天然气论文油田群低压天然气综合利用

发布时间：2022-10-05 10:03 热度：

　　油田群低压气综合利用改造项目是能源综合利用项目，改造工作量小，操作简单，日常维护费用低，回收周期短，经济效益好。本篇对公司降低产品的单位能耗指标，促进分公司的增产增收具有积极作用。同时还减少了天然气的燃烧排放，降低对环境污染。《》报道石油化工与天然气化工领域的科技成果，包括油气处理与加工、天然气及其凝液的下游产品开发、油田化学药剂、天然气分析测试等方面的研究和应用成果、技术开发展动向等。栏目有天然气及其凝液的利用、油气处理与加工、油田化学、分析测试、环境监测与保护、油气简讯等。读者对象是国内外相关专业领域从事研究、生产、应用和管理的人员以及相关大专院校师生。获奖情况：全国中文核心期刊;中国科技论文统计源期刊;美国CA、PA收录期刊。

　　【摘要】某油田群产出的油气首先集输至中心枢纽平台进行初步的气液分离、脱水处理，分离出的低压天然气通过天然气压缩机增压输送至下游陆岸终端进行处理和销售。随着边际油田的滚动开发，低压天然气的产量远超过天然气压缩机的处理能力，大量的天然气因无法外输而被放空至火炬燃烧。因此油田展开了低压天然气综合利用的研究和改造，通过对流程的优化，实现了放空天然气回收至某段塞流捕集器，并利用闲置的12寸海管输送至陆岸终端。经过改造之后，计算每年可回收天然气6336万方，液化石油气1.82万吨，轻油1601吨。减少火炬放空量8000万方，节能8.8万吨标煤。有效达到了节能减排，提高资源利用率的目的。

　　【关键词】低压天然气;流程优化;设备改造;节能减排

　　一、某油田群低压天然气综合利用背景及现状

　　某油田群在石油开采过程中，产生大量的伴生气，这些伴生气汇集到某油田群的中心枢纽平台进行初步分离、脱液处理，再经过平台上的天然气压缩机增压后输送到陆岸终端，陆岸终端处理后，再供给下游用户使用。中心枢纽平台天然气外输系统由天然气压缩机以及从平台至陆岸终端的8寸输气海管组成。天然气经过天然气压缩机增压后直接外输。天然气压缩机的实际排量约为37万方/天，进口/出口压力1.3MPaG/2.9MPaG。8寸海管在外输压力3.00Mpa，出口压力1.90Mpa条件下，最大外输量33万方/天。目前中心枢纽平台每天处理的低压天然气(压力小于2.0MPa)有60万方，这些气体必须经压缩机增压后才能外输，受天然气压缩机排量的限制目前仅能利用大约37万方/天，剩余气量必须通过火炬燃烧掉，产生大量的浪费，并对环境造成污染。天然气压缩机瓶颈效应导致陆岸终端用气需求无法满足，而导致天然气在平台大量放空。

　　二、某油田群天然气综合利用方案研究与设计

　　(一)研究内容某油田群低压天然气综合利用项目研究内容主要包括以下两方面：1.对海管的输送能力进行核算，确定海管的输送能力。2.放空天然气通过12寸海管外输方案的确定及风险评估。

　　(二)海管校核某油田群低压天然气综合利用研究主要目的是将多余的伴生气通过海管输送到陆岸终端处理。因此海管的输送能力决定了伴生气的利用率。因平台没有脱水装置，管道流量可根据威莫斯公式进行计算：Q=5031.22d38zrtlpP2221−Q——流量，m3/d;d——管道内径，CM;P1，P2——计算段的起点和终点压力，MPa;r——天然气比重;Z——天然气压缩系数;T——计算段内天然气的平均温度，K;L——计算段的长度，Km。1.某油田群中心枢纽平台到陆岸终端12寸海管数据海管管径：12”管线壁厚：14.3mm管线全长：32500m平均温度：25℃压缩系数：0.8169(根据气体组分及工作压力，温度查表可得)某油田群中心枢纽平台处理低压天然气分离器的压力在1.30～1.80MPa之间,因此12寸海管外输压力需控制1.20MPa以下才能保证所有分离器的气体进入12寸海管。终端上岸压力需控制在0.55MPa,根据威莫斯理论公式核算出12海管在以下工况的外输量。

　　(三)利用12寸海管外输天然气改造方案为保证某油田群低压天然气综合利用项目顺利成功实施，2010年油田群决定重新疏通12寸海管，利用12寸海管把油田群的低压天然气输送至陆岸终端进行处理、销售。2010年11月12寸海管重新被疏通，并进行了2.00MPa水压试验，试验合格。

　　1.地面工艺流程改造方案油田群中心枢纽平台把接收上游油田来油缓冲分离器、一级分离器、二级分离器及井口平台来油缓冲分离器放空至火炬的天然气流程引入某段塞流捕集器，经段塞流捕集器缓冲脱液后通过12寸海管输送至陆岸终端。陆岸终端把12寸海管输送过来的天然气接入中压机进行LPG、轻油回收，并把商品天然气销售给下游用户。

　　2.改造方案安全风险评估低压天然气改造方案最大的风险主要来自油田群中心枢纽平台地面工艺部分，各分离器原设计放空的气体排放至火炬系统，背压为常压。改造后气体排放至12寸海管，存在背压，因此需对分离器放空能力进行重新核算，保证应急情况下满足压力释放要求。，在外输压力小于1.20MPa条件下各分离器压力控制能满足安全控制要求。加上改造后仍保留安全阀原有流程和功能，因此在异常情况下分离器能满足紧急释放要求，符合油田安全生产规范。为更好控制海管外输压力及各分离器的背压，在下海管前的段塞流捕集器增加放空至火炬流程，通过压力调节阀来控制段塞流捕集器的压力。同时还把段塞流捕集器的压力安全阀设点调整至1.20MPa.当段塞流捕集器压力超过1.20MPa时安全阀动作，这样就达到了保护海管作用，确保分离器气出口的背压小于1.20MPa的要求。通过对分离器放空能力的校核和各种保护功能的增设，低压天然气通过12寸海管外输的方案能满足海上油田生产安全要求。