов В.И. и др. «Газопромысловая система Надымгазпрома». Ж. «Газовая промышленность», № 5,1999 г. с. 38.

65. Коротаев Ю.П. и др. Подготовка газа к транспорту М.: «Недра» -1973, с.240.

66. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2007. Т. 1. - С. 199-202.

67. Кузьмина А.С. Растворы гликолей для глубокой осушки газа // Газовая промышленность, 1974.- №5.- С.37-38.

68. Курбацкий А.Ф. Моделирование турбулентных течений.// Изв.СОАН СССР.1989.Вып.6.с.119-145.

69. Ланчаков Г.А., Клюсов В.А., Щипачев В.Б. Эффективность абсорбционного оборудования на газовых месторождениях Тюменской области. -М.: ИРЦ Газпром, 1994 25 с.

70. Ланчаков Г.А., Кульков А.Н., Зиберт Г.К. Технологические процессы подготовки природного газа и методы расчета оборудования, М., Недра, 2000, 279 с.

71. Ланчаков Г.А., Ларюхин А.И., Абдуллаев Р.В. и др. Новые технологии промысловой подготовки сеноманского газа на Уренгойском НГКМ // Газовая промышленность. 2007. - № 3. - С. 62-66.

72. Ларюхин А.И., Денисов С.В. Принципы моделирования производственно-технических процессов на основе нечетких систем // Ж. АН Украины «Искусственный интеллект» — № 4. — Донецк: Изд-во Наука i освгга, 2007-С. 87-98.

73. Ларюхин А.И., Тененев В.А. Численные оценки движения природного газа с твердыми примесями в криволинейных каналах // Вестник Московской Академии рынка труда и информационных технологий. 2006. — №25 (47).-С. 183-192.

74. Ларюхин А.И., Цветков Н.А., Воронин В.И. и др. Способ регенерации насыщенного раствора гликоля // Патент на изобретение № 2257945. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 10.08.2005 г., по заявке № 2004105610/15.

75. Лялин В.Е., Ларюхин А.И. Имитационная модель технологического процесса подготовки природного газа // Надежность и качество. Труды международного симпозиума: В 2-х томах / Под ред. Н.К. Юркова. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2007. - Т. 1. - С. 35-38.

76. Макогон Ю.Ф., Малышев А.Г., Седых А.Д., Унароков K.JL, Топчев Ю.И. Временная инструкции по предупреждению и ликвидации гидратов в системах добычи и транспорта газа. М.: ВНИИГаз, - 1983.

77. Малафеев Н.Я. «Гидравлический расчет коллекторов пароперегревателей» ОБТИ Главкотлотурбопром (ЦКТИ), 1940 г.

78. Маслов В.М., Концепции анализа и совершенствования техники и технологии промысловых подготовки и транспорта газа. — Ташкент: Фан, — 1997.

79. Материалы научно-технического совета ОАО Газпром «Актуальные вопросы техники и технологии добычи и подготовки газа», Сочи, апрель, 2003; М., ИРЦ Газпром, 2003, 126 с. ?

80. Материалы научно-технического совета ОАО Газпром «Проблемы повышения качества осушки газа», Ямбург, май, 2000; М., ИРЦ Газпром, 2000, 192 с.

81. Материалы научно-технического совета ОАО Газпром «Технические решения по подготовке газа к транспорту на газовых и газоконденсатных месторождениях с падающей добычей», Надым, апрель, 2001; М., ООО ИРЦ Газпром, 2001, т. 1. и т. 2.

82. Методика расчета числа контактных ступеней абсорберов гликолевой осушки газа. М.:ВНИИЭГазпром, 1976.-32с.

83. Методические указания по технологическим расчетам систем абсорбционной осушки газа. Тюмень, ТюменНИИГипрогаз, 1988. - 159 с.

84. Молоканов Ю.К. Процессы и аппараты нефтегазопереработки. -М.: Химия, 1980-407 с.

85. Николаев В.В. Комплексная технология глубокой очистки и разделения природного газа Оренбургского месторождения, РАО «ГАЗПРОМ», М., 1998.

86. Оран Э., Борис Дж. Численное моделирование реагирующих потоков. -М.: Мир, 1990.640с.

87. Осушка газа при низких температурах контакта / Т.М. Бекиров, С.Т. Пашин, В.И. Елистратов, Л.Г. Чикалова, Т.А. Солодоникова.-В сб.: Подготовка, переработка и использование газа.- М.: ВНИИЭгазпром, 1986.- Вып. 6.- С. 5-9.

88. Оценка эффективности научно-технических решений, реализованных на нефтегазодобывающих объектах ОАО «Газпром» / Материалы НТС ОАО «Газпром».- М., 1999.- 212 с.

89. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости.- М.: Энергоиздат, 1984. 150с.

90. Пучкин А.Е. «Аналитическое исследование гидравлических характеристик коллекторных систем тепло обменных аппаратов». Ж. «Теплоэнергетика», № 12, 1972 г. (УДК 536.27.001 5).

91. Пятничко А.И., Крушневич Т.К. Абсорбционное оборудование повышенной производительности для обработки газа. -М.: ВНИИЭГазпром, 1986, 41 с. (Обз. Информ. Сер. Подготовка и переработка газа и газового конденсата, вып. 1).

92. Рамм В.М. Абсорбция газов. -М.: Химия, 1976. -656 с.

93. Рассоловская С.Г. Технология подготовки газа в период компрессорной эксплуатации Уренгойского газоконденсатного месторождения //Материалы научно-технического Совета РАО Газпром. -М.: ИРЦ ГАЗПРОМ, 1996.-с. 33-52.

94. Секундов А.Н. Применение дифференциального уравнения для турбулентной вязкости и анализ плоских неавтомодельных течений. // Изв. АН СССР,МЖГ, 1971, № 5, с.114-127.

95. Смирнов А.Д., Антипов К.М. «Справочная книга энергетиков». М.: «Энергоатомиздат». 1984 г. с. 116. 117.

96. Совершенствование подготовки газа на УКПГ сеноманской залежи на весь период разработки месторождения, отчет НТЦ ООО «Уренгойгазпром», -Новый Уренгой, 2000.

97. Стернин JI.E., Маслов Б.Н., Шрайбер А.А., Подвысоцкий A.M. Двухфазные моно- и полидисперсные течения газа с частицами. М.: Машиностроение, 1980.172с.

98. Стрижов И. Н., Ходанович И. Е. Добыча газа. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003, 376 с.

99. Струнин B.C. и др. «Потери в АВО газа на КС». Ж. «Газовая промышленность», 1992, № 4, с.21.

100. Тезисы докладов научно-технической конференции «Обеспечение эффективного функционирования Уренгойского нефтегазодобывающего комплекса», Апапа, май, 2003, М., ИРЦ Газпром, 2003, 61 с.

101. Теплотехнический справочник // под ред. В.Н. Юренева и П.Д. Лебедева. М., «Энергия», 1975 г., с. 527

102. Технологические расчеты систем абсорбционной осушки газа. В.А.Клюсов, В.Б.Щипачев. Тюмень: ООО «ТюменНИИгирогаз». - 2002.-141с.: ил.

103. Технология переработки природного газ и конденсата: Справочник: в 2 ч. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002 - ч.1. - с 137.

104. Толстов В.А., Ибрагимов И.Э., Ставицкий В.А. Совершенствование конструкции многофункциональных абсорберов осушки газа. // М., Журнал

105. Химическое и нефтяное машиностроение» — № 6, — 1996.

106. Толстов В.А., Кочанова Т.В., Ставицкий В.А. Повышение надежности работы абсорберов осушки газа в течение межремонтного цикла. // М., Журнал «Химическое и нефтяное машиностроение» — № 6, — 1996.

107. Толстов В.А., Ланчаков Г.А., Кульков А.Н., Ставицкий В.А. и др. Опыт эксплуатации и модернизации сепарационного оборудования на объектах добычи газа северных месторождений.// М., Журнал «Химическое и нефтяное машиностроение», 1995—№ 12.

108. Туревский Е.Н., Елистратов В.И., Кубанов A.M. и др. Новые технические решения при обустройстве Ямбургского ГКМ // Обзорная информация Сер. «Подготовка и переработка газа и газового конденсата», Вып. 5-М.: ВНИИЭгазпром. 1988.

109. Халиф А.Л., Жданова Н.Ч., Попов В.А. и др. Пути интенсификации осушки природного газа растворами гликолей // Науч.-техн. обз./Серия: Переработка газа и газоконденсата.- М.: ВНИИЭгазпром, 1977. 23 с.

110. Хафизов А.Р. Автореферат диссертации на соиск. уч. ст. докт. техн. наук «Повышение эффективности технологических процессов сокращения технологических потерь при подготовке углеводородного сырья».- Уфа, 1998.

111. Хафизов А.Р., Чеботарев В.В., Абызгильдин А.Ю. Процессы абсорбционного разделения при подготовке газа. -Уфа: УГНТУ, 1997. 140 с.

112. Химическая энциклопедия: В 5 т.: т. 1: А-Дарзана/Редколл.: Кнунянц И.Л. (гл.ред.) и др.-М.: Сов. энцикл., 1988.-623с.

113. Чугунов Л.С., Давлетов К.М., Кашицкий Ю.А., Игнатьев М.П., Ярхо С.А., Ермилов О.М. Результаты исследований работы аппаратов воздушного охлаждения газа в условиях северных месторождений, РАО «ГАЗПРОМ», М., - 1998.

114. Чугунов Л.С., Давлетов К.М., Фесенко С.С., Игнатьев М.П., Кашицкий Ю.А., Ярхо С.А., Ермилов О.М. Способы регулирования процессов охлаждения газа в аппаратах воздушного охлаждения в условияхместорождений Крайнего Севера, РАО «ГАЗПРОМ», М., 1998.

115. Энциклопедия газовой промышленности. 4-е изд. Пер. с франц.; Ред. пер. К.С. Басниев. М.: Акционерное общество «Твант», 1994. -884 е.: нл. ISBN 5-2-Ш-9-(03).

116. Ютюсов В.А., Щипачев В.Б., Мокроносов A.JI. Инструкция по модернизации многофункциональных аппаратов подготовки газа. Тюмень, ТюменНИИги-прогаз, - 1986.

117. Pat . #3.616. 598. (USA) Method and system for reconcentrating liquid absorbent. / Toral A J.

118. Pat. #1.282.494. (Gr. Br.) Apparatus for dehydrating organic liquids./ ReidL.S.

119. Pat. #3.233.390. (USA) Apparatus reconctntrating liquid desiccant. / Meyers Ch.O.

120. Pat. #3.648.434. (USA) Glycol regeneration using eductor blash separation. / Gravis Ch. K., Hondson R.A.

121. Pat. #3.824.177. (USA) Method and system for reconcentration solute -rich liquid absorbent. / Honerkamp J.D.

122. Pat.#3.209.519. (USA) Absorption process and apparatus. / Lloyd T. Hendrix.

123. Smith. R/S/ Gas dehydration process upgraded.- Hydrocarbon Processing, 1990.- V. 69,- №1.- P. 75 77.