提高天然氣的回收量

申連讓

摘 要：中原油田采油四廠在實際生產(chǎn)當(dāng)中，為了避免資源浪費(fèi)和減輕環(huán)境污染，開展了邊緣井天然氣移動增壓回收技術(shù)的研究與實施，此項技術(shù)填補(bǔ)了油田在相關(guān)領(lǐng)域的空白，有待進(jìn)一步的完善和提高。

關(guān)鍵詞：天然氣；集輸管網(wǎng)；回收；經(jīng)濟(jì)效益

一、選題理由

油田在生產(chǎn)過程中，由于受環(huán)境、地理位置和工藝技術(shù)條件限制，只能把不能利用或難以利用的邊緣零散井伴生天然氣點燃、排放到空中，就中原油田的情況而言井口的伴生氣燃放量近數(shù)萬方。為了充分利用這部分天然氣，避免資源浪費(fèi)和減輕環(huán)境污染，開展邊緣井天然氣移動增壓回收技術(shù)研究勢在必行。為此，我們選擇“提高天然氣的回收量”做為活動課題。

二、現(xiàn)狀調(diào)查

中原油田采油四廠初步統(tǒng)計邊緣井21口，每天放空或燃燒損失天然氣2萬余方。

三、活動目標(biāo)

1）活動目標(biāo)。制定的活動目標(biāo)是：安裝10臺移動式增壓回收裝置對邊緣井進(jìn)行天然氣回收，預(yù)計日回收天然氣1.0萬方。每天放空或燃燒損失天然氣降至1萬方。

2）目標(biāo)依據(jù)：利用撬裝式天然氣增壓設(shè)備及現(xiàn)有集輸管網(wǎng)，將邊緣零散井放空天然氣增壓到系統(tǒng)壓力輸入集輸管網(wǎng)。壓縮機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)如下：壓縮機(jī)進(jìn)氣壓力：0.1-0.3MPa；壓縮機(jī)處理量：1000-5000m3/d；壓縮機(jī)排出壓力：0.8-1.5MPa；根據(jù)指標(biāo)預(yù)計10臺壓縮機(jī)每天至少回收天然氣1萬方。

四、原因分析

1）產(chǎn)量低難以進(jìn)入集輸系統(tǒng)。文181-2井日產(chǎn)液1.4噸，日產(chǎn)油0.6噸，該井進(jìn)系統(tǒng)見不到產(chǎn)量，只能進(jìn)罐生產(chǎn)。2）管線長，冬季溫度低，堵塞管線。文269-16井日產(chǎn)油3噸，日產(chǎn)氣2000m3，離站遠(yuǎn)，產(chǎn)油量低，夏秋季油氣直接進(jìn)集輸系統(tǒng)，冬春季氣溫低，原油進(jìn)罐。

五、制定對策

我們根據(jù)實際情況，制定了相應(yīng)的對策。利用撬裝式天然氣增壓設(shè)備及現(xiàn)有集輸管網(wǎng)，將邊緣零散井放空天然氣增壓到系統(tǒng)壓力輸入集輸管網(wǎng)。

六、實施對策

主要利用撬裝式天然氣增壓設(shè)備及現(xiàn)有集輸管網(wǎng)，將邊緣零散井放空天然氣增加到系統(tǒng)壓力輸入集輸管網(wǎng)。實施邊緣零散井放空天然氣回收，可以大大提高伴生氣資源利用率，增加經(jīng)濟(jì)效益。

（一）集輸管網(wǎng)配套技術(shù)

儲罐的選擇。以前儲油罐采用敞口的40m3方罐，天然氣直接放空，2010年后為了回收天然氣改用40m3多功能密閉儲油罐，能夠儲存一定壓力的天然氣。儲油罐承壓不超過1.0MPa，裝有安全閥，安全閥定壓0.5MPa，當(dāng)罐內(nèi)氣體壓力超過0.5MPa，安全閥開啟天然氣排空。

（二）壓縮機(jī)選型

1）壓縮機(jī)進(jìn)氣壓力，排出壓力，壓縮機(jī)處理量的選擇。壓縮機(jī)來氣主要是多功能密閉儲油罐，罐內(nèi)承壓一般設(shè)定在0.5Mpa以下，所以壓縮機(jī)進(jìn)氣不能太高，也不能太低。太高可直接外輸，太低容易把罐體抽扁，所以壓縮機(jī)進(jìn)氣壓力選擇為0.1-0.3Mpa。壓縮機(jī)排出氣體進(jìn)入集輸管線最后匯入計量站，而計量站干線壓力在0.5-1.0Mpa，考慮到集輸管線要損耗一些壓力，壓縮機(jī)排出壓力設(shè)計為0.8-1.8Mpa。通過調(diào)查現(xiàn)場邊緣井產(chǎn)氣量在300-5000m3/d，考慮經(jīng)濟(jì)效益，壓縮機(jī)處理量選定500-5000m3/d。

2）壓縮機(jī)的安裝、冷卻、氣體凈化。a.整套設(shè)備體積小，既可安裝在固定機(jī)房內(nèi)，也可安裝在移動設(shè)備上，便野外機(jī)動作業(yè)。b.利用壓縮機(jī)飛輪輪輻所產(chǎn)生的風(fēng)直接給冷卻器散熱，無需另加風(fēng)扇散熱，減少能耗及噪聲。c.壓縮機(jī)進(jìn)口需裝過濾器，防止進(jìn)氣中帶有固體雜質(zhì)，壓縮機(jī)出口需裝止回閥防止原油倒流，避免造成設(shè)備事故。

3）電動機(jī)型號、功率、電壓。電動機(jī)為防爆電動機(jī)，電機(jī)功率選為15KW，電壓1140V。

（三）自動化控制系統(tǒng)

主要由電氣控制柜和防爆壓力變送器組成，控制柜設(shè)有電源開關(guān)、自動/手動旋紐、指示燈、壓力顯示等。壓縮機(jī)具有自動控制開啟和停車功能，當(dāng)進(jìn)氣壓力低回收價值不高時壓縮機(jī)自動停機(jī)，等壓力上升到設(shè)定值時壓縮機(jī)自動開啟。大罐進(jìn)氣時將控制柜置于“自動”旋紐，打開電源開關(guān)，按下“啟動”按紐，壓縮機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)，等進(jìn)氣壓力達(dá)到0.3MPa 時，壓縮機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)過一段時間后氣體壓力不斷下降，當(dāng)壓力下降0.1Mpa時，壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，等待進(jìn)氣壓力上升到0.3Mpa時，壓縮機(jī)又重新開始運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣既能保證罐內(nèi)氣體不被安全閥處排空浪費(fèi)，又不致于儲油罐被抽扁。壓縮機(jī)具有超壓保護(hù)裝置，當(dāng)故障造成排氣壓力過高時，壓縮機(jī)立即自動停機(jī)。若系統(tǒng)出現(xiàn)異常造成排氣壓力高于1.85Mpa時，壓縮機(jī)自動停車。這時關(guān)停電源排除故障，待故障排除后，啟動電源使壓縮機(jī)重新進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

七、效果評價

1）目標(biāo)完成情況。經(jīng)過一系列的對策措施后，有效地降低了天然氣放空量。2010年回收天然氣468.3443萬方，日平均回收1.28萬方，日放空下將至0.72萬方。

2）經(jīng)濟(jì)效益。通過活動，2010年邊緣零散井回收天然氣468.3443萬方，天然氣價格按1.042元/方計算，經(jīng)濟(jì)效益：1.042元/方×4683443方=488萬元，措施投入：10臺壓縮機(jī)10萬元/臺，按使用期五年折舊計算20萬元/年；電費(fèi)成本15KW電機(jī)，電費(fèi)=15×24×0.591×10×365≈77.66萬元/年；設(shè)備運(yùn)營維護(hù)成本：50元/天×365天×10臺=18.25萬元；總計投入：115.91萬元；綜合經(jīng)濟(jì)效益=488萬元-115.91萬元=372.09萬元。

3）社會效益。a.邊緣井天然氣的移動增壓及回收可降低井口回壓，有利于采油作業(yè)的進(jìn)行；b.邊緣井流失天然氣的回收，可將放空的天然氣轉(zhuǎn)變?yōu)樯唐窔?；c.天然氣流失或燃燒造成空氣污染，通過增壓回收，可保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源，還可獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益。

八、鞏固措施

能夠根據(jù)來氣量的變化及時調(diào)整壓縮機(jī)的排量大小?？筛鶕?jù)油井工作制度的調(diào)整、油井增氣措施實施、注水見效后來氣量增加情況及時更換大排量壓縮機(jī)，也可根據(jù)地層能量下降、油井含水上升后來氣量下降適當(dāng)減小壓縮機(jī)排量。

九、體會及下步打算

采油四廠天然氣移動增壓回收技術(shù)得到了油田領(lǐng)導(dǎo)和專家們的認(rèn)可，該技術(shù)在邊緣零散井流失天然氣增壓回收方面是一種較為新穎和先進(jìn)的技術(shù)，該技術(shù)在全油田具有很高的實用推廣價值。

下步針對無集輸管線的邊緣井采用高壓壓縮技術(shù)即撬裝式CNG裝置回收的技術(shù)展開研究，因此我們選擇“撬裝式CNG裝置回收的技術(shù)應(yīng)用”做為下步活動的課題。