RU2743421C1

RU2743421C1 - Hydrocarbon field arrangement method

Info

Publication number: RU2743421C1
Application number: RU2019141883A
Authority: RU
Inventors: Андрей Олегович Татаринов; Вадим Равильевич Акчурин; Андрей Анатольевич Павленко; Дмитрий Вячеславович Долгополов; Альберт Радикович Башаров
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Иркутск" (ООО "Газпром добыча Иркутск")
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2019-12-13
Publication date: 2021-02-18

Abstract

FIELD: gas industry.SUBSTANCE: invention relates to gas industry and can be used in arrangement of deposits of hydrocarbons, remote from developed infrastructure, for example in conditions of extreme North, at power supply of objects remote from power grids and main pipelines. According to the method raw material for power generation is represented by natural raw gas produced at one or several wells at the deposit. Obtained raw gas is dried and purified with separation of mechanical impurities, water and condensate. Produced raw gas is liquefied at low-capacity liquefaction plant using throttle-ejector cycle and gas production equipment - compressor to maintain formation pressure. Due to this, liquefied gas of preset grade is produced and liquefaction coefficient is increased. Obtained liquefied natural gas is transported to the drilling site of the kthwell cluster in a cryogenic tank by motor transport, where it is used as fuel for a mobile gas power station at power generation. Obtained electric power is used to drive drilling rig at kthcluster of wells. Further, low-tonnage natural gas liquefaction plant and mobile gas power plant are moved, if necessary, to new sections of deposit.EFFECT: technical result is higher efficiency of power supply of drilling rigs due to independence of power supply from external energy sources, mobility and flexibility of power supply system.4 cl

Description

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано при обустройстве месторождений углеводородов, удаленных от развитой инфраструктуры, например, в условиях крайнего севера, при энергообеспечении объектов, удаленных от энергосетей и магистральных трубопроводов.The invention relates to the gas industry and can be used in the construction of hydrocarbon fields remote from developed infrastructure, for example, in the Far North, when supplying power to facilities remote from power grids and main pipelines.

При разработке удаленных месторождений компании сталкиваются с проблемами энергообеспечения. Основными проблемами при обустройстве удаленных месторождений являются: 1. удаленность большинства месторождений от энергосетей; 2. отсутствие транспортной инфраструктуры; 3. временный характер обустройства месторождений.When developing remote fields, companies face energy supply challenges. The main problems in the development of remote fields are: 1. remoteness of most fields from power grids; 2. lack of transport infrastructure; 3. the temporary nature of field development.

В удаленных районах при разработке месторождений полезных ископаемых вынуждены, как правило, использовать привозное дизельное топливо (ДТ). Дизельное топливо используют для работы буровых установок, спецтехники и для выработки электроэнергии. Однако, в условиях удаленности от транспортной инфраструктуры завоз дизельного топлива оказывается достаточно дорогостоящим.In remote areas, when developing mineral deposits, they are usually forced to use imported diesel fuel (DF). Diesel fuel is used for the operation of drilling rigs, special equipment and for power generation. However, in conditions of remoteness from the transport infrastructure, the delivery of diesel fuel turns out to be quite expensive.

Альтернативой является использование добываемых на месте полезных ископаемых. Например, в патенте RU 2443764 от 05.07.2010 (патентообладатель ИК СО РАН, авторы Снытников П.В. и др., кл. МПК C10L 3/10) описан способ работы устройства подготовки ПНГ и сырых природных газов для использования в энергоустановках. Суть технического решения по данному патенту заключается в том, что широкую фракцию легких углеводородов (ШФЛУ), присутствующих в попутном нефтяном газе или природном газе, преобразуют путем каталитической конверсии, в метан. Техническое решение по патенту направлено на то, чтобы промыслы нефте- и газодобычи могли бы использовать добываемые ими ПНГ или сырые природные газы для выработки электроэнергии для собственных нужд.The alternative is to use locally mined minerals. For example, patent RU 2443764 dated 05.07.2010 (patent holder of the IC SB RAS, authors PV Snytnikov et al., Class IPC C10L 3/10) describes a method of operating a device for preparing APG and raw natural gases for use in power plants. The essence of the technical solution for this patent is that a wide fraction of light hydrocarbons (NGL) present in associated petroleum gas or natural gas is converted by catalytic conversion into methane. The technical solution for the patent is aimed at ensuring that oil and gas production fields could use the APG or raw natural gases they produce to generate electricity for their own needs.

Недостаток данного технического решения заключается в том, что по данному способу может быть обеспечена выработка электроэнергии, во-первых, только локально, непосредственно в месте добычи. Помимо этого, в результате конверсии ШФЛУ в метан получается высокооктановое топливо, а данная марка топлива является избыточной для работы энергоустановок на месторождении, то есть использовать высокооктановое топливо для рассматриваемых задач нецелесообразно. К тому же получаемое топливо может не соответствовать современным экологическим требованиям.The disadvantage of this technical solution lies in the fact that this method can be used to generate electricity, firstly, only locally, directly at the place of production. In addition, as a result of the conversion of NGLs to methane, high-octane fuel is obtained, and this type of fuel is excessive for the operation of power plants at the field, that is, it is not advisable to use high-octane fuel for the tasks under consideration. In addition, the resulting fuel may not meet modern environmental requirements.

В патенте США №4139019 от 13.02.1979 г. (автор Bresie и др., патентообладатель TEXAS GAS TRANSPORT, МПК F17C 5/00, F17D 1/02, F17C 5/02) описан способ, в котором природный газ из одной или нескольких скважин собирают, обезвоживают, подвергают сжатию под высоким давлением (т.е. получают компримированный природный газ) и загружают в резервуар высокого давления, рассчитанный на транспортировку транспортным средством при температуре окружающей среды. Затем резервуар высокого давления перемещают до магистрального трубопровода или конечного потребителя и разгружают природный газ, одновременно нагревая его, чтобы предотвратить образование вредных гидратов, при этом его дозируют.In US patent No. 4139019 dated 02.13.1979 (author Bresie et al., Patent holder TEXAS GAS TRANSPORT, IPC F17C 5/00, F17D 1/02, F17C 5/02) describes a method in which natural gas from one or more wells are collected, dewatered, subjected to high pressure compression (i.e., compressed natural gas is obtained) and loaded into a pressure vessel designed to be transported by a vehicle at ambient temperature. Then the pressure vessel is moved to the main pipeline or the end consumer and the natural gas is unloaded while heating it to prevent the formation of harmful hydrates, while it is dosed.

Данный способ направлен на решение задачи транспортировки добытого сырья к магистральному газопроводу или конечному потребителю, и, в принципе, может быть применен для энергообеспечения разработки месторождения, состоящего из нескольких кустов скважин, удаленных друг от друга на значительное расстояние, за счет добываемого сырья. Данный способ выбран в качестве прототипа. Недостаток данного технического решения заключается в следующем: КПГ - сжатый природный газ, в емкостях находится под давлением 20-25 МПа, при этом газ имеет температуру окружающей среды. Из-за высокого давления при транспортировке и хранении КПГ требуется использовать баллоны высокого давления, выдерживающие высокие нагрузки. Соответственно стенки баллона должны быть толще, что приводит к утяжелению газобаллонного оборудования и, как следствие, росту расходов на транспортировку. Если речь идет о потребности в десятках тысяч тонн топлива в год - необходимый объем топлива для работы оборудования на месторождении, то увеличение расхода топлива на его транспортировку и рост соответствующих затрат становится существенным.This method is aimed at solving the problem of transporting the extracted raw materials to the main gas pipeline or to the end consumer, and, in principle, can be used to provide energy for the development of a field consisting of several clusters of wells located at a considerable distance from each other due to the extracted raw materials. This method is chosen as a prototype. The disadvantage of this technical solution is as follows: CNG is compressed natural gas, in containers it is under a pressure of 20-25 MPa, while the gas has an ambient temperature. Due to the high pressure during transportation and storage of CNG, it is necessary to use high pressure cylinders that can withstand high loads. Accordingly, the walls of the cylinder must be thicker, which leads to a heavier gas cylinder equipment and, as a consequence, an increase in transportation costs. If we are talking about the need for tens of thousands of tons of fuel per year - the required amount of fuel for the operation of equipment at the field, then an increase in fuel consumption for its transportation and an increase in the corresponding costs becomes significant.

Настоящее изобретение направлено на решение задачи обеспечения энергией месторождения при эксплуатационном бурении, когда ведется его подготовка (обустройство) к промышленной разработке, в условиях удаленности от внешних источников энергии. Технический результат заключается в независимости энергообеспечения буровых установок от внешних источников энергии, в мобильности и гибкости системы энергообеспечения буровых установок, а также в повышении эффективности процесса энергообеспечения.The present invention is aimed at solving the problem of providing energy to the field during production drilling, when it is being prepared (equipped) for industrial development, in conditions of remoteness from external energy sources. The technical result consists in the independence of the power supply of drilling rigs from external energy sources, in the mobility and flexibility of the power supply system for the drilling rigs, as well as in increasing the efficiency of the power supply process.

Заявляемый технический результат достигается следующим. Способ обустройства месторождения углеводородов, согласно заявляемому изобретению, характеризующийся тем, что природный газ из одной или нескольких скважин имеющихся на месторождении собирают, осуществляют сжижение природного газа на малотоннажной установке сжижения природного газа, получают сжиженный природный газ, который транспортируют на место бурения k-ого куста скважин в криогенной цистерне автотранспортом, где используют в качестве топлива для мобильной газовой электростанции при выработке электроэнергии для привода буровой установки на k-ом кусте скважин, далее малотоннажную установку сжижения природного газа (если она - модульная) и мобильную газовую электростанцию перемещают на новые участки месторождения при необходимости.The claimed technical result is achieved as follows. A method for arranging a hydrocarbon field, according to the claimed invention, characterized in that natural gas is collected from one or several wells available at the field, natural gas is liquefied in a low-tonnage natural gas liquefaction plant, liquefied natural gas is obtained, which is transported to the drilling site of the k-th cluster wells in a cryogenic tank by road transport, where they are used as fuel for a mobile gas power plant when generating electricity to drive a drilling rig at the k-th well cluster, then a small-tonnage natural gas liquefaction unit (if it is modular) and a mobile gas power plant are moved to new areas of the field if necessary.

Дополнительно, сжижение природного газа осуществляют с применением дроссельно-эжекторного цикла.Additionally, natural gas liquefaction is carried out using a throttle-ejector cycle.

Дополнительно, в технологическом процессе сжижения используют компрессор поддержания пластовых давлений.In addition, a reservoir pressure maintenance compressor is used in the liquefaction process.

Дополнительно, сжиженный природный газ (далее - СПГ) используют как топливо для автотранспорта, предназначенного для транспортировки СПГ.Additionally, liquefied natural gas (hereinafter - LNG) is used as fuel for vehicles intended for LNG transportation.

Дополнительно СПГ используют как топливо для специальной и аварийно-спасательной техники.Additionally, LNG is used as a fuel for special and rescue equipment.

Дополнительно, СПГ используют для обеспечения топливом на коммунально-хозяйственные нужды.Additionally, LNG is used to provide fuel for public utility needs.

Разработка (обустройство) месторождения - это многолетний процесс. Сначала бурение начинают на одном участке, затем, по мере выработки исходных участков и прокладывания транспортной инфраструктуры, переходят на новые участки бурения, которые могут находиться на расстоянии в несколько десятков километров друг от друга. Предложенный способ позволяет повысить эффективность энергообеспечения в процессе обустройства месторождения при уже имеющемся на месторождении хотя бы одном участке бурения.Field development (construction) is a long-term process. First, drilling begins in one section, then, as the initial sections are developed and the transport infrastructure is laid, they move to new drilling sections, which may be at a distance of several tens of kilometers from each other. The proposed method makes it possible to increase the efficiency of energy supply in the process of field development with at least one drilling section already available at the field.

Сущность технического решения заключается в том, что обустройство газового месторождения осуществляют за счет того, что энергообеспечение бурения каждого последующего куста скважин (куст скважин - это несколько скважин, расположенных вблизи друг друга, на одном участке бурения) обеспечивают за счет сжиженного природного газа (далее - СПГ), полученного из природного газа, добытого на данном или соседнем месторождении. Для добычи природного газа и производства СПГ возможно использовать один базовый куст скважин, и развозить топливо по остальным кустам скважин (участкам бурения) веерным способом. А можно использовать таким образом: на первом кусте скважин добывают природный газ, производят из него СПГ, которым обеспечивают бурение второго куста скважин, а затем из газа, добытого на втором кусте скважин, производят СПГ и обеспечивают бурение третьего куста скважин и т.д. Также могут быть комбинированные варианты. При этом малотоннажную установку сжижения природного газа (если она - модульная) и мобильную газовую электростанцию перемещают на участки месторождения, где происходит добыча и подготовка газа, а также бурение соответственно. Возможен вариант, при котором малотоннажная установка сжижения природного газа - стационарная, а перемещают только мобильную газовую электростанцию. Таким образом может быть обеспечена разработка всего месторождения. То есть, благодаря данному способу достигается сокращение плеча доставки топлива и гибкое изменение схемы транспортировки в зависимости от геометрии залежей полезных ископаемых и расположения соответствующих площадок бурения на конкретном месторождении.The essence of the technical solution lies in the fact that the arrangement of a gas field is carried out due to the fact that the power supply for drilling each subsequent cluster of wells (a cluster of wells is several wells located close to each other, in one drilling section) is provided by liquefied natural gas (hereinafter - LNG), obtained from natural gas produced in this or an adjacent field. For natural gas production and LNG production, it is possible to use one base well cluster, and deliver fuel to the rest of the well cluster (drilling areas) in a rolling manner. And it can be used in this way: natural gas is produced on the first cluster of wells, LNG is produced from it, which is used to drill the second cluster of wells, and then LNG is produced from the gas produced in the second cluster of wells and the third cluster is drilled, etc. There may also be combined options. At the same time, a small-scale natural gas liquefaction plant (if it is a modular one) and a mobile gas power plant are moved to the areas of the field, where gas is extracted and treated, as well as drilling, respectively. A variant is possible in which the small-scale natural gas liquefaction plant is stationary, and only the mobile gas power plant is moved. Thus, the development of the entire field can be ensured. That is, thanks to this method, a reduction in the fuel delivery shoulder and a flexible change in the transportation scheme are achieved, depending on the geometry of the mineral deposits and the location of the corresponding drilling sites in a particular field.

Повышение эффективности процесса энергообеспечения достигается следующим. При сжижении метан уменьшается в объеме почти в 600 раз - в этом главное преимущество сжижения по сравнению с КПГ. При перевозке СПГ любым видом транспорта в единице объема криогенной цистерны транспортируют в 2-3 раза больше вещества, чем в баллонах КПГ. При этом, так как СПГ - это жидкость, она перевозится при относительно невысоком давлении, и для ее перевозки не требуются цистерны высокого давления, т.е. цистерны для транспортировки СПГ имеют гораздо меньший вес: удельная металлоемкость на единицу перевозимого объема газа почти в 7-9 раз меньше, чем при транспортировании КПГ.Increasing the efficiency of the energy supply process is achieved as follows. When liquefied, methane is reduced in volume by almost 600 times - this is the main advantage of liquefaction over CNG. When LNG is transported by any type of transport, 2-3 times more substance is transported per unit volume of a cryogenic tank than in CNG cylinders. Moreover, since LNG is a liquid, it is transported at a relatively low pressure, and no high pressure tanks are required for its transportation, i.e. cisterns for LNG transportation have a much lower weight: the specific metal consumption per unit of transported gas volume is almost 7-9 times less than for CNG transportation.

Все это в совокупности - возможность гибкого изменения плеча доставки, возможность транспортировать в единице объема в 2-3 раза больше горючего вещества в цистернах в 7-9 раз меньших по весу (что достигается за счет использования СПГ) сказывается на энергоэффективности процесса транспортировки, а следовательно, на энергоэффективности процесса обустройства месторождения в целом.All this taken together - the ability to flexibly change the delivery arm, the ability to transport 2-3 times more fuel per unit volume in tanks 7-9 times smaller in weight (which is achieved through the use of LNG) affects the energy efficiency of the transportation process, and therefore , on the energy efficiency of the field development process as a whole.

Транспортировка и хранение газа в виде СПГ, т.е. при более низком давлении (до 1 МПа) обеспечивает большую взрывобезопасность в сравнении со сжатым (КПГ) газом под давлением до 20 МПа.Transportation and storage of gas in the form of LNG, i.e. at a lower pressure (up to 1 MPa) provides greater explosion safety in comparison with compressed (CNG) gas under pressure up to 20 MPa.

Применение дроссельно-эжекторного цикла обеспечивает простоту подготовки СПГ и быстрый выход на технологический режим после простоя, то есть данное оборудование можно быстро и безопасно останавливать и запускать по мере необходимости. При этом в технологическом процессе сжижения в качестве компрессора, обеспечивающего сжатие сырьевого газа, возможно использовать компрессоры поддержания пластовых давлений или утилизации газа, являющиеся частью оборудования для добычи сырья и обеспечивающие закачку избыточных объемов добываемого природного газа обратно в пласт.The use of a throttle-ejector cycle provides ease of LNG preparation and quick access to the technological mode after downtime, that is, this equipment can be quickly and safely stopped and started as needed. At the same time, in the liquefaction process, it is possible to use compressors for maintaining reservoir pressures or gas utilization as a compressor providing compression of the feed gas, which are part of the equipment for the extraction of raw materials and ensure the injection of excess volumes of produced natural gas back into the formation.

При сжижении природного газа происходит его дополнительная очистка от кислых газов (примесей углекислого газа и сероводорода), так как эти компоненты улетучиваются в процессе сжижения, благодаря этому увеличивается ресурс работы энергоустановок, работающих на СПГ и снижается количество вредных выбросов в окружающую среду от сжигания СПГ.When liquefying natural gas, it is additionally purified from acid gases (carbon dioxide and hydrogen sulfide impurities), since these components evaporate during the liquefaction process, which increases the service life of power plants operating on LNG and reduces the amount of harmful emissions into the environment from LNG combustion.

В настоящее время СПГ является наиболее экологически чистым видом топлива. При использовании природного газа вместо дизельного топлива значительно снижается выброс токсичных веществ в атмосферу:LNG is currently the most environmentally friendly fuel. When using natural gas instead of diesel fuel, the emission of toxic substances into the atmosphere is significantly reduced:

снижение объема выбросов оксида углерода в 2-3 раза;

reduction of carbon monoxide emissions by 2-3 times;

снижение объема выбросов окислов азота - в 2 раза;

reduction of nitrogen oxide emissions - 2 times;

снижение объема выбросов углеводородов - в 3 раза;

reduction of hydrocarbon emissions - 3 times;

снижение уровня задымленности - в 9 раз;

reduction of smoke level - 9 times;

отсутствие выбросов частиц сажи в атмосферу.

no emission of soot particles into the atmosphere.

Применение СПГ вместо дизельного топлива при осуществлении буровых работ приведет к значительному снижению уровня выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, что, в свою очередь, приведет к улучшению экологической ситуации.The use of LNG instead of diesel fuel during drilling operations will lead to a significant reduction in the level of pollutant emissions into the atmosphere, which, in turn, will lead to an improvement in the environmental situation.

Кроме того, СПГ возможно использовать как топливо для его же транспортировки, для работы специальной и аварийно-спасательной техники, для обеспечения топливом и энергией других потребителей.In addition, LNG can be used as fuel for its transportation, for the operation of special and rescue equipment, for providing fuel and energy to other consumers.

Низкая температура кипения гарантирует полное испарение СПГ даже при самых низких температурах окружающего воздуха. То есть низкие температуры окружающей среды практически не влияют на надежность подачи газа на электростанцию (в противоположность дизельному топливу), так как температура кипения СПГ составляет около минус 162°С при атмосферном давлении. Этот фактор благоприятно скажется при освоении месторождений в северных широтах. По сравнению с ДТ, при использовании СПГ фактический срок эксплуатации двигателей электрогенераторов увеличивается до 50%, что обусловлено следующими факторами:The low boiling point guarantees complete vaporization of the LNG even at the lowest ambient temperatures. That is, low ambient temperatures practically do not affect the reliability of gas supply to the power plant (as opposed to diesel fuel), since the boiling point of LNG is about minus 162 ° C at atmospheric pressure. This factor will have a beneficial effect on the development of deposits in the northern latitudes. Compared to diesel fuel, when using LNG, the actual service life of electric generator engines increases to 50%, which is due to the following factors:

значительное снижение образования осадка (нагара) на деталях цилиндро-поршневой группы;

significant reduction in the formation of sediment (carbon deposits) on the parts of the cylinder-piston group;

снижение расхода моторного масла на 30-40% при длительном сохранении качественных свойств, что заметно увеличивает ресурс двигателя;

reduction of engine oil consumption by 30-40% with long-term preservation of quality properties, which significantly increases engine resource;

отсутствие образования копоти в камерах сгорания котлов и дымовых трубах котельной;

absence of soot formation in boiler combustion chambers and boiler chimneys;

отсутствие в составе СПГ примесей серы, разрушающих металл дымовых труб.

absence of sulfur impurities in the composition of LNG, destroying the metal of the chimneys.

Таким образом, благодаря совокупности существенных признаков достигается технический результат, заключающийся в независимости энергообеспечения буровых установок от внешних источников энергии, в мобильности и гибкости системы энергообеспечения буровых установок, а также в повышении эффективности процесса энергообеспечения по сравнению с прототипом.Thus, thanks to a combination of essential features, a technical result is achieved, which consists in the independence of the power supply of drilling rigs from external energy sources, in the mobility and flexibility of the power supply system for drilling rigs, as well as in an increase in the efficiency of the power supply process in comparison with the prototype.

Данное техническое решение реализуют следующим образом. Природный газ добывают из одной или нескольких скважин, имеющихся на месторождении. Добытый пластовый газ проходит предварительную очистку и осушку, при которых отделяются механические примеси, вода и углеводородный конденсат.This technical solution is implemented as follows. Natural gas is produced from one or more wells in the field. The produced formation gas undergoes preliminary cleaning and dehydration, during which mechanical impurities, water and hydrocarbon condensate are separated.

Далее, осуществляют сжижение природного газа (предпочтительно) с применением дроссельно-эжекторного цикла на малотоннажной установке сжижения, при этом получают СПГ марки "Б". Процесс сжижения газа протекает по технологии перепада давления за счет дроссельно-эжекторного цикла (или иного метода получения СПГ). При этом на входе в блок сжижения в качестве компрессора сырьевого газа, обеспечивающего сжатие сырьевого газа, возможно использовать компрессоры поддержания пластового давления. Компрессоры поддержания пластового давления являются частью оборудования газодобычи и обеспечивают нагнетание избыточных объемов добываемого природного газа с целью его обратной закачки в пласт. Нагнетание давления газа в процессе сжижения до 20 МПа обеспечивает повышение дроссель-эффекта при расширении газа и, соответственно, повышение коэффициента сжижения газа за проход. Производительность установки сжижения (технологической линии) по сырьевому природному газу выбирается в зависимости от предполагаемых объемов потребления.Further, natural gas is liquefied (preferably) using a throttle-ejector cycle in a low-tonnage liquefaction plant, and LNG of the "B" grade is obtained. The gas liquefaction process proceeds according to the pressure drop technology due to the throttle-ejector cycle (or another method of LNG production). At the same time, at the inlet to the liquefaction unit, it is possible to use reservoir pressure maintenance compressors as a raw gas compressor providing compression of the raw gas. Compressors for maintaining reservoir pressure are part of gas production equipment and provide injecting excess volumes of produced natural gas in order to re-inject it into the reservoir. Injection of gas pressure during liquefaction to 20 MPa provides an increase in the throttle effect during gas expansion and, accordingly, an increase in the gas liquefaction coefficient per pass. The capacity of the liquefaction plant (technological line) for raw natural gas is selected depending on the expected consumption volumes.

Установка сжижения работает совместно с системой хранения, т.е. окончательное получение СПГ осуществляется в криогенных изотермических резервуарах, в которых поддерживаются стационарные рабочие условия.The liquefaction plant works in conjunction with the storage system, i.e. the final production of LNG is carried out in cryogenic isothermal tanks, in which stationary operating conditions are maintained.

Далее, полученный СПГ направляют на заправку криогенной цистерны и/или автотранспорта. При этом пары природного газа, образовавшиеся при заправке криогенной цистерны или автотранспорта, направляются обратно в систему хранения СПГ. Для обеспечения безопасной эксплуатации установки избыточные пары должны сбрасываться на утилизацию через регулятор поддержания давления в системе хранения.Further, the obtained LNG is sent to the filling of a cryogenic tank and / or vehicles. At the same time, natural gas vapors generated during the filling of a cryogenic tank or vehicle are sent back to the LNG storage system. To ensure safe operation of the installation, excess vapors must be discharged for disposal through a pressure maintenance regulator in the storage system.

Система хранения предназначена для приема сжиженного природного газа из установки сжижения с рабочим давлением 0,3 МПа, обеспечения его длительного хранения и заправки в криогенные цистерны для транспортирования или для подачи в топливораздаточную колонку. Система хранения представляет собой двустенные цилиндрические резервуары, состоящие из внутреннего сосуда и наружного кожуха, с соответствующей трубопроводной обвязкой. На нижнем днище каждого резервуара расположен арматурный шкаф и атмосферный испаритель наддува, предназначенный для обеспечения наддува резервуара при выдаче СПГ из системы.The storage system is designed to receive liquefied natural gas from a liquefaction unit with a working pressure of 0.3 MPa, to ensure its long-term storage and refueling into cryogenic tanks for transportation or for feeding into a fuel dispenser. The storage system consists of double-walled cylindrical tanks, consisting of an inner vessel and an outer casing, with appropriate piping. On the lower bottom of each tank there is an armature cabinet and an atmospheric pressurization evaporator, designed to provide pressurization of the tank when LNG is discharged from the system.

Далее, СПГ транспортируют на место бурения скважин автотранспортом, где используют в качестве топлива на мобильной газовой электростанции для выработки электроэнергии для привода буровой установки на k-ом кусте скважин. При этом хранение запаса СПГ обеспечивают в системе приема, хранения и регазификации. СПГ доставляют к каждой системе хранения, расположенной на площадке каждой буровой установки. СПГ сливается (перекачивается) из криогенной цистерны в емкость системы хранения. Устройство емкости системы хранения СПГ на участке бурения аналогична системе хранения на участке производства СПГ.Further, LNG is transported to the drilling site by road transport, where it is used as fuel in a mobile gas power plant to generate electricity to drive a drilling rig on the k-th well cluster. At the same time, the storage of the LNG stock is provided in the receiving, storage and regasification system. LNG is delivered to each storage system located at the site of each rig. LNG is discharged (pumped) from the cryogenic tank into the storage system tank. The arrangement of the capacity of the LNG storage system at the drilling site is similar to the storage system at the LNG production site.

Далее, за счет избыточного давления в емкости, СПГ подают на атмосферные испарители, где происходит регазификация сжиженного природного газа за счет использования тепла окружающего воздуха. Избыточное давление в емкости поддерживается собственным отдельным испарителем наддува, что позволяет обеспечить поддержание постоянного давления в сосуде. Атмосферные испарители дублированы, что позволяет переключать подачу СПГ на параллельную линию для периодического их отогрева.Further, due to the overpressure in the vessel, LNG is fed to atmospheric evaporators, where the liquefied natural gas is regasified by using the heat of the ambient air. The overpressure in the vessel is maintained by its own separate pressurized evaporator to ensure that a constant pressure in the vessel is maintained. Atmospheric evaporators are duplicated, which allows switching the LNG supply to a parallel line for periodic heating.

После атмосферных испарителей природный газ поступает в нагреватель (электрический или газовый), где его температура повышается до +5…+15°С, и затем поступает в газорегуляторный пункт, в котором происходит редуцирование и поддержание давления газа на заданном уровне.After atmospheric evaporators, natural gas enters the heater (electric or gas), where its temperature rises to + 5 ... + 15 ° C, and then enters the gas control point, where the gas pressure is reduced and maintained at a given level.

Для продувки азотом при обслуживании системы, а также для продувки мест стыковки заправщика с хранилищем СПГ предусматривается баллонная рампа с азотом.For purging with nitrogen when servicing the system, as well as for purging the docking points of the refueling tanker with the LNG storage, a nitrogen cylinder is provided.

Далее природный газ подают на мобильную газовую электростанцию, полученной электроэнергией обеспечивают работу буровой установки и других объектов месторождения. Один энергоцентр с мобильной газовой электростанции может снабжать несколько буровых через прокладку линий электропередач (временно построенных или постоянных).Next, natural gas is fed to a mobile gas power plant, the resulting electricity is used to ensure the operation of the drilling rig and other facilities of the field. One power center from a mobile gas power plant can supply several drilling rigs through the laying of power lines (temporarily built or permanent).

Благодаря данному способу обеспечивается независимость энергообеспечения буровых установок от внешних источников энергии, мобильность и гибкость системы энергообеспечения буровых установок, а также повышение эффективности процесса энергообеспечения по сравнению с аналогами. Кроме того, увеличивается срок службы оборудования и снижаются вредные выбросы в атмосферу.Thanks to this method, the independence of the power supply of drilling rigs from external energy sources, the mobility and flexibility of the power supply system of the drilling rigs, as well as an increase in the efficiency of the power supply process in comparison with analogues are provided. In addition, the service life of the equipment is increased and harmful emissions into the atmosphere are reduced.

Claims

1. A method of arranging a hydrocarbon field, characterized in that natural feed gas produced at one or several wells available at the field is used as a raw material for generating electricity, dehydration and purification of the produced feed gas with separation of mechanical impurities, water and condensate is carried out liquefaction of the produced feed gas at a small-tonnage liquefaction unit using a throttle-ejector cycle and gas production equipment - a reservoir pressure maintenance compressor to obtain liquefied gas of a given grade and increase the liquefaction ratio, liquefied natural gas is obtained, which is transported to the drilling site of the k-th cluster of wells in a cryogenic cistern by road transport, where it is used as fuel for a mobile gas power plant when generating electricity to drive a drilling rig on the k-th well cluster, then a small-tonnage natural gas liquefaction plant and a mobile gas power plant They are moved to new areas of the field, if necessary.

2. A method for arranging a hydrocarbon field according to claim 1, characterized in that liquefied natural gas is used additionally as fuel for vehicles intended for transportation of liquefied natural gas.

3. A method for arranging a hydrocarbon field according to claim 1, characterized in that liquefied natural gas is additionally used as fuel for construction and rescue equipment.

4. A method for arranging a hydrocarbon field according to claim 1, characterized in that liquefied natural gas is used additionally as fuel for municipal and economic needs.