優(yōu)化薩南地區(qū)集氣系統(tǒng)運(yùn)行方式

周江宏（大慶油田有限責(zé)任公司天然氣分公司）

優(yōu)化薩南地區(qū)集氣系統(tǒng)運(yùn)行方式

周江宏（大慶油田有限責(zé)任公司天然氣分公司）

大慶油田薩南地區(qū)伴生氣通過(guò)增壓和自壓兩種集氣方式，輸送給薩南深冷、南八深冷裝置處理，在輸送過(guò)程中，沒(méi)有很好地利用采油廠增壓集輸壓力能，通過(guò)PIPEPHASE軟件模擬優(yōu)化，在裝置正常運(yùn)行工況下，合理利用采油廠增壓站壓力能，實(shí)現(xiàn)伴生氣點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直供，從而減少增壓站長(zhǎng)周期運(yùn)行，降低增壓站電耗，實(shí)現(xiàn)集氣系統(tǒng)節(jié)能降耗的目的。

集氣；二次增壓；降低能耗

1 系統(tǒng)現(xiàn)狀

1）裝置處理能力。大慶油田薩南地區(qū)采油二廠建有伴生氣處理裝置3套，設(shè)計(jì)處理能力180× 104m3/d（表1）。

表1 伴生氣加工裝置處理能力

2）集氣管道建設(shè)。薩南地區(qū)伴生氣閥組作為集氣樞紐，建有集氣管道5條，分別向3套裝置供氣（表2）。

表2 集氣管道建設(shè)現(xiàn)狀

3）增壓站建設(shè)。薩南地區(qū)建有增壓站1座，增壓能力為50×104m3/d，增壓機(jī)4臺(tái)，3臺(tái)使用1臺(tái)備用。

4）聯(lián)合站集氣現(xiàn)狀。目前，給薩南深冷、南八深冷供氣的聯(lián)合站有8座，來(lái)氣量約153×104m3/d；其中南II-1、南III-1聯(lián)自壓集氣，其余為增壓集氣（表3）。

表3 相關(guān)聯(lián)合站集氣現(xiàn)狀

2 適應(yīng)性分析

給薩南深冷、南八深冷供氣的8座聯(lián)合站除中十四聯(lián)、南八聯(lián)伴生氣直接輸送給南八深冷裝置以外，剩余6座聯(lián)合站的伴生氣全都匯集在薩南集氣閥組，為使南II-1聯(lián)、南III-1聯(lián)自壓伴生氣進(jìn)入?yún)R管，其余增壓伴生氣需降低壓力進(jìn)入?yún)R管，混合后的伴生氣通過(guò)集氣閥組供給薩南深冷裝置處理，剩余混合伴生氣經(jīng)薩南增壓站，再增壓輸送給南八深冷裝置處理（圖1）。

圖1 集氣系統(tǒng)運(yùn)行方式示意圖

從集氣運(yùn)行方式可以看出，降壓再增壓，既沒(méi)有利用采油廠增壓集輸壓力能，又增加增壓站二次增壓能耗。針對(duì)這種現(xiàn)狀，提出優(yōu)化薩南地區(qū)集氣系統(tǒng)運(yùn)行方式。

3 優(yōu)化措施

3.1 優(yōu)化研究

首先，以分開(kāi)增壓和自壓伴生氣運(yùn)行方式為目標(biāo)，在滿足南八深冷、薩南深冷裝置負(fù)荷率的前提下，通過(guò)應(yīng)用PIPEPHASEI管道模擬軟件，以現(xiàn)有系統(tǒng)布局搭接管網(wǎng)模型，輸入各聯(lián)合站運(yùn)行參數(shù)，模擬系統(tǒng)的運(yùn)行工況。在模擬運(yùn)行中，以自壓氣供給就近的薩南深冷裝置，增壓氣供給較遠(yuǎn)的南八深冷裝置為調(diào)節(jié)手段。

經(jīng)模擬分析，當(dāng)南II聯(lián)增壓氣可直接供給南八深冷處理時(shí)，南八深冷負(fù)荷率達(dá)到100%，其具體參數(shù)是薩南增壓站和南II聯(lián)氣量均為40×104～43×104m3/d，出口壓力均為-0.15 MPa；薩南深冷完全可以處理南III-1聯(lián)、南II-1聯(lián)自壓氣，實(shí)現(xiàn)了自壓氣和增壓氣分開(kāi)；各聯(lián)合站與裝置間集氣管道的輸送能力完全能滿足集氣量的需要[1]（表4）。

表4 采油二廠地區(qū)集氣管道輸送能力

3.2 優(yōu)化方案

優(yōu)化前：伴生氣經(jīng)薩南增壓站增壓后，通過(guò)薩南至南八聯(lián)管徑300mm管線，輸送至南八深冷（圖2）。

圖2 優(yōu)化前南八深冷供氣示意圖

優(yōu)化后：停運(yùn)薩南增壓站，南II聯(lián)伴生氣不經(jīng)薩南增壓，直接利用南II聯(lián)至南八聯(lián)管徑400 mm管線，輸送至南八深冷（圖3）。

3.3 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施

2016年4月6日至5月5日，進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)考核試驗(yàn)。其措施是停運(yùn)薩南增壓站，連通南II聯(lián)合站至南八集氣管線，利用南II聯(lián)集氣壓力能，把伴生氣直接輸送南八深冷裝置處理，從表5可以看出，南八深冷考核前入口伴生氣量平均為88×104m3/d，入口壓力0.09 MPa；考核期間入口伴生氣量平均為91×104m3/d，優(yōu)于考核前，入口壓力0.08 MPa；經(jīng)考核，月節(jié)電28×104kWh，節(jié)電效果明顯。在考核期結(jié)束后，繼續(xù)維持目前運(yùn)行方式。

表5 南八深冷裝置考核前后參數(shù)對(duì)比

4 結(jié)論

通過(guò)PIPEPHASEI模擬軟件，模擬自壓、增壓伴生氣在同一集氣系統(tǒng)中分別輸送的可能性，實(shí)現(xiàn)在南八深冷裝置負(fù)荷不降的前提下，合理利用南II聯(lián)增壓集氣壓力能，實(shí)現(xiàn)伴生氣對(duì)南八深冷裝置直供；避免薩南增壓站重復(fù)增壓，減少薩南增壓站運(yùn)行時(shí)間，每月節(jié)約電量28×104kWh。薩南增壓站只在薩南深冷裝置故障或檢修時(shí)啟用，把南II-1、南III-1聯(lián)自壓伴生氣調(diào)往相鄰裝置處理。

[1]嚴(yán)銘卿，廉樂(lè)明.天然氣輸配工程[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005：145-148.

10.3969/j.issn.2095-1493.2017.01.014

2016-11-10

（編輯 莊景春）

圖3優(yōu)化后南八深冷供氣示意圖

周江宏，工程師，2004年畢業(yè)于西南石油大學(xué)（油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)），從事油氣初加工系統(tǒng)技術(shù)工作，E-mail：zhouzhh@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶市天然氣分公司工程技術(shù)大隊(duì)，163000。