高酸性氣田地面工藝配套技術(shù)及發(fā)展探討

劉 璇

（大慶油田采氣分公司地質(zhì)工藝研究所，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的加快，出現(xiàn)了一批數(shù)量極多的待開發(fā)高酸性氣田，我國高酸性氣田分布具有一定的規(guī)律性，不同地區(qū)的占比有所差距。高酸性氣田的開發(fā)是一個循序漸進(jìn)的過程，要注意的地方比較多。在開發(fā)高酸性氣田的時候，涉及的主要物質(zhì)有高含硫化氫，這種物質(zhì)具有強(qiáng)腐蝕性，對環(huán)境的污染程度極大，所以為了高酸性氣田的穩(wěn)定開發(fā)，我們需要結(jié)合地面工藝配套技術(shù)，形成一個系統(tǒng)性的處理體系，從源頭上降低開發(fā)風(fēng)險系數(shù)。

1 高酸性地面技術(shù)處理工藝配套技術(shù)

1.1 集輸工藝配套技術(shù)

我國對于高酸性氣田的開發(fā)正處于初級階段，但從氣田集輸工藝的水平角度來看，很多技術(shù)方案的規(guī)劃與國外基本保持一致，國外對工藝方案的落實(shí)更加注重在細(xì)節(jié)處理上，對安全管控的標(biāo)準(zhǔn)比較高。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：采用了多種可視化模擬軟件，通過對開發(fā)系統(tǒng)性模擬，分析整體情況，幫助后期開發(fā)的可行研究；對氣田開發(fā)的每項(xiàng)流程都進(jìn)行了分析，保證設(shè)備能夠符合開發(fā)需求；比較注重場地平面調(diào)整，對管線設(shè)計(jì)進(jìn)行了合理的布設(shè)，保證了整體安全設(shè)置；在設(shè)計(jì)過程中對整個開發(fā)體系進(jìn)行了風(fēng)險評估，分析了開發(fā)過程中存在的不可控因素[1]。

氣液混輸工藝技術(shù)相對來說較為簡單，這種技術(shù)具有一定的環(huán)保性，對環(huán)境污染程度不高，所以在高酸性氣田開發(fā)中的應(yīng)用比較廣泛。在應(yīng)用的過程中，需要利用工藝軟件對開發(fā)過程進(jìn)行動態(tài)模擬分析，在下游段設(shè)置補(bǔ)給器裝置，保證后期工藝實(shí)施的可行性。氣液混輸工藝技術(shù)具有一定的分化特點(diǎn)，應(yīng)用過程中需要注意一些細(xì)節(jié)方面的處理，包括管輸動態(tài)模擬分析和流速設(shè)計(jì)，管輸動態(tài)模擬分析需要借助于多種相流模擬軟件進(jìn)行校核計(jì)算，從而對最大流速和最小流量進(jìn)行全面的管控，達(dá)到一個優(yōu)化管輸流速的目的。通過對多相流模擬軟件的分析，將管內(nèi)流態(tài)和管線液量歸納到一起，找出它們的運(yùn)行規(guī)律，采取有效管控措施防止段塞流危害。

針對于集輸管道流動安全技術(shù)，我們需要進(jìn)行合理的規(guī)劃，一般是在高酸性氣田地面集輸管線輸送過程中會使用到這種技術(shù)，應(yīng)用過程中有一定的標(biāo)準(zhǔn)，需要用到OLGA工藝軟件對管道內(nèi)部情況進(jìn)行動態(tài)模擬分析，將上流壓力變化以可視化的方式展示出來，以此更好的確定集輸管線設(shè)計(jì)壓力，對清管液量參數(shù)進(jìn)行管控，根據(jù)參數(shù)波動幅度判斷階段性段塞流動情況，保證集輸管網(wǎng)流動的安全系數(shù)。在集輸運(yùn)行過程中，管道內(nèi)部流動壓力和溫度參數(shù)都是呈一個動態(tài)變化的趨勢，我們可以根據(jù)參數(shù)變化制定合理的檢修計(jì)劃，保證管道運(yùn)行的安全性。

1.2 凈化處理工藝配套技術(shù)

脫硫脫碳工藝技術(shù)主要是因?yàn)楦咚嵝詺馓镏写嬖诖罅康牧蚧瘹浜投趸?，在氣田開發(fā)的時候，需要將這些物質(zhì)處理掉，目前我國的天然氣脫硫脫碳基本都是采用的胺法，少量采用干法脫硫，其實(shí)胺法和干法脫硫從工藝技術(shù)的角度來看并沒有多大的差別。天然氣脫硫過程中涉及到的硫化氫酸性氣體，可以采用克勞斯制硫技術(shù)進(jìn)行處理，硫磺物質(zhì)對環(huán)境的污染程度比較高，所以要進(jìn)一步提高硫磺回收裝置的運(yùn)行效率，引進(jìn)先進(jìn)的工藝技術(shù)，進(jìn)一步優(yōu)化完善技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)[2]。

2 地面集輸處理工藝發(fā)展探討

2.1 集輸工藝發(fā)展分析

氣液混輸工藝及配套腐蝕控制技術(shù)，在對高酸性氣田濕氣輸送工藝技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析的過程，我們要從多方面進(jìn)行考慮，結(jié)合工藝設(shè)計(jì)軟件，對工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)控，監(jiān)測工藝技術(shù)應(yīng)用效果，通過對方案的優(yōu)化，形成腐蝕監(jiān)測設(shè)計(jì)規(guī)范草案，做好各個環(huán)節(jié)的對接工作，保證濕氣輸送工藝的經(jīng)濟(jì)效益，同時提高工藝方案運(yùn)行的可靠性。還有就是對集輸管道新材料的選擇，從目前的應(yīng)用情況來看，我國對于耐腐蝕合金雙金屬復(fù)合管的使用還比較少，尤其是對于中高強(qiáng)度的材料，很多關(guān)于管道腐蝕性的研究也比較少?；诟咚嵝詺馓镩_發(fā)的系統(tǒng)性，對高酸性氣田地面工程復(fù)合管材料焊接技術(shù)進(jìn)行研究是非常有必要的，能夠?yàn)楹笃诟咚嵝詺馓镩_發(fā)的可行性提供保障。為了進(jìn)一步深化對硫溶劑加注技術(shù)的研究，我們需要根據(jù)不同氣質(zhì)條件下的高酸性氣田，采取相應(yīng)的管控措施，優(yōu)化相應(yīng)氣井和集輸管線硫溶劑的配方，保障加注工藝的完整性，制定全新的硫溶劑現(xiàn)場管理制度，保證高酸性氣田開發(fā)的持續(xù)性[3]。

2.2 凈化處理工藝發(fā)展分析

就脫硫脫碳工藝來說，結(jié)合我國基本國情，節(jié)能是高酸性氣田脫硫脫碳技術(shù)未來發(fā)展的主要趨勢，在現(xiàn)代化工藝快速發(fā)展的背后，對能源的消耗率也日益增長，也真是因?yàn)槟茉葱蝿輫?yán)峻，我們要采取多種措施降低能耗，在保證經(jīng)濟(jì)效益的同時提高運(yùn)行效率。國外主要從溶劑篩選、工藝流程優(yōu)化、工藝控制幾個方面進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新。除此之外，還有就是對相關(guān)工藝技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)性的優(yōu)化，主要體現(xiàn)在對脫硫溶劑的優(yōu)化上面，選擇合適的工藝技術(shù)，創(chuàng)新管理體系，保證工藝應(yīng)用效果，通過對溶劑的優(yōu)化，可以使投資費(fèi)用得到一個有效的降低，同時還可以減少對環(huán)境造成的污染。

3 結(jié)語

高酸性氣田地面工藝配套技術(shù)涉及的內(nèi)容比較多，需要注意的事項(xiàng)也比較多，技術(shù)特點(diǎn)比較突出，，主要體現(xiàn)在氣液混輸工藝、系統(tǒng)防腐控制、硫溶劑開發(fā)等方面，需要合理調(diào)控各項(xiàng)工藝技術(shù)的協(xié)調(diào)關(guān)系，做好各個環(huán)節(jié)的對接工作，選擇合適的溶劑進(jìn)行脫硫處理，保證天然氣中的硫含量符合標(biāo)準(zhǔn)。