提高大慶油田濕氣集氣率的技術(shù)措施

　　(本文作者：劉淑華 中國(guó)石油大慶油田工程有限公司總體規(guī)劃室)

　　摘要：近些年來(lái)，隨著大慶油田氣油比的上升，油田伴生氣(濕氣)產(chǎn)量明顯增加，油氣處理廠處理濕氣能力不足的矛盾日益突出。為此，分析了目前大慶油田濕氣集氣率低的原因，并提出了相應(yīng)的解決措施：提高油氣裝置處理能力;修復(fù)返輸干氣系統(tǒng);提高聯(lián)合站供干氣的可靠性;轉(zhuǎn)油站和聯(lián)合站將本站濕氣作為替補(bǔ)氣源，確保安全生產(chǎn)。濕氣集氣率的提高，將為油氣處理裝置提供可靠的氣源，同時(shí)為輕烴上產(chǎn)提供保障。

　　關(guān)鍵詞：大慶油田;濕氣;集氣率;返輸于氣;可靠性;處理能力;優(yōu)化;措施

　　隨著近年來(lái)大慶油田氣油比的上升，油田伴生氣(濕氣)產(chǎn)量增加，油氣處理廠處理能力不足的矛盾日益突出，在部分地區(qū)常年燒濕氣的情況下，當(dāng)油氣處理裝置檢修或故障時(shí)仍然會(huì)有濕氣的放空，造成了資源的浪費(fèi)。為了避免資源損失、增加輕烴產(chǎn)量，規(guī)劃在大慶油田北部的北Ⅰ-2、南部的南Ⅱ-1建設(shè)2座新油氣處理廠，均為90×104m3/d的深冷裝置。北Ⅰ-2油氣處理裝置可行性研究正在審批，南Ⅱ-1油氣處理廠項(xiàng)目已經(jīng)開(kāi)始可行性研究，2套裝置均以濕氣為原料氣，這樣可以避免裝置故障期或檢修期濕氣的放空，又可以解決部分地區(qū)常年燒濕氣的安全隱患問(wèn)題，同時(shí)將濕氣中的輕烴加以回收，有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[1～3]。為了配合這2座油氣處理裝置的建設(shè)，完善返輸干氣系統(tǒng)，提高濕氣集氣率為新建裝置提供可靠氣源，為輕烴上產(chǎn)提供保障，對(duì)目前濕氣集氣率低的原因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的解決措施。

　　1 濕氣集氣率低的原因分析

　　2008年大慶油田天然氣公司接收濕氣量數(shù)據(jù)顯示，喇嘛甸、薩爾圖和杏樹(shù)崗油田(以下簡(jiǎn)稱喇薩杏油田，為大慶的主力油田)集氣量共計(jì)18.6×108m3/a，耗氣量為6.1×108m3/a，其中耗濕氣量為3.3×108m3/a，耗干氣量為2.8×108m3/a，綜合濕氣集氣率只達(dá)到75.3%。按平均收率2.0t/104m3計(jì)算，可多回收輕烴6.6×104t。

　　分析導(dǎo)致濕氣集氣率低的原因有以下3點(diǎn)：

　　1) 在大慶油田北部地區(qū)(喇嘛甸、薩北和薩南地區(qū))，油氣處理裝置處理能力不足，濕氣無(wú)法收集，只能就地自耗。

　　2) 在大慶油田南部杏北杏南部分地區(qū)(如采油五廠太北地區(qū))沒(méi)有建設(shè)返輸干氣系統(tǒng)，只能自耗濕氣。

　　3) 返輸干氣量不足。

　　2 提高濕氣集氣率的具體措施

　　2.1 提高油氣裝置處理能力

　　針對(duì)集氣率低的根本原因，即油氣裝置處理能力不足的問(wèn)題，2007年經(jīng)過(guò)進(jìn)一步論證，在北Ⅰ-2和南Ⅱ-1分別新建了2座油氣處理廠，均為90×104m3/d的深冷裝置，都以濕氣為原料氣。2套油氣處理裝置的建成，為提高濕氣集氣率和輕烴上產(chǎn)量提供了可能[4～8]。

　　2.2 修復(fù)返輸干氣系統(tǒng)

　　要提高濕氣集氣率，對(duì)2套新建油氣處理裝置的氣源要求較高，必須確保采油廠油氣集輸系統(tǒng)使用返輸干氣(盡量不燒濕氣)。為了既保障油田安全生產(chǎn)叉提高濕氣集氣率，完善集氣返輸干氣系統(tǒng)很有必要。

　　喇薩杏油田建設(shè)了比較完善的集氣系統(tǒng)，采油廠所轄集氣管道總長(zhǎng)為824.4km，存在管道腐蝕老化問(wèn)題。已經(jīng)運(yùn)行20a以上的管道311.5km，目前集氣管道存在腐蝕穿孔問(wèn)題的場(chǎng)站29個(gè)，涉及集氣管道77.4km。

　　喇薩杏油田返輸干氣系統(tǒng)也比較完善，只有采油五廠太北地區(qū)沒(méi)有建設(shè)返輸干氣系統(tǒng)。返輸干氣管道總長(zhǎng)為782.4km，其中236.7km返輸干氣管道常年未運(yùn)行，占總管道的30.3%。目前喇薩杏油田采油廠總采油采氣場(chǎng)站有352座(包括轉(zhuǎn)油站、聯(lián)合站)，常年未返輸干氣的場(chǎng)站有117座，占場(chǎng)站總數(shù)的33%。

　　在運(yùn)的集氣和返輸干氣系統(tǒng)主要存在腐蝕老化和運(yùn)行能力不足的問(wèn)題，可根據(jù)每年的產(chǎn)能建設(shè)逐年更新。針對(duì)沒(méi)有返輸干氣系統(tǒng)的采油五廠太北地區(qū)，在2008年產(chǎn)能建設(shè)中，對(duì)返輸干氣系統(tǒng)建設(shè)的同時(shí)，完善了集氣系統(tǒng)，規(guī)劃建設(shè)了太3增壓站1座，規(guī)模為12×104m3/d，可以實(shí)現(xiàn)濕氣全部外輸，油氣集輸使用干氣，提高了濕氣集氣率[9]。

　　由于油氣處理裝置處理能力不足，部分地區(qū)濕氣無(wú)法外輸，轉(zhuǎn)油站加熱爐多年使用濕氣，返輸干氣管道停運(yùn)，要重新啟用這些管道，需要一定的修復(fù)工程量。多年停用返輸干氣管道長(zhǎng)246 km，其中一廠地區(qū)管道長(zhǎng)129km，二廠地區(qū)管道長(zhǎng)51.8km，三廠地區(qū)管道長(zhǎng)48km，四廠地區(qū)管道長(zhǎng)17km。目前配合北Ⅰ-2油氣處理裝置建設(shè)，北部地區(qū)各采油廠針對(duì)這部分管道正在進(jìn)行試壓試漏試驗(yàn)，待試驗(yàn)結(jié)果出來(lái)后，可確定改造工程內(nèi)容。南部地區(qū)南Ⅱ-1油氣處理裝置也已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行可行性研究，南部地區(qū)各采油廠未運(yùn)行的返輸氣管道也應(yīng)該著手進(jìn)行試壓試漏試驗(yàn)。

　　2.3 提高聯(lián)合站供干氣的可靠性

　　如上所述，采油廠燒干氣是提高濕氣集氣率的前提條件，沒(méi)有這個(gè)前提，2套正在籌建的油氣處理裝置就成了“無(wú)源之水”，沒(méi)有了氣源，提高輕烴產(chǎn)量就成了一句空話。因此，提高聯(lián)合站供干氣的可靠性是極其必要的。建議近期將有條件的聯(lián)合站就近與其他氣源聯(lián)網(wǎng)，達(dá)到聯(lián)合站雙氣源供氣，遠(yuǎn)期將氣田氣引入老區(qū)。

　　2.3.1 聯(lián)合站雙氣源供氣

　　考慮到油氣處理裝置檢修及故障時(shí)，返輸干氣管網(wǎng)雖然連通，但是沒(méi)有自動(dòng)化設(shè)施，不能自動(dòng)連通其他裝置的干氣，因此，從氣源上，返輸干氣的可靠性不能保障。從解決氣源角度出發(fā)，宜將聯(lián)合站與2座油氣處理裝置外輸干氣相連，盡量使聯(lián)合站達(dá)到雙氣源供氣，這樣需要建設(shè)輸氣管道67.3km，具體情況如下：

　　1) 采油一廠：由于鐵路穿函困難，因此以鐵路為界，一廠北部地區(qū)的聯(lián)合站主要以中七淺冷和北Ⅰ-1深冷為氣源點(diǎn)，形成環(huán)狀供氣;南部幾個(gè)聯(lián)合站，除了南壓(淺冷、深冷)作為供氣點(diǎn)以外，可以利用北Ⅰ-1至中十六聯(lián)管道已有的鐵路函，改造或更新該處已有的返輸干氣管道，實(shí)現(xiàn)北Ⅰ-1深冷也可以供給南部幾個(gè)聯(lián)合站。

　　2) 采油二廠：為了更有利于利用現(xiàn)有返輸干氣管道，以薩南廠區(qū)為界，二廠北部幾個(gè)聯(lián)合站以南二七閥組和薩南(淺冷、深冷)為氣源點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，新建南二七至南八原穩(wěn)、南八原穩(wěn)至南八聯(lián)管道，形成多氣源供氣;南部幾個(gè)聯(lián)合站與四廠聯(lián)合站形成多氣源供氣。

　　3) 采油三廠：以北壓淺冷、北壓中冷、喇一原穩(wěn)(喇壓或北Ⅰ-1返輸氣)為氣源點(diǎn)，給三廠7個(gè)聯(lián)合站形成環(huán)狀多氣源點(diǎn)供氣。

　　4) 采油四廠：以南四閥組、杏一閥組、紅壓深冷、杏三閥組、杏九閥組為氣源點(diǎn)，形成了二廠南部4個(gè)聯(lián)合站(南四、南五、南六、南十)和四廠所有聯(lián)合站多氣源供氣。

　　5) 采油五廠：以杏三、杏三丁字口閥組、杏五一為氣源點(diǎn)，給五廠4個(gè)聯(lián)合站環(huán)狀供氣。最南側(cè)的杏十三聯(lián)、高一聯(lián)、太一聯(lián)等3座站不能實(shí)現(xiàn)雙氣源供干氣。

　　6) 采油六廠：由于六廠在最北側(cè)，只有喇壓1套裝置作為氣源點(diǎn)，如果喇壓裝置一旦停機(jī)，喇二聯(lián)、喇三聯(lián)地區(qū)返輸干氣只能通過(guò)其他油氣處理裝置進(jìn)行調(diào)氣供給，因此存在調(diào)氣和不間斷用氣的時(shí)間差問(wèn)題，在調(diào)氣的過(guò)程中，需要用濕氣作為備用氣源;喇一聯(lián)地區(qū)有喇壓和北Ⅰ-1深冷2個(gè)氣源點(diǎn)，供氣可靠。

　　2.3.2 將氣田氣引入老區(qū)，確保干氣的供給

　　為了輕烴上產(chǎn)，提高濕氣的集氣率，是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程，涉及每個(gè)用氣點(diǎn)返輸干氣的氣源氣量的可靠性，管道能否正常運(yùn)行，也涉及天然氣干氣的分配。由于濕氣、干氣的熱值不同，燒干氣量相當(dāng)于燒濕氣量的1.3倍，這樣冬季干氣的供應(yīng)面臨不足。氣田氣的引入，為老區(qū)干氣的使用提供了另一個(gè)氣源。但目前的輸氣管網(wǎng)只能保障大化、甲醇廠2個(gè)大用戶使用氣田氣，氣田氣還無(wú)法到達(dá)油田內(nèi)部，不能作為正式的候補(bǔ)氣源。將氣田氣引入老區(qū)，從紅壓建設(shè)輸氣管道至喇壓或北Ⅰ-1，保障北部地區(qū)干氣的使用，很有必要。為此，擬新建一條紅壓至喇壓天然氣管道，管道規(guī)格為Φ377mm×7mm，管道長(zhǎng)65km，管輸壓力為6.3MPa，輸氣能力為8.39×108m3/a(230×104m3/d)，管網(wǎng)路徑避開(kāi)了人口稠密地區(qū)，提高了安全性，形成的環(huán)狀提高了外輸干氣系統(tǒng)供氣的靈活性。

　　此管網(wǎng)有4個(gè)分輸點(diǎn)，均勻分布在喇壓地區(qū)、南壓地區(qū)、薩南地區(qū)和紅壓地區(qū)，既可滿足“十一五”期間甲醇廠補(bǔ)氣的要求，又能兼顧喇薩杏油田其他用戶用氣增長(zhǎng)的需求。為大慶油田下游民用氣的開(kāi)發(fā)建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

　　2.4 轉(zhuǎn)油站和聯(lián)合站將本站濕氣作為替補(bǔ)氣源，確保安全生產(chǎn)

　　經(jīng)過(guò)自動(dòng)化控制的改造，轉(zhuǎn)油站和聯(lián)合站將本站濕氣作為替補(bǔ)氣源，當(dāng)干氣氣量或氣壓不足時(shí)，自動(dòng)切換，由本站供給加熱爐濕氣。這樣可以就地取材，在油氣處理裝置或管道故障時(shí)，使用濕氣，一旦干氣供給滿足壓力需求，自動(dòng)切換燒干氣，這樣既減少濕氣的消耗又不影響生產(chǎn)。

　　3 結(jié)論

　　為了確保輕烴上產(chǎn)，提高濕氣集氣率，必須完善返輸干氣系統(tǒng)。

　　1) 急需重新唐用多年未運(yùn)行的返輸干氣管道，其中部分管道腐蝕嚴(yán)重?zé)o法再次啟用的考慮更新建設(shè)，同時(shí)要改造調(diào)壓計(jì)量系統(tǒng)。

　　2) 要提高干氣的可靠性，近期對(duì)于有條件的聯(lián)合站，建設(shè)雙氣源供氣，以備油氣處理裝置故障停機(jī)時(shí)，不至中斷干氣的供應(yīng)。遠(yuǎn)期考慮到老區(qū)冬季干氣需求量大于供應(yīng)量，需要?dú)馓镅a(bǔ)充的情況，建議建設(shè)紅壓至老區(qū)內(nèi)部的供氣管道，使得老區(qū)干氣的供應(yīng)有充分的保障。

　　3) 考慮就地取材，在干氣故障狀態(tài)下，可以暫時(shí)使用濕氣，確保生產(chǎn)。在轉(zhuǎn)油站或聯(lián)合站建設(shè)濕氣、干氣自動(dòng)轉(zhuǎn)換設(shè)施，在干氣壓力滿足條件下，自動(dòng)轉(zhuǎn)換使用干氣，當(dāng)壓力不足時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換使用本站濕氣，這樣既可以盡量提高濕氣的集氣率又不影響油田生產(chǎn)用氣。

　　通過(guò)這3條措施，可充分保障干氣的供應(yīng)，提高濕氣集氣率，為新建油氣處理裝置提供可靠的氣源，為輕烴上產(chǎn)提供可靠保障。

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　　(本文作者：劉淑華 中國(guó)石油大慶油田工程有限公司總體規(guī)劃室)