[发明专利]使天然气脱水器破乳的方法

说明书

本发明涉及在天然气田处理地点使天然气二元醇脱水器和下 游装置破乳的方法。更具体地，本发明涉及在可以被用于润滑脱水器上游 设备的油组合物中包含一种或多种破乳剂。更更具体地，本发明涉及使用 相同的油组合物润滑天然气压缩机和驱动所述压缩机的发动机。

发明背景

随着全球石油生产从稳定水平向逐渐减少改变，世界各地的天 然气储藏具有更大的重要性。天然气日益被看作一种重要的替代能源，因 为它是丰富的，并且比其它化石燃料燃烧更清洁。

甲烷是天然气的主要成分。据信甲烷是在泥煤转化为煤的过程 中生成的，泥煤是在其中间隙水是贫氧的的环境下，通过源自植物的有机 物质的连续水下沉积形成的。除甲烷外，在煤层的含碳基质中还可以发现 较少量的其它化合物如水、氮气、二氧化碳和较重的烃类物质，并且有时 还可以发现少量的其它流体如氩和氧。由煤层产生的气态流体常常被统称 为“煤层甲烷”。煤层甲烷一般包含大于约90-95体积％的甲烷。根据美 国地质勘测局的结论，在美国和全球这样的煤层甲烷的储藏分别可能超过 700万亿立方英尺和7500万亿立方英尺。这些储藏的大多数被发现于煤 层，但相当多的储藏也被发现于其它固体含碳地层。

在从煤层开采出天然气后但在其可以通过管路输送到炼厂前， 其必须在井口或附近经过一个复杂的处理工艺，以除去各种造成腐蚀的污 染物。首先取决于井的位置和产生天然气的地质条件，从井眼冒出的原料 气体通常含有不同量的水蒸气；天然气液体，如乙烷、丙烷和丁烷；硫化 氢；二氧化碳；氦；氮气和其它化合物。在钻井和从煤层开采原料气体的 过程中，经常会将各种其它污染物引入原料气体中。这些其它污染物可以 包括，例如，从井孔向下泵入含煤地层以引起和传播地层中的裂痕的填充 流体。它们可以还包括皂类和化学品，所述皂类和化学品被引入井中以增 加产量，尤其在当井达到其产量曲线的自然下滑阶段时的修井期间。

在井口或井口附近对原料天然气进行初步提纯的工艺被称为 “现场加工”。现场加工采用多组设备完成。每组一般包括一或多个液团 捕集器(slug catcher)、一或多个压缩机、脱水器以及一或多个工艺水箱。 在某些现场处理过程中，原料气首先经过“液团捕集器”，该设备粗略地 将液相和气相分开。然后将主要包括水和盐的液相输送到工艺水箱，在此 水可以被处理和/或放入地下。气相被过滤，以降低由钻井设备引入的管 路污垢和不可避免地伴随所述原料气的煤粉(因为所述原料气是从破裂的 煤层释放出来的)的存在量。在液团捕集器中的过滤可以使用例如PECO^TMPCHG-536过滤器芯进行。

在所述液团捕集器下游，所述提取过的天然气通常经过压缩 机，其可以是往复式压缩机，也可以是旋转压缩机。往复式压缩机包括气 缸和活塞。当活塞向气缸顶部移动时，体积发生改变，从而实现了压缩。 当气体体积减小时，压力相应增大。往复式压缩机因此被称作容积式压缩 机。往复式压缩机的实例包括ARIEL^TM往复式压缩机JGK/4。

液团捕集器出来的气体物流也可以经过旋转压缩机，例如旋转 螺杆式压缩机，其同样是容积式压缩机。有数种类型的旋转螺杆式压缩机， 包括旋转螺杆、叶轮和叶片式压缩机。这些压缩机在例如美国专利 6506039、6217304和6216474中有说明，上述专利公开的内容通过引用结 合在本文中。旋转螺杆压缩机通常包括一套带阳和阴螺旋形沟槽的转子、 一套轴和径向轴承以及一个滑阀，所有这些都被装入一个公用的壳体内。 当转子开始脱开啮合时，所述阳转子叶轮从阴转子凹槽转出。然后阳转子 空出的体积用气体充满。在所述吸气步聚后，压缩过程开始，在此期间， 所述转子持续旋转并沿底部啮合在一起，同时阳转子叶轮进入阴转子凹槽 并减小所述凹槽内的体积。压缩过程持续到被压缩的气体从排放口排出。

所述压缩机可以是单段压缩机或多段压缩机。多段压缩机至少 有两个活塞，并且需要两个或更多个阶段来达到最终输出压力，其中一段 的输出压力是下一段的输入压力。在各段之间冷却气体提高了压缩机的效 率。