遼河油田S6儲(chǔ)氣庫(kù)井場(chǎng)一體化撬塊應(yīng)用

1.目的

中國(guó)石油遼河油田S6儲(chǔ)氣庫(kù)于2013年建成投產(chǎn)，目前采氣管線采用大口徑碳鋼。近年來(lái)隨著注入氣源變化，雙6 區(qū)塊井口采出氣CO2分壓逐漸上升，2021年CO2分壓已達(dá)到0.021～0.028 MPa，需要在各井場(chǎng)增設(shè)注緩蝕劑撬塊，向采氣管線內(nèi)加注緩蝕劑以防止CO2造成管內(nèi)腐蝕。但區(qū)塊內(nèi)1～6 號(hào)井場(chǎng)面積有限，需要擴(kuò)建才能滿足撬塊擺放需求。由于井場(chǎng)位于遼河口國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，相關(guān)改建工程批復(fù)手續(xù)已暫緩。此外，新設(shè)備投資費(fèi)用也較高。因此，筆者所在團(tuán)隊(duì)通過(guò)改造原有注甲醇撬塊，增加注緩蝕劑功能，有效解決了以上問(wèn)題。

2.方法

1）甲醇、緩蝕劑混合適用性論證。選取已在7～9 號(hào)井場(chǎng)應(yīng)用的CO2氣液兩相緩蝕劑做室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，證明該緩蝕劑能夠與多種介質(zhì)混合使用，與乙二醇、甲醇、殺菌劑等各種采輸助劑及凝析油、采出水之間有良好的配伍性能，不沉淀、不乳化，不降低緩蝕效率，不干擾其他助劑的功能發(fā)揮，在現(xiàn)場(chǎng)可以和甲醇混合加注，也可以分開(kāi)加注，兩種方式都不會(huì)影響使用效果。

2）工況適用性論證。1～6 號(hào)井場(chǎng)各有一套注甲醇撬塊用于防止采氣管線凍堵，注甲醇泵最大流量為600 L/h，配套一座容積10.3 m3的儲(chǔ)罐及通往各單井采氣樹(shù)的28 MPa 注醇管線。甲醇加注方式：采氣前1 h 和停采后1 h 內(nèi)，用甲醇注滿單井采氣管線，每次注入總量約為0.4～0.5 m3（采氣期單井連續(xù)運(yùn)行，僅在開(kāi)、關(guān)井時(shí)注甲醇，使用量較少）。

3）緩蝕劑加注方案。濕天然氣中濃度為90～120 mg/L 的緩蝕劑加注量是1.4～1.6 kg/104m3，采用連續(xù)（或間歇性）加注方式。以1 號(hào)井場(chǎng)為例，井場(chǎng)儲(chǔ)存6 m3緩蝕劑即可滿足 7 天所需。經(jīng)過(guò)對(duì)比，井場(chǎng)現(xiàn)有注甲醇撬塊、儲(chǔ)罐及注醇管線能夠滿足開(kāi)井后注緩蝕劑的壓力、注入量和儲(chǔ)存量需求。為此改造原甲醇儲(chǔ)罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)（圖1），增加緩蝕劑儲(chǔ)倉(cāng)，在注甲醇撬塊上增加緩蝕劑到注醇泵前配套工藝，可實(shí)現(xiàn)注甲醇、緩蝕劑雙重功能。

圖1 甲醇儲(chǔ)罐內(nèi)部改造示意圖

3.作用和效果

改造后的一體化撬塊（圖2）于2022年11月完成試運(yùn)，交付使用，該撬塊具有如下特點(diǎn)：

圖2 1 號(hào)井場(chǎng)改造后注甲醇和注緩蝕一體化撬塊照片

1）一套工藝兩種功能，通過(guò)流程切換分別向井口采氣管線注入甲醇、緩蝕劑，消除了S6 儲(chǔ)氣庫(kù)1～6 號(hào)井場(chǎng)采氣管線內(nèi)腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，滿足管道完整性要求。

2）利用原有氮封裝置防止甲醇腔、緩蝕劑腔液體揮發(fā)泄放；增加液位信號(hào)上傳至中控室DCS 控制系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)液位連鎖啟停泵，降低人工操作、巡檢強(qiáng)度，提高了設(shè)備工藝自控能力。

3）不同類型藥劑使用同一儲(chǔ)罐及注入撬塊，簡(jiǎn)化了工藝流程，減少了高壓泄漏點(diǎn)，節(jié)省了建設(shè)費(fèi)用和占地面積，為后續(xù)一體化撬塊產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造提供了參考。

該一體化撬塊總改造費(fèi)用為67.2 萬(wàn)元（包括設(shè)計(jì)費(fèi)），對(duì)比7～10 號(hào)井場(chǎng)分別建設(shè)的注甲醇撬塊、注緩蝕劑撬塊（圖3）， 6座井場(chǎng)共減少建設(shè)費(fèi)用729.48 萬(wàn)元，減少占地面積189 m2，大幅度提高了投資回報(bào)率。

圖3 7 號(hào)井場(chǎng)注甲醇撬塊和注緩蝕劑撬塊照片

注甲醇與緩蝕劑一體化撬塊的應(yīng)用，填補(bǔ)了遼河儲(chǔ)氣庫(kù)多用途撬塊設(shè)計(jì)空白，解決了特殊區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)運(yùn)行難題，提高了固定資產(chǎn)使用率，減少了資金投入，實(shí)現(xiàn)了降本增效。該撬塊應(yīng)用范圍廣闊，可以在類似工況的儲(chǔ)氣庫(kù)使用，但要考慮具體情況：①該撬塊適合采氣井“一開(kāi)到?！钡募竟?jié)性調(diào)峰井場(chǎng)（不適用日調(diào)峰），以避免過(guò)多啟停單井造成甲醇儲(chǔ)量不足、頻繁補(bǔ)充；②要結(jié)合注甲醇和注緩蝕劑的流量差異，選取合適的注入泵（緩蝕劑流量較?。?；③北方地區(qū)要選擇傾點(diǎn)低于最低環(huán)境溫度的緩蝕劑，或在儲(chǔ)罐外加伴熱保溫，以免影響緩蝕劑的使用效果。