中秋試采點(diǎn)天然氣處理工藝選擇

黃濤

摘要：塔里木油田試采井需要快速上產(chǎn)，對(duì)單井井場和天然氣處理裝置橇裝化設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，力求主要工藝設(shè)備均成橇設(shè)計(jì)，便于快速安裝和方便搬遷，根據(jù)以上需求，試采點(diǎn)天然氣處理工藝選用分子篩脫水工藝，分子篩塔撬裝化布局。本文對(duì)塔里木氣田中秋試采點(diǎn)天然氣處理工藝選擇進(jìn)行探討，為類似試采工程提供一些參考。

關(guān)鍵詞：天然氣脫水;分子篩脫水;試采;橇裝化

1項(xiàng)目實(shí)施背景

塔里木盆地?fù)碛胸S富的天然氣資源，是我國主要的天然氣產(chǎn)地。2018年10月秋里塔格構(gòu)造帶中秋1井區(qū)新增天然氣預(yù)測地質(zhì)儲(chǔ)量，含氣層位為白堊系巴什基奇克組，凝析氣預(yù)測地質(zhì)儲(chǔ)量超過上千億方。

中秋1區(qū)塊為新發(fā)現(xiàn)區(qū)塊，屬凝析氣藏，周邊無配套地面工程，克輪天然氣外輸管線途徑該區(qū)塊，考慮將中秋1區(qū)塊天然氣輸至該外輸管線，需要對(duì)天然氣進(jìn)行處理以滿足外輸要求。為實(shí)現(xiàn)快速上產(chǎn)，本工程建設(shè)大量采用橇裝化設(shè)計(jì)，可為后期塔里木油田在氣藏試采橇裝化設(shè)計(jì)應(yīng)用中積累寶貴經(jīng)驗(yàn)，是氣田地面集輸工程走向標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、橇裝化建設(shè)的重要一步。

2 工藝方案

天然氣中液相水的存在，對(duì)裝置及輸氣管線十分有害，主要表現(xiàn)在：

1. 不但限制管線天然氣的流動(dòng)，降低輸量，存在安全隱患。

2. 液相水與酸性氣體生產(chǎn)具有腐蝕性的酸，對(duì)管線產(chǎn)生腐蝕，需選用價(jià)格較高的防腐蝕管材。

3. 容易產(chǎn)生水合物，導(dǎo)致管線凍堵。

4. 商品天然氣對(duì)水有明確的要求。

因此需要對(duì)外輸天然氣進(jìn)行脫水處理。

天然氣處理中常用的脫水方法主要有J-T閥節(jié)流制冷脫水工藝;分子篩脫水工藝;三甘醇脫水工藝。三甘醇脫水雖然較為經(jīng)濟(jì)，但其裝置較復(fù)雜，成橇難度大，本工程暫不考慮該工藝?？紤]天然氣處理需要成橇設(shè)置，提出天然氣處理方案2個(gè)：方案A：分子篩脫水;方案B：J-T閥節(jié)流制冷脫水。

方案A：分子篩脫水

集中試采點(diǎn)設(shè)分子篩脫水橇1座，天然氣分離計(jì)量后，經(jīng)分子篩脫水橇脫水外輸。分子篩采用等壓濕氣再生，再生時(shí)間8h，再生溫度240℃，再生氣采用電加熱器加熱。凝析油采用兩級(jí)閃蒸，閃蒸后進(jìn)入儲(chǔ)罐儲(chǔ)存裝車外運(yùn)，閃蒸氣通過燃料氣橇調(diào)壓后送至各用氣點(diǎn)。天然氣外輸計(jì)量采用超聲波流量計(jì)，計(jì)量精度1%。

再生氣電加熱器功率650kW，負(fù)荷較大，由于站內(nèi)有燃料氣可利用，考慮采用真空加熱爐將再生氣加熱至70℃后，再進(jìn)電加熱器加熱，以期降低電加熱器負(fù)荷。經(jīng)計(jì)算電加熱器功率可降低為550kW，由于分子篩再生操作為非連續(xù)操作，采用真空加熱爐后，流程切換復(fù)雜，同時(shí)電加熱器功率降低幅度較少，因此不推薦采用增加真空加熱爐流程。

方案B：J-T閥節(jié)流制冷脫水

集中試采點(diǎn)設(shè)J-T橇、乙二醇橇和導(dǎo)熱油系統(tǒng)。天然氣分離計(jì)量后，經(jīng)J-T節(jié)流制冷、低溫分離后外輸。凝析油兩級(jí)閃蒸后進(jìn)入儲(chǔ)罐儲(chǔ)存裝車外運(yùn)。閃蒸氣通過燃料氣橇調(diào)壓后送至各用氣點(diǎn)。

3 方案比選

為滿足橇裝化的要求，天然氣脫水工藝不僅需要滿足脫水深度及操作方便等要求，還需要具備體積小、輕量化、便于成橇、方便運(yùn)輸?shù)忍厥庖?，以下從?jīng)濟(jì)性、成橇難度、適應(yīng)性等方面對(duì)兩套脫水工藝進(jìn)行比選，具體見表3-1。

方案A投資、運(yùn)行成本和費(fèi)用年值均高于方案B，方案B經(jīng)濟(jì)性更優(yōu)。方案A采用的分子篩脫水成橇技術(shù)成熟，流程簡單，占地面積小，應(yīng)用廣泛，便于搬遷重復(fù)利用;處理量和運(yùn)行壓力適應(yīng)范圍大，更適合試采點(diǎn)流量變化范圍大的特點(diǎn);根據(jù)取樣分析結(jié)果，天然氣中含蠟，方案A無低溫處理工藝，可以避免后續(xù)流程因出現(xiàn)蠟堵需停產(chǎn)清洗的問題。方案B需要設(shè)置乙二醇再生裝置和導(dǎo)熱油系統(tǒng)，兩裝置設(shè)備多，流程復(fù)雜，占地面積大，不利于成橇設(shè)計(jì)。考慮到天然氣處理裝置需要成橇設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，推薦采用方案A：分子篩脫水工藝。

4 結(jié)束語

本文通過對(duì)天然氣處理工藝進(jìn)行比選，針對(duì)中秋試采點(diǎn)快速建產(chǎn)，大面積橇裝化的特點(diǎn)，優(yōu)選出處理工藝，切實(shí)解決了快速建產(chǎn)的難題，為為類似試采工程提供了借鑒。