石油工程師論文油田群低壓天然氣綜合利用

所屬分類：建筑論文閱讀次時(shí)間：2017-06-12 17:19

本文摘要：這篇石油工程師論文探討某油田群低壓氣綜合利用改造項(xiàng)目是能源綜合利用項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目具有：改造工作量小，操作簡(jiǎn)單，日常維護(hù)費(fèi)用低，回收周期短，經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)公司降低產(chǎn)品的單位能耗指標(biāo)，促進(jìn)分公司的增產(chǎn)增收具有積極作用。同時(shí)還減少了天然

　　這篇石油工程師論文探討某油田群低壓氣綜合利用改造項(xiàng)目是能源綜合利用項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目具有：改造工作量小，操作簡(jiǎn)單，日常維護(hù)費(fèi)用低，回收周期短，經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)公司降低產(chǎn)品的單位能耗指標(biāo)，促進(jìn)分公司的增產(chǎn)增收具有積極作用。同時(shí)還減少了天然氣的燃燒排放，降低對(duì)環(huán)境污染。《精細(xì)石油化工進(jìn)展》(雙月刊)創(chuàng)刊于1986年，由中國(guó)石化集團(tuán)金陵分公司和中國(guó)石化集團(tuán)精細(xì)石油化工科技情報(bào)中心站聯(lián)合主辦。《精細(xì)石油化工進(jìn)展》堅(jiān)持以新穎性、實(shí)用性、及時(shí)性特色，致力于新成果向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化。

　　摘要:某油田群產(chǎn)出的油氣首先集輸至中心樞紐平臺(tái)進(jìn)行初步的氣液分離、脫水處理，分離出的低壓天然氣通過(guò)天然氣壓縮機(jī)增壓輸送至下游陸岸終端進(jìn)行處理和銷售。隨著邊際油田的滾動(dòng)開發(fā)，低壓天然氣的產(chǎn)量遠(yuǎn)超過(guò)天然氣壓縮機(jī)的處理能力，大量的天然氣因無(wú)法外輸而被放空至火炬燃燒。因此油田展開了低壓天然氣綜合利用的研究和改造，通過(guò)對(duì)流程的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了放空天然氣回收至某段塞流捕集器，并利用閑置的12寸海管輸送至陸岸終端。經(jīng)過(guò)改造之后，計(jì)算每年可回收天然氣6336萬(wàn)方，液化石油氣1.82萬(wàn)噸，輕油1601噸。減少火炬放空量8000萬(wàn)方，節(jié)能8.8萬(wàn)噸標(biāo)煤。有效達(dá)到了節(jié)能減排，提高資源利用率的目的。

　　關(guān)鍵詞:低壓天然氣;流程優(yōu)化;設(shè)備改造;節(jié)能減排

　　一、某油田群低壓天然氣綜合利用背景及現(xiàn)狀

　　某油田群在石油開采過(guò)程中，產(chǎn)生大量的伴生氣，這些伴生氣匯集到某油田群的中心樞紐平臺(tái)進(jìn)行初步分離、脫液處理，再經(jīng)過(guò)平臺(tái)上的天然氣壓縮機(jī)增壓后輸送到陸岸終端，陸岸終端處理后，再供給下游用戶使用。中心樞紐平臺(tái)天然氣外輸系統(tǒng)由天然氣壓縮機(jī)以及從平臺(tái)至陸岸終端的8寸輸氣海管組成。天然氣經(jīng)過(guò)天然氣壓縮機(jī)增壓后直接外輸。天然氣壓縮機(jī)的實(shí)際排量約為37萬(wàn)方/天，進(jìn)口/出口壓力1.3MPaG/2.9MPaG。8寸海管在外輸壓力3.00Mpa，出口壓力1.90Mpa條件下，最大外輸量33萬(wàn)方/天。目前中心樞紐平臺(tái)每天處理的低壓天然氣(壓力小于2.0MPa)有60萬(wàn)方，這些氣體必須經(jīng)壓縮機(jī)增壓后才能外輸，受天然氣壓縮機(jī)排量的限制目前僅能利用大約37萬(wàn)方/天，剩余氣量必須通過(guò)火炬燃燒掉，產(chǎn)生大量的浪費(fèi)，并對(duì)環(huán)境造成污染。天然氣壓縮機(jī)瓶頸效應(yīng)導(dǎo)致陸岸終端用氣需求無(wú)法滿足，而導(dǎo)致天然氣在平臺(tái)大量放空。

　　二、某油田群天然氣綜合利用方案研究與設(shè)計(jì)

　　(一)研究?jī)?nèi)容某油田群低壓天然氣綜合利用項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容主要包括以下兩方面：1.對(duì)海管的輸送能力進(jìn)行核算，確定海管的輸送能力。2.放空天然氣通過(guò)12寸海管外輸方案的確定及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

　　(二)海管校核某油田群低壓天然氣綜合利用研究主要目的是將多余的伴生氣通過(guò)海管輸送到陸岸終端處理。因此海管的輸送能力決定了伴生氣的利用率。因平臺(tái)沒(méi)有脫水裝置，管道流量可根據(jù)威莫斯公式進(jìn)行計(jì)算：Q=5031.22d38zrtlpP2221−Q——流量，m3/d;d——管道內(nèi)徑，CM;P1，P2——計(jì)算段的起點(diǎn)和終點(diǎn)壓力，MPa;r——天然氣比重;Z——天然氣壓縮系數(shù);T——計(jì)算段內(nèi)天然氣的平均溫度，K;L——計(jì)算段的長(zhǎng)度，Km。1.某油田群中心樞紐平臺(tái)到陸岸終端12寸海管數(shù)據(jù)海管管徑：12”管線壁厚：14.3mm管線全長(zhǎng)：32500m平均溫度：25℃壓縮系數(shù)：0.8169(根據(jù)氣體組分及工作壓力，溫度查表可得)某油田群中心樞紐平臺(tái)處理低壓天然氣分離器的壓力在1.30～1.80MPa之間,因此12寸海管外輸壓力需控制1.20MPa以下才能保證所有分離器的氣體進(jìn)入12寸海管。終端上岸壓力需控制在0.55MPa,根據(jù)威莫斯理論公式核算出12海管在以下工況的外輸量。

　　(三)利用12寸海管外輸天然氣改造方案為保證某油田群低壓天然氣綜合利用項(xiàng)目順利成功實(shí)施，2010年油田群決定重新疏通12寸海管，利用12寸海管把油田群的低壓天然氣輸送至陸岸終端進(jìn)行處理、銷售。2010年11月12寸海管重新被疏通，并進(jìn)行了2.00MPa水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)合格。

　　1.地面工藝流程改造方案油田群中心樞紐平臺(tái)把接收上游油田來(lái)油緩沖分離器、一級(jí)分離器、二級(jí)分離器及井口平臺(tái)來(lái)油緩沖分離器放空至火炬的天然氣流程引入某段塞流捕集器，經(jīng)段塞流捕集器緩沖脫液后通過(guò)12寸海管輸送至陸岸終端。陸岸終端把12寸海管輸送過(guò)來(lái)的天然氣接入中壓機(jī)進(jìn)行LPG、輕油回收，并把商品天然氣銷售給下游用戶。

　　2.改造方案安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估低壓天然氣改造方案最大的風(fēng)險(xiǎn)主要來(lái)自油田群中心樞紐平臺(tái)地面工藝部分，各分離器原設(shè)計(jì)放空的氣體排放至火炬系統(tǒng)，背壓為常壓。改造后氣體排放至12寸海管，存在背壓，因此需對(duì)分離器放空能力進(jìn)行重新核算，保證應(yīng)急情況下滿足壓力釋放要求。，在外輸壓力小于1.20MPa條件下各分離器壓力控制能滿足安全控制要求。加上改造后仍保留安全閥原有流程和功能，因此在異常情況下分離器能滿足緊急釋放要求，符合油田安全生產(chǎn)規(guī)范。為更好控制海管外輸壓力及各分離器的背壓，在下海管前的段塞流捕集器增加放空至火炬流程，通過(guò)壓力調(diào)節(jié)閥來(lái)控制段塞流捕集器的壓力。同時(shí)還把段塞流捕集器的壓力安全閥設(shè)點(diǎn)調(diào)整至1.20MPa.當(dāng)段塞流捕集器壓力超過(guò)1.20MPa時(shí)安全閥動(dòng)作，這樣就達(dá)到了保護(hù)海管作用，確保分離器氣出口的背壓小于1.20MPa的要求。通過(guò)對(duì)分離器放空能力的校核和各種保護(hù)功能的增設(shè)，低壓天然氣通過(guò)12寸海管外輸?shù)姆桨改軡M足海上油田生產(chǎn)安全要求。