Программная система для компьютерного моделирования промыслового сбора и обработки природного газа и нефти, газоразделения и фра

Содержание
Назначение программной системы (ПС) ГазКондНефть
Область применения ПС
О пользовательском интерфейсе ПС и этапы создания компьютерных технологических моделей
Технологические модели в среде ПС ГазКондНефть
Сравнение достоверности термодинамических баз программных систем PRO-2, HYSYS и ГазКондНефть

Назначение программной системы (ПС) ГазКондНефть
ПС ГазКондНефть предназначена для использования в научно-исследовательских, предпроектных и проектных работах в газовой и нефтяной промышленности с целью поиска наиболее эффективных технологических решений при проектировании новых и модернизации действующих обустройств газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений.

Область применения ПС
- Промысловые системы сбора и трубопроводного транспорта природного газа и нефти
- Многоступенчатая промысловая сепарация газоконденсатных и газонефтяных смесей c использованием рекуперативных теплообменников, дросселей, эжекторов, турбодетандеров
- Абсорбционная гликолевая осушка газа и регенерация насыщенных водных растворов гликолей
- Деэтанизация и стабилизация конденсата и нефти с получением пропан-бутана
- Фракционирование конденсата и нефти с получением бензиновых, дизельных и других фракций
- Разделение газовых смесей
- Сжижение природного газа
- Ингибирование метанолом и гликолями добываемого сырого природного газа для предотвращения гидрато- и льдообразования в промысловых трубопроводах и аппаратуре, регенерация метанола.

О пользовательском интерфейсе ПС и этапы создания компьютерных моделей нефтегазовых производств
ПС ГазКондНефть имеет т.н. “дружественный интерфейс”, позволяющий инженерам-технологам проектных и производственных организаций газовой и нефтяной промышленности в короткие сроки освоить приемы создания компьютерных моделей нефтегазовых производств.
Основные этапы моделирования:
1. Из компьютерной базы изображений трубопроводов, аппаратов и машин выбираются, переносятся и расстанавливаются на экране монитора изображения, необходимые для набора определенной технологической схемы производства.
2. Эти изображения соединяются линиями, имитирующими технологические газожидкостные потоки в трубопроводах между аппаратами и машинами.
3. Для входных потоков заполняются их составы и начальные параметры (расход, давление, температура).
4. Для изображений трубопроводов, аппаратов и машин указываются их характеристики и входные параметры.
5. После компьютерного счета всей технологической схемы и анализа результатов счета могут быть выполнены изменения как параметров аппаратов и машин, так и структуры схемы для получения наилучших целевых результатов (в частности, достижения максимально возможного выхода кондиционной продукции).
6. Технологическая схема и ее параметры сохраняются в памяти компьютера для дальнейшей работы по ее совершенствованию и сравнения с другими вариантами.
7. Результаты моделирования выдаются в виде, удобном для составления отчета и заказа оборудования.

Технологические модели в среде ПС ГазКондНефть

Сравнение достоверности термодинамических баз программных систем PRO-2, HYSYS и ГазКондНефть (ГКН) Действительные и расчетные данные по установке низкотемпературной сепарации природного газа на Ханчейском газоконденсатном месторождении (ГКМ)
Таблица 1.1. Сравнение фактических (измерения ТюменНИИгипрогаза) и расчетных температур в аппаратах УКПГ Ханчейского ГКМ.
Примечание: 1 - В программах PRO-2 и HYSYS выбраны термодинамические пакеты, дающие наиболее близкие к фактическим данным результаты .
2 – В связи с отсутствием в программах PRO-2 и HYSYS модели эжекции газа, расчетные температуры в сепараторе С-3 приняты равными температуре, рассчитанной по программе ГазКондНефть.

Таблица 1.2 Сравнение фактических и расчетных показателей продукции на Ханчейском ГКМ
Примечания: 1 - Модель Peng-Robinson (модиф. Strijek-Vera). Модели PR (Peng-Robinson) и KD (Kabadi-Danner) дают соответственно 53% и 20%.
2 - расчет по равновесной модели + механический унос жидкости в сепараторах (3 см3/ст.м3)
3 - с применением фактора неравновесности + механический унос .

Таблица 1.3 Сравнение фактического и расчетного содержания легких углеводородов в товарном конденсате УКПГ Ханчейского ГКМ
Примечание: 1 - с применением фактора неравновесности

Таблица 1.4 Расход метанола на УПГ Ханчейского ГКМ

2. Взаимная растворимость углеводородов, воды, метанола и гликолей
Таблица 2.1 Экспериментальные (Katz, 1964) и расчетные данные по растворимости метана в воде при 10 МПа
Примечание: 1 - В программах PRO-2 и HYSYS выбраны термодинамические пакеты, дающие наиболее близкие к фактическим данным результаты. Модели PR-SV, PR и PRTwu в HYSYS дают при 25 С соответственно 0.0%, 0.00003 и 0.000035 %. Модели PR-HV и PR в PRO-2 – 17.7% и 0.00003%.

Таблица 2.2 Литературные (Истомин, 1987) и расчетные данные по содержанию метанола в сжатом природном газе (95% мол. метана)
Примечания: 1 - модель PR-SV дает отклонения от +3.8% to 226%, SRK-KD от -6.1% до +103.3%, PR от +3.8% до +226.2%, SRK-Twu, PR-Twu, TST от +16% до +220%;
2 – модель SRK (модиф. Panag.-Reid) дает отклонения от – 11.0% to – 44.3%, PR от – 3.8% до +115.2%.

Таблица 2.3 Растворимость метанола в нестабильном конденсате (при концентрации метанола в воде 50% и молекулярной массе нестабильного конденсата 90)
Примечания: 1 - модель PR дает отклонения от +96 % до +450 %, SRK-KD от +290 % до +1000 %; PR-Twu, SRK-Twu, TST, CEOS/A^E – выше +370 %;
2 - модель SRK-MPR дает отклонения до – 100 %, PR-MPR от +300 % до +700 %, PR - до +1100 %.

Таблица 2.4 Растворимость воды в жидких углеводородах
Примечания: 1- Модель PR дает отклонения от -25.4% до -60.7%, PR-SV от – 27.2% до -66.1%; PR-Twu, SRK-Twu, TST от – 60% до -90%, CEOS/A^E - до +1000%;
2 – Модель SRK (модиф. Panad-Reid) дает отклонения от +12.7% до – 44.6%, PR от – 8.2% до -50.0%.

Таблица 2.5 Экспериментальные (Yokoyama, 1988) и расчетные данные о растворимости метана в ДЭГе при температуре 25 С
Примечания: 1 – модель PR-Twu дает отклонения от -7% to -18%, SRK-Twu от -12% до -21%, CEOS/A^E от +230% до +250%, PR от +230% до 260%, PR-SV от +450% до +500%,SRK-KD от +170% до +200%;
2 – модель SRK-MPR дает отклонения от 140% до 170%, PR от – 220% до +260%.

3. Влияние минерализации пластовых вод на свойства промысловых технологических сред
Таблица 3.1 Экспериментальные (Morrison,1990) и расчетные данные по относительной летучести метанола (T= 361 K, P=0.101 МПа).1
Примечания : 1 – В ПС HYSYS вода без учета минерализации .
2 – SRK-KD, SRK-SS и др. модели приводят к более высоким отклонениям от эксп. данных.

Таблица 3.2 Экспериментальные (Жданова,1984) и расчетные данные по влагосодержанию метана, г/м3 (T= 313 K)
Notes: 1 – В ПС HYSYS и PRO-2 расчет не предусмотрен