邊際效益天然氣回收工藝技術(shù)研究及應(yīng)用

高宇

摘 要：邊際效益天然氣回收主要回收的是陸地氣田由于管道銜接存在差錯(cuò)而導(dǎo)致了氣井漏氣或者氣田伴生氣。同時(shí)在海洋氣田鉆探過程中，主要包括了海上人工島產(chǎn)出的就地?zé)o正常利用的少量天然氣。目前，常規(guī)的處理方式，主要是將其點(diǎn)燃或者防控，但是這種方式在一定程度上加劇了對(duì)環(huán)境的污染和資源的浪費(fèi)現(xiàn)象。因此，在氣田鉆探和生產(chǎn)過程中，不斷研究上述天然氣會(huì)輸技術(shù)，逐漸形成相應(yīng)的配套服務(wù)系統(tǒng)，在研究過程中，通過改造陸地天然氣回收設(shè)備，建立人工移動(dòng)式模塊化天然氣回收站，利用多臺(tái)設(shè)備開展回收作業(yè)，大幅提高回收的效率，同時(shí)還能夠降低回收的成本，形成完整的回收流程。

關(guān)鍵詞：天然氣回收；回收工藝；工藝流程

天然氣是一種不可再生的資源，在運(yùn)輸過程中，其運(yùn)輸?shù)姆绞街饕枪艿肋\(yùn)輸。氣田在生產(chǎn)過程中，有很多低產(chǎn)量的氣田會(huì)長(zhǎng)期處于關(guān)閉的狀態(tài)，不能形成良好的產(chǎn)量，因此對(duì)于這些小氣田日常產(chǎn)出的天然氣一般的處理方式都是將其燃燒掉，在浪費(fèi)資源的同時(shí)也給環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響。在氣田生產(chǎn)過程中，與大型的氣田產(chǎn)量相比，處于偏遠(yuǎn)地區(qū)的人工島的小型邊際油氣田的產(chǎn)量也是十分可觀的。通過對(duì)我國(guó)沿海地區(qū)油氣田的調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，油田在開發(fā)和生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生少量的天然氣，在處理過程中一般會(huì)考慮收集起來(lái)自己使用，或者全部釋放到大自然中。隨著我國(guó)沿海地區(qū)油氣田的開發(fā)進(jìn)程不斷加快，零散的、伴生的天然氣的產(chǎn)量越來(lái)越大，放空和燃燒的數(shù)量是十分巨大的，對(duì)環(huán)境進(jìn)一步造成了嚴(yán)重的影響。

1 邊際效益天然氣回收的特點(diǎn)和難點(diǎn)

邊際效益天然氣說的是低產(chǎn)量的氣井和油田放空的天然氣，主要包括了因?yàn)楣艿澜佑|良而釋放的氣體和氣井和油田的伴生氣，同時(shí)還包括了海上人工島生產(chǎn)過程中，存在的少量天然氣。在開展生產(chǎn)過程中，如何安全、有效的利用這些天然氣，并對(duì)這些天然氣進(jìn)行回收，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境的保護(hù)力度已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展過程中急需解決的問題，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

邊際效益天然氣由于產(chǎn)量較少，氣壓低，氣源分散不穩(wěn)定，離輸氣管道較遠(yuǎn)等各種原因，，在油氣田開發(fā)和生產(chǎn)過程中沒有被充分的重視起來(lái)。隨著我國(guó)沿海地區(qū)油氣田開發(fā)和建設(shè)的速度不斷加快，國(guó)內(nèi)的油氣田高度重視能源的回收利用和資源的科學(xué)回收，積極的開發(fā)各種節(jié)能結(jié)束，采取相應(yīng)措施，對(duì)邊際天然氣進(jìn)行有效的回收和利用。但是由于目前，我國(guó)在處理這些天然氣時(shí)，采用的是傳統(tǒng)的處理方式，這些處理方式技術(shù)比較落后，存在很多的弊端，因此，我們應(yīng)該從這種現(xiàn)狀出發(fā)，在深入研究和開發(fā)的基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)的分析和研究，采用低成本回收的方式，收集邊際天然氣。

2 低成本回收施工工藝

這種技術(shù)主要是通過對(duì)天然氣回收過程中進(jìn)行壓縮處理，陸地回收主要采用cng撬裝技術(shù)從而形成有效的配套服務(wù)系統(tǒng)，在回收過程中，通過改造陸地的回收設(shè)備，建立人工島移動(dòng)式的天然氣回收集中地，并利用多臺(tái)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合操作，在最大程度上提高設(shè)備運(yùn)行的工作效率，簡(jiǎn)化人工島伴生氣的收集過程，降低了成本低投入。

3 陸地和海上人工島應(yīng)用的過程

3.1 陸地應(yīng)用

3.1.2工藝流程

我們以遼河油田井為例，在生產(chǎn)過程中，170c的油井產(chǎn)氣的量比較小，同時(shí)氣體部位定，主要位于城區(qū)內(nèi)部，原理輸氣管道屬于典型的邊際效益天然氣井，我們采用上述回收技術(shù)進(jìn)行施工作業(yè)，氣體從井口輸入到進(jìn)入用戶終端總共經(jīng)歷了如圖1的過程中。

圖1 典型陸上邊際效益天然氣回收工藝流程

3.1.2設(shè)備構(gòu)成

該種回收方式采用的設(shè)備主要包括以下幾個(gè)方面：首先，壓縮機(jī)，這種壓縮機(jī)是由壓縮機(jī)、電動(dòng)機(jī)和容器和脫水裝置以及控電系統(tǒng)共同組成的，在天然氣回收過程中形成了一個(gè)小型的回收站；其次，發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)也是由很多設(shè)備組成的一個(gè)機(jī)組，其工作的主要目的是為了將天然氣轉(zhuǎn)化為電能供用戶使用，同時(shí)也為相應(yīng)的輔助設(shè)備提供電力；最后，運(yùn)輸設(shè)備，主要包括了大容量的氣瓶組，并配備獨(dú)立的拖車進(jìn)行牽引，將壓縮完畢后的天然氣體輸送到用戶終端。

3.2 海上人工島邊際效益天然氣回收

3.2.1工藝流程

我們以激動(dòng)人工島np2-3生產(chǎn)平臺(tái)為例，改平臺(tái)現(xiàn)有能夠生產(chǎn)的油井39座，伴生氣的產(chǎn)能大約每天能夠達(dá)到10萬(wàn)立方米。施工工藝的壓力維持在0.45mpa。對(duì)于這種壓力，如果采用單一的壓縮機(jī)組和發(fā)電機(jī)對(duì)其進(jìn)行回收，按照每臺(tái)儲(chǔ)存裝置能夠儲(chǔ)存4500立方米計(jì)，每臺(tái)儲(chǔ)存裝置需要20個(gè)小時(shí)才能壓縮完畢。因此，根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，我們采用的如下圖的收集流程。

圖2 人工島NP2—3平臺(tái)天然氣壓縮回收工藝流程

首先，供氣系統(tǒng)，在改平臺(tái)中，將所有油井產(chǎn)生的伴生氣通過管道最終匯集到一個(gè)管道之中，最終形成了相應(yīng)的供氣系統(tǒng)；其次，分離系統(tǒng)，通過一臺(tái)分離裝置和兩個(gè)輔助裝置對(duì)收集到的天然氣進(jìn)行二次分離；再次，增壓系統(tǒng)，通過增加系統(tǒng)中的增壓機(jī)，將原有的壓力提升到1.4mpa，提升壓縮的時(shí)間；第四，壓縮系統(tǒng)，采用多組壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮，這是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，天然氣在這個(gè)系統(tǒng)中會(huì)經(jīng)歷三級(jí)壓縮、五次分離，最終通過凈化處理、脫水和烘干之后，進(jìn)行沖裝；第五；排污系統(tǒng)，其主要是有排污管道和排污儲(chǔ)存罐組成，將壓縮機(jī)和增壓機(jī)分析的各種雜質(zhì)和雜液排到收集裝置中，集中對(duì)其進(jìn)行處理和回收；第六供電系統(tǒng)，供電系統(tǒng)主要是由多臺(tái)發(fā)電機(jī)組組成，其中六臺(tái)發(fā)電機(jī)為系統(tǒng)中的所有壓縮機(jī)提供電能，剩余的機(jī)臺(tái)發(fā)電機(jī)為增壓系統(tǒng)提供電能；第七，管匯系統(tǒng)，其主要是由兩個(gè)高壓充氣管組成，利用這種系統(tǒng)可以很方便的實(shí)現(xiàn)天然氣的聯(lián)機(jī)沖裝，同時(shí)在天然氣壓縮過程中，一旦某一臺(tái)壓縮機(jī)出現(xiàn)了故障，那么可以利用管匯裝置上的開關(guān)閥，控制氣體的流動(dòng)，使整個(gè)生產(chǎn)過程不受影響；第八，計(jì)量系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)主要是有氣柱組成，在加氣過程中，通過觀察氣柱的高低實(shí)行愛你高壓計(jì)量，加氣柱知識(shí)計(jì)量沖裝的量的大小；最后，運(yùn)輸系統(tǒng)主要是由計(jì)量天然氣運(yùn)輸車組成，將沖裝壓力達(dá)到20mpa的管束車運(yùn)達(dá)到各個(gè)用氣單位。

4.2.2配套設(shè)備研究

首先，利用系統(tǒng)的機(jī)組供電裝置形成系統(tǒng)平臺(tái)的供電網(wǎng)絡(luò)，通過降噪處理解決燃?xì)獍l(fā)電機(jī)在運(yùn)行過程中存在的噪聲問題，應(yīng)該將噪音控制在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的65分貝以下；其次，利用系統(tǒng)中的增壓裝置，將管道氣流的壓力有原來(lái)的0.45mpa提升到1.4mpa，提高管道內(nèi)的壓力可以有效的提高壓縮的速率，同時(shí)也能達(dá)到壓塑機(jī)進(jìn)氣壓力的標(biāo)準(zhǔn)，使壓縮機(jī)能夠在合理的狀態(tài)下運(yùn)行，同時(shí)，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，還應(yīng)該注意對(duì)增壓機(jī)的冷卻方式、線的布置方式以及噪聲的處理等問題進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)改造；再次，在壓縮機(jī)工作過程中，應(yīng)該全面提升壓縮的效率，通過改進(jìn)壓縮的機(jī)的啟動(dòng)和停止方式，增加主電機(jī)與冷卻系統(tǒng)的連鎖停機(jī)的功能，從而能夠在最大程度上提升天然氣的質(zhì)量，增強(qiáng)設(shè)備對(duì)項(xiàng)目的適應(yīng)能力；第四，將壓縮機(jī)的排污方式改為全自動(dòng)的方式，重新定義分離裝置進(jìn)行設(shè)定，降低排污過程中，氣體對(duì)管線的沖擊程度；最后，根據(jù)當(dāng)?shù)氐暮Ｑ髿夂?，采用合適的防風(fēng)混凝土設(shè)備和防雷措施，及時(shí)的監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)系統(tǒng)的靜電接地狀態(tài)。

5 結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)陸地和海上人工島開展邊際效益條燃?xì)饣厥占夹g(shù)分析和研究，能夠形成完整的回收工藝，解決回收過程中對(duì)環(huán)境的影響，降低了投資的成本，實(shí)現(xiàn)了能源的高效利用。

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