崖城13-1氣田處理工藝和銷售模式

摘 要

摘要:崖城13-1氣田天然氣處理工藝根據(jù)高溫高壓氣田的特點(diǎn)、銷售合同的要求及國(guó)際通用工程規(guī)范設(shè)計(jì)而成,其主要處理流程由減壓、降溫、油氣水分離、脫水、烴露點(diǎn)處理及壓縮外輸

摘要:崖城13-1氣田天然氣處理工藝根據(jù)高溫高壓氣田的特點(diǎn)、銷售合同的要求及國(guó)際通用工程規(guī)范設(shè)計(jì)而成,其主要處理流程由減壓、降溫、油氣水分離、脫水、烴露點(diǎn)處理及壓縮外輸?shù)拳h(huán)節(jié)組成,其中烴露點(diǎn)處理流程是根據(jù)銷售合同對(duì)天然氣氣質(zhì)的要求而特別設(shè)計(jì)的;該氣田的天然氣銷售合同在國(guó)內(nèi)較早引入儲(chǔ)量專供、照付不議和能量計(jì)量等概念,至今仍然是一份全面、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶烊粴赓?gòu)銷合同。盡管崖城13-1氣田建成已近16年,但其天然氣處理工藝和全面嚴(yán)謹(jǐn)?shù)匿N售模式對(duì)新氣田的開發(fā)仍具有借鑒作用。
關(guān)鍵詞:崖城13-1氣田;天然氣處理;天然氣銷售;儲(chǔ)量專供;照付不議;儲(chǔ)量復(fù)算;能量計(jì)量;專家程序
1 崖城13-1氣田天然氣處理工藝
    崖城13-1氣田生產(chǎn)設(shè)施承擔(dān)著氣田天然氣開采、處理及計(jì)量交付等功能,根據(jù)與氣田主要用戶香港中華電力公司簽訂的銷售合同約定,所交付的天然氣應(yīng)滿足表1所示的質(zhì)量規(guī)格。
 

    崖城13-1氣田生產(chǎn)設(shè)施由海上平臺(tái)、海南南山基地、香港天然氣接收終端及海底管線等4個(gè)部分組成,目前在生產(chǎn)井15口,設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為40×108m3/a。氣田的整體工程設(shè)施如圖1所示。
 

1.1 海上平臺(tái)天然氣處理流程
    崖城13-1氣田海上平臺(tái)設(shè)施由3個(gè)導(dǎo)管架平臺(tái)組成:井口平臺(tái)、處理平臺(tái)和生活平臺(tái)。天然氣開采和處理設(shè)備主要包括井口平臺(tái)設(shè)備、油氣水分離設(shè)備,天然氣脫水、低溫分離和外輸設(shè)備以及凝析油、生產(chǎn)水處理系統(tǒng)和其他公用系統(tǒng)設(shè)備。海上生產(chǎn)設(shè)施主要承載著氣田開采、生產(chǎn)處理和輸送合格天然氣產(chǎn)品的功能。
    崖城13-1氣田大部分天然氣經(jīng)脫水和烴露點(diǎn)處理后,經(jīng)一條公稱直徑711.2mm長(zhǎng)780km的海底管線輸送到香港特別行政區(qū)用于發(fā)電,小部分天然氣和全部凝析油經(jīng)一條公稱直徑356mm長(zhǎng)90km的海底管線送往海南省南山終端處理和銷售。
   崖城13-1氣田天然氣處理流程簡(jiǎn)述如下:天然氣從井口流出,進(jìn)入生產(chǎn)管匯,然后通過(guò)水冷卻器把溫度從118℃降至49℃,降溫后的天然氣進(jìn)入三相分離器進(jìn)行油、氣、水分離,然后通過(guò)濕氣體壓縮機(jī)組進(jìn)行增壓,隨后進(jìn)入脫水流程,崖城13-1氣田天然氣脫水采用的三甘醇接觸式脫水工藝。
   經(jīng)脫水后的天然氣通過(guò)一個(gè)J-T閥進(jìn)行減壓降溫后,進(jìn)入低溫分離塔進(jìn)行氣液分離,去除降溫后冷凝出的輕烴,脫水后的天然氣烴露點(diǎn)降至在交付壓力(3.79MPa)下不高于-1.1℃,處理合格后的天然氣經(jīng)兩臺(tái)燃?xì)馔钙綁嚎s機(jī)進(jìn)行加壓外輸。為保證外輸氣體質(zhì)量,崖城13-1氣田在海底管線的入口安裝了在線色譜儀,每30min進(jìn)行一次采樣,在線分析天然氣組分。
   崖城13-1氣田海上平臺(tái)還對(duì)生產(chǎn)水進(jìn)行處理,以達(dá)到國(guó)家Ⅲ類海域的生產(chǎn)水排放標(biāo)準(zhǔn)。
1.2 南山終端工藝處理流程
   南山終端位于海南省三亞市以西40km處的崖城鎮(zhèn)南山西南隅。整個(gè)終端包括天然氣和凝析油生產(chǎn)處理設(shè)施及其附屬處理設(shè)施,附屬處理設(shè)施有三甘醇再生系統(tǒng)、儀表氣和公用氣系統(tǒng)、燃料氣系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)組供電系統(tǒng)、熱介質(zhì)油系統(tǒng)、消防水系統(tǒng)、開式和閉式排放系統(tǒng)、火炬高低壓排放系統(tǒng)和柴油系統(tǒng)等。同時(shí)包括一座用于供應(yīng)船停靠和凝析油銷售的碼頭、兩個(gè)用于材料物資儲(chǔ)存的倉(cāng)庫(kù)、生產(chǎn)中心控制室、配電室、供工作人員休息的住宅膳宿區(qū)和辦公室等。
    南山終端主要有如下功能:①對(duì)天然氣進(jìn)行脫水,降低烴的露點(diǎn),經(jīng)計(jì)量交付下游用戶;②對(duì)凝析油進(jìn)行三相分離,然后進(jìn)入LPG處理系統(tǒng)生產(chǎn)合格的LPG產(chǎn)品外銷,或進(jìn)入原來(lái)的凝析油穩(wěn)定處理流程、凝析油旁通處理流程,將凝析油處理穩(wěn)定合格后儲(chǔ)存并外銷;③臺(tái)風(fēng)期間,對(duì)崖城13-1平臺(tái)進(jìn)行遙控生產(chǎn);④為海上生產(chǎn)提供后勤保障。
    南山終端工藝處理流程可以分為3個(gè)部分:①天然氣處理系統(tǒng);②凝析油穩(wěn)定處理和旁通處理系統(tǒng);③LPG處理系統(tǒng)。其中LPG處理系統(tǒng)和凝析油穩(wěn)定處理系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況相互切換,互為備用。
    來(lái)自崖城13-1氣田海上平臺(tái)生產(chǎn)的凝析油和部分天然氣通過(guò)海底管線輸送至南山終端后,進(jìn)入段塞流捕集器,氣液兩相靠重力分離后進(jìn)入各自處理流程單元,南山終端天然氣處理能力為170×104m3/d。
    天然氣從段塞流捕集器頂部流出,首先進(jìn)入減壓站單元,然后進(jìn)入過(guò)濾分離器,除去液體和雜質(zhì),再到三甘醇接觸塔內(nèi)進(jìn)行脫水。高純度的三甘醇從最頂層塔盤的上部進(jìn)入塔內(nèi),與從塔底進(jìn)入的天然氣逆向接觸,對(duì)天然氣進(jìn)行脫水。在天然氣與三甘醇的物理接觸過(guò)程中,三甘醇將氣中所含的飽和水吸附走,使天然氣中的含水量降到7.2×10-6kg/m3。
    脫水后的天然氣經(jīng)J-T閥減壓降溫后進(jìn)入低溫分離器以去除降溫過(guò)程中冷凝出的液態(tài)輕烴,從而降低天然氣烴露點(diǎn)(壓力在5.5~6.2MPa之間時(shí)烴露點(diǎn)小于13℃),露點(diǎn)合格后的貧天然氣經(jīng)升溫后進(jìn)入計(jì)量銷售環(huán)節(jié)。
1.3 香港終端工藝處理流程
    香港終端作為氣田天然氣外輸、銷售的重要一環(huán),承擔(dān)著天然氣溫度和壓力控制以及外輸計(jì)量?jī)煞矫娴娜蝿?wù),天然氣銷售合同中規(guī)定的銷售溫度、傳輸壓力、天然氣凈度(內(nèi)部固態(tài)顆粒大小和金屬雜質(zhì)含量)3個(gè)主要指標(biāo)全部由香港終端的處理設(shè)備來(lái)完成,最后經(jīng)超聲波計(jì)量橇計(jì)量后輸送給香港中華電力龍鼓灘發(fā)電廠。
    香港終端設(shè)計(jì)最大日處理天然氣能力為2050×104m3,實(shí)際日處理量目前按合同規(guī)定為805×104m3左右,設(shè)備采用雙串,100%冗余設(shè)計(jì),以滿足維修和保養(yǎng)需求,正常情況下,雙串同時(shí)在線處理。
    其主要工藝處理流程有過(guò)濾、增溫、減壓和計(jì)量等幾個(gè)關(guān)鍵步驟。其處理工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,天然氣上岸后首先經(jīng)進(jìn)口過(guò)濾器過(guò)濾后,通過(guò)加熱爐組把天然氣溫度升高到設(shè)定值,然后依次通過(guò)減壓站和計(jì)量橇進(jìn)行外輸壓力控制和商業(yè)交付計(jì)量。
2 崖城13-1氣田的天然氣銷售
2.1 崖城13-1氣田產(chǎn)品銷售概況
    崖城13-1氣田的產(chǎn)品是天然氣及其伴生產(chǎn)品凝析油,全部產(chǎn)品的銷售通過(guò)3份合同完成。氣田天然氣CH4含量達(dá)到84%以上,C02、N2分別約占10%及0.8%,總熱值達(dá)到5.2×107J/kg以上,是優(yōu)質(zhì)的發(fā)電燃料及化工原料。凝析油是C6以上的重?zé)N組分,同時(shí)含有較高比例的芳香烴,是精細(xì)化工的優(yōu)質(zhì)原料。
    氣田生產(chǎn)的天然氣除了自用以外,全部銷售到香港特別行政區(qū)及海南省。其中天然氣銷售量的85%通過(guò)以崖城13-1氣田合作伙伴,即“鶯歌海石油合同”簽署三方——中國(guó)海洋石油總公司、阿科中國(guó)有限公司及科佩克(中國(guó))有限公司作為賣方與青山發(fā)電有限公司作為買方于1992年12月22日簽署的《天然氣銷售和購(gòu)買合同》及各方于2009年1月8日簽署的《修訂與重述天然氣銷售和購(gòu)買合同》(統(tǒng)稱“香港合同”)銷售給青山發(fā)電有限公司,全部作為位于香港新界的龍鼓灘發(fā)電廠發(fā)電燃料;其余15%天然氣在海南省三亞市南山終端處理合格后通過(guò)賣方與中國(guó)海洋石油南海西部公司作為買方于1992年11月7日簽署的《天然氣銷售和購(gòu)買合同》(下稱“海南合同”)銷售到海南省供生產(chǎn)化肥、發(fā)電及民用。氣田生產(chǎn)的凝析油全部在海南本地銷售,用作精細(xì)化工生產(chǎn)原料。
    根據(jù)“石油合同”的規(guī)定,崖城13-1氣田天然氣銷售合同的賣方由石油合同的簽署方組成,各方在銷售合同的權(quán)益比例與石油合同中各方占比相同,現(xiàn)賣方由中海石油(中國(guó))有限公司(51%)、BP中國(guó)勘探及生產(chǎn)公司(34.3%)以及科佩克(中國(guó))有限公司(14.7%)組成。
    以下著重介紹香港銷售合同的主要特點(diǎn)。
2.2 香港銷售合同
    1992年12月22簽署的香港銷售合同,是結(jié)合崖城13-1氣田開發(fā)生產(chǎn)及用戶特點(diǎn),最早采用國(guó)際上典型天然氣購(gòu)銷合同通用條款的天然氣銷售合同。它除了包含氣量、價(jià)格、交付期、提氣計(jì)劃、不可抗力等基本內(nèi)容外,還包括照付不議、儲(chǔ)量專供、經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量復(fù)算、能量計(jì)量及專家程序等特有條款,并且在作業(yè)維修協(xié)調(diào)方面也有詳細(xì)的規(guī)定,至今仍然是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的一份全面、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶烊粴赓?gòu)銷合同,有效保障買賣雙方的權(quán)益,為減少執(zhí)行過(guò)程中的爭(zhēng)議,保證氣田的連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)打下了良好的基礎(chǔ)。
2.2.1香港合同各方組成
    香港合同的賣方由崖城13-1氣田合作伙伴中海石油、BP中國(guó)勘探與生產(chǎn)公司及科佩克(中國(guó))有限公司三方共同組成。買方是青山發(fā)電有限公司(簡(jiǎn)稱“青山發(fā)電”或“CAPC0”),青山發(fā)電是由香港中華電力有限公司(簡(jiǎn)稱“中華電力”或“CLPP”,占40%)及埃克森美孚能源有限公司共同出資組成的合營(yíng)公司。
2.2.2香港合同的特點(diǎn)
    崖城13-1氣田天然氣銷售有很多特點(diǎn),主要反映在香港合同中,其中主要包括儲(chǔ)量專供、經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量復(fù)算、照付不議、能量計(jì)量及專家程序,以下分述之。
2.2.2.1 儲(chǔ)量專供
    香港合同規(guī)定CAPC0擁有鶯歌海合同區(qū)內(nèi)的已經(jīng)發(fā)現(xiàn)及將來(lái)銷售合同有效期內(nèi)發(fā)現(xiàn)的所有儲(chǔ)量。賣方根據(jù)CAPC0的需要及合同量的規(guī)定開發(fā)并生產(chǎn)天然氣,直至產(chǎn)量降至買賣雙方任一方因銷售或購(gòu)買氣田生產(chǎn)的氣量降低至項(xiàng)目無(wú)經(jīng)濟(jì)性為止,氣田停止生產(chǎn),崖城13-1項(xiàng)目結(jié)束。依據(jù)海南合同供應(yīng)給海控燃化的海南島氣量是香港合同的特許,海南合同中任何關(guān)于氣量的變更均需事先獲得CAPCO的批準(zhǔn)。因此可以說(shuō),崖城13-1氣田是CAPC0的,崖城13-1伙伴的責(zé)任是依據(jù)合同生產(chǎn)并輸送CAPC0需要的天然氣,CAPC0按照合同規(guī)定的價(jià)格支付氣款。另外,合同還規(guī)定,如后續(xù)開發(fā)跨合同區(qū)構(gòu)造中發(fā)現(xiàn)可采儲(chǔ)量,CAPC0也擁有優(yōu)先購(gòu)買權(quán)。
2.2.2.2 經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量復(fù)算(ERR)
    1992版香港合同規(guī)定崖城13-1氣田經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)
量在合同生效日視為3.0×1012ft3(約合862.58×108m3,1ft3=0.0283m3,下同),賣方應(yīng)根據(jù)符合公認(rèn)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的程序適時(shí)開展重新計(jì)算經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量(即ERR復(fù)算,也簡(jiǎn)稱“ERR”)。第一次ERR在2001年1月1日由賣方開始進(jìn)行,以后每間隔5年做一次,根據(jù)每次ERR結(jié)果,重設(shè)日合同量以維持從起始日起算氣田穩(wěn)產(chǎn)20年。根據(jù)1992年版香港合同,賣方分別于2000年、2005年兩次啟動(dòng)了ERR。第一次ERR復(fù)算結(jié)果經(jīng)專家仲裁于2002年底確定為低于3.0×1012ft3,觸發(fā)調(diào)整合同量機(jī)制,CAPCO行使合同權(quán)利從2003年起即時(shí)調(diào)低日合同量。第二次ERR復(fù)算結(jié)果是在買賣雙方結(jié)合技術(shù)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,雙方與2007年3月商定為2.256×1012ft3。隨后雙方展開修訂香港合同的談判,取消ERR條款,根據(jù)產(chǎn)能預(yù)測(cè)確定后續(xù)合同年的供氣量曲線。
    ERR條款是把雙刃劍。如果買賣雙方在各合同年的天然氣需求量及產(chǎn)量目標(biāo)一致,可以非常有序地按既定計(jì)劃開發(fā)氣田,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)交付期;否則就會(huì)引起雙方的巨大爭(zhēng)議(第一次ERR就是典型的例子)。由于雙方在第一次ERR復(fù)算的目標(biāo)不一致,對(duì)ERR期望值有很大差異,無(wú)法通過(guò)雙方協(xié)商解決,各自聘請(qǐng)外部律師,直到要仲裁庭請(qǐng)專家裁定,結(jié)果是雙方均花費(fèi)大量人力物力。ERR條款規(guī)定,如ERR復(fù)算結(jié)果低于初始ERR,則應(yīng)調(diào)低日合同量,以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)穩(wěn)產(chǎn)期,ERR復(fù)算值越小日合同量調(diào)減的幅度越大,反之,日合同量調(diào)減的幅度越小(維持在更接近初始日合同量的水平)。由于氣田的原始儲(chǔ)量實(shí)際是不變的,日合同量越高氣田采出越快,經(jīng)濟(jì)性越好,因此ERR復(fù)算結(jié)果最終會(huì)反映在氣田的經(jīng)濟(jì)性上面。因此啟動(dòng)ERR程序看似技術(shù)需要,實(shí)則商務(wù)利益的驅(qū)動(dòng)。針對(duì)崖城13-1氣田開發(fā)的實(shí)際情況,結(jié)合CAPC0對(duì)于發(fā)電燃料組合的長(zhǎng)期規(guī)劃,買賣雙方都意識(shí)到了ERR條款的局限性,在2009版香港合同中就取消了關(guān)于ERR的條款。
2.2.2.3 照付不議
   香港合同采用了“照付不議”模式,確保賣方每年可預(yù)測(cè)的銷售收入,確保穩(wěn)定的現(xiàn)金流,對(duì)維持氣田的正常生產(chǎn)及后續(xù)開發(fā)起到積極作用,同時(shí)也為氣田合作伙伴提供了可預(yù)測(cè)的投資回報(bào)。
   天然氣項(xiàng)目一般投資巨大、系統(tǒng)性強(qiáng),為保證項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)安全,規(guī)范買賣雙方的供用氣行為,通常需要買賣雙方簽訂“照付不議”合同。“照付不議”條款保證氣田投產(chǎn)后每年穩(wěn)定的最低銷售收入,對(duì)于維持正常生產(chǎn)所需的操作費(fèi),后續(xù)開發(fā)等資本性投入,以及確保賣方股東合理的投資回報(bào)提供有力保障,同時(shí)也使得買方可以合理規(guī)劃提氣量及購(gòu)氣預(yù)算。
   20年前簽署的香港合同就采用了國(guó)際典型天然氣貿(mào)易的照付不議條款,是國(guó)內(nèi)最早采用該條款的天然氣合同之一。由于“照付不議”條款的優(yōu)越性,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)越來(lái)越多天然氣、LNG購(gòu)銷合同,尤其是長(zhǎng)期大宗交易的天然氣合同采用照付不議的條款。
2.2.2.4 能量計(jì)量
   崖城13-1氣田香港合同規(guī)定天然氣采用能量計(jì)量方式進(jìn)行交付,銷售氣以熱量單位定價(jià)(美元/百萬(wàn)英熱單位),是國(guó)際上較為通行的天然氣貿(mào)易交接方式,更好地體現(xiàn)了天然氣交易公平、準(zhǔn)確的交易原則。為實(shí)現(xiàn)能量計(jì)量,香港天然氣接收站計(jì)量站先采用超聲波流量計(jì)計(jì)量體積流量,然后用累積取樣器采集天然氣樣品,每月由第三方實(shí)驗(yàn)室采用氣相色譜儀分析樣品組分、計(jì)算單位體積發(fā)熱量,從而計(jì)算出銷售氣的總能量。
    常見的體積計(jì)量交付由于不考慮天然氣熱值的效益,尤其是下游用戶是發(fā)電廠時(shí),不能精確地反映天然氣的商業(yè)價(jià)值;采用能量貿(mào)易交接,為解決計(jì)量偏差提供了明確的指導(dǎo),避免了許多潛在的不必要的耗時(shí)耗力的因計(jì)量誤差而引起的商業(yè)糾紛。香港天然氣接收站計(jì)量站是最早采用天然氣能量貿(mào)易交接的站點(diǎn)之一,現(xiàn)在許多國(guó)家越來(lái)越傾向于采用能量貿(mào)易交接計(jì)量的方法。香港合同執(zhí)行15年來(lái),未出現(xiàn)實(shí)質(zhì)性的計(jì)量糾紛,從未發(fā)生因計(jì)量糾紛影響合同執(zhí)行和氣田生產(chǎn)的情況。
2.2.2.5 專家程序
    香港合同規(guī)定,如買賣雙方未能就執(zhí)行合同過(guò)程中應(yīng)由雙方協(xié)商同意的事項(xiàng),在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未能達(dá)成一致意見,任意一方均有權(quán)將該事項(xiàng)提交專家裁決。合同有專門的章節(jié)對(duì)適用提交專家的事項(xiàng)、專家的遴選及任命、專家的裁決程序、裁決結(jié)果的認(rèn)定進(jìn)行詳盡的規(guī)定,為解決執(zhí)行合同產(chǎn)生的爭(zhēng)議提供了明確的指引。如在第一次ERR程序中,由于對(duì)ERR復(fù)算結(jié)果未能達(dá)成一致意見,2002年啟動(dòng)了專家程序,第一次ERR最后認(rèn)定值就是專家裁決的結(jié)果。相比國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)天然氣貿(mào)易合同,專家條款是崖城13-1氣田銷售合同特有條款,有利于解決合同爭(zhēng)議中涉及非常專業(yè)的事項(xiàng),如儲(chǔ)量的計(jì)算及確定等不適宜提交一般性仲裁的事項(xiàng),體現(xiàn)了合同的專業(yè)水準(zhǔn)及嚴(yán)謹(jǐn)性,也是香港合同國(guó)際化的主要特征之一。但是實(shí)施專家程序非常耗時(shí)耗力,如非涉及重大爭(zhēng)議事項(xiàng)且結(jié)果對(duì)雙方存在非常重大的經(jīng)濟(jì)影響,任何一方都不會(huì)輕易啟動(dòng)專家程序,第一次ERR過(guò)程中啟動(dòng)專家程序是香港合同于生效近20年來(lái)僅有的一次。
3 結(jié)束語(yǔ)
    崖城13-1氣田從1996年1月1日正式投產(chǎn)開始至2010年12月31日,已供應(yīng)合格天然氣440×108m3。其中向香港特別行政區(qū)供氣362.3×108m3,向海南省供氣77.8×108m3,同時(shí)在海南省本地銷售凝析油139×104m3。
    崖城13-1氣田長(zhǎng)期安全穩(wěn)定地供氣,為香港提供了大量的清潔能源,保證了龍鼓灘發(fā)電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行,為香港的民生、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)保事業(yè)做出了重要的貢獻(xiàn);向海南省提供了持續(xù)穩(wěn)定、價(jià)格低廉的天然氣與凝析油產(chǎn)品,為當(dāng)?shù)氐幕使I(yè)、發(fā)電、居民用氣提供了有效保障,大力地促進(jìn)了海南經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展。
    氣田持續(xù)穩(wěn)定的生產(chǎn)及順利銷售,為氣田合作伙伴實(shí)現(xiàn)了很好的經(jīng)濟(jì)回報(bào);為中海油上產(chǎn)5000×104t、建設(shè)“海上大慶”作出了突出貢獻(xiàn)。
 
(本文作者:李勁松 溫家明 中海石油(中國(guó))有限公司崖城作業(yè)公司)