浅析天然气放空原因和相应对策.pdf

张洪霞 大庆油田有限责任公司天然气分公司 黑龙江省大庆市1 6 3 0 0 0 摘要 近年来， 由于喇萨杏油田天然气产量呈持 续上升趋势， 区域天然气处理能力不足的问题 日益突出， 加上部分装置老化 、 调气设施不完善等不利 因素的影响 ， 使得每年都有 l x l O m 左右 的天然气放空 ， 造成 巨大浪费， 严重影响环境 。因此 ， 在考虑天然气集返输 气系统、 处理 系统 及 外输气系统这三方面进行分析总结， 进一步改造 、 完善喇萨杏油田天然气集输处理 系统， 达 到减少放 空， 为油田企业的节能降耗作出贡献。 关键词 天然气； 放空； 管网完善 l 概述 大庆喇萨杏油田天然气集输处理系统是从上世 纪六十年代初期开始建设的。经历了油田气就近利 用 、 向化肥厂供气 、 乙烯原料工程 、 系统完善和综合利 用等五个主要发展时期 。在大庆油 田四十多年的开 发进程中， 针对喇萨杏油田气压力低 、 分布广、 含液多 和产量不可控的实际特点 ， 初步建设成适应油田开发 特点的分散收集、 低压输送、 区域处理的油田气集输 处理 系统 ， 近年来 ， 由于喇萨杏油田天然气湿气产量 2 0 1 0 4 期 8fl出版 呈持续上升趋势 ， 区域天然气处理能力不足的问题越 来越突出 ， 加上部分装置老化 、 调气设施不完善等不 利 因素的影响 ， 使得每年都有 1 X 1 0 i n 左右的天然气 放空 ， 不但严重影响环境 ， 而且还不利于油 田企业 的 安全生产和节能降耗 ， 因此 ， 有必要对喇萨杏油 田天 然气集输处理系统进行进一步改造 、 完善 。 2 放空状况及原因分析 喇萨杏油 田天然气放空主要以湿气为主 ， 2 0 0 5 年 大庆 油 田天 然气 放空 总量 为 1 ． 2 9 X 1 0 m ， 其 中湿气 1 ． 1 4 1 0 m ； 2 0 0 6年 大 庆 油 田天 然 气 放 空 总 量 为 1 ． 7 x 1 0 m ， 其 中湿气 0 ． 9 6 x 1 0 I l l ； 2 0 0 7 年大 庆油 田天 然气放 空总 量 为 1 ． 5 0 x 1 0 I n ， 其 中湿 气 1 ． 4 9 X 1 0 m ； 2 0 0 7 年是 近年来放空最多 的一年 ， 除 了【 大 j 北 压浅冷 4 R D S 压缩机停运引起 的区域放空外 ， 其主要原 因是 在夏季气处理装置检修时， 北部地 区区域装置处理能 力不足， 以及装置故障临时停机造成的湿气放空。 考虑到集返输气 系统 、 天然气处理 系统 、 外输气 系统建设现状和存在问题 ， 喇萨杏油 田产生天然气放 空的原因主要有以下几方面 1 喇萨杏油 田返输 干气 系统利用率低 ， 使得 区 域集气不均匀程度加剧 ， 在 区域油 田气处理能力不足 的情况下 ， 造成季节性湿气放空 ， 2 0 0 7 年 ， 油 田湿气 、 于气交接统计结果表 明， 尽管大部分区域已经建成集 返输气系统设施 ， 但实际利用率仅为 5 8 ． 7 ％。 2 喇萨杏北部地 区油 田气处理装置没有区域备 用能力 ， 当装置检修或故障停机时引起 的湿气放空 。 2 0 0 7 年 喇萨杏 油 田实际处理湿气量 为 1 8 ． 6 4 x1 0 m ， 而实 际湿气产量约为 2 4 ． 3 9 x 1 0 I l l ， 如果按可集气率 9 5 ％ N算 ， 作 为燃料 或放 空部分的湿气可生产 9 ． 8 4 x 1 0 t ／ a 轻烃 ， 因此 ， 大量湿气没有经过加工处理 ， 不但 直接造成湿气放空 ， 还因减少了轻烃产量而影响了全 油田原油生产任务。 3 从 目前 已建 1 4 套油 田气处理装 置运行情况 看， 其装置负荷率呈现南低 、 北高的现象 ， 跨 区域调气 系统不完善 ， 使得北部装置检修期间无法利用南部剩 余负荷 ， 而造成的区域性湿气放空。 4 因季节性调峰能力不足引起 的干气放空 ， 以 及个别干气管道事故抢修引起 的干气放空 ， 根据 2 0 0 5 年统计数据 ， 用于原油生产 的天然气用量冬夏季不均 2 0 1 0 - 第4 期 8籼叛 衡系数在2 ． 9 左右。 3 解决 对 策 3 ． 1 返输干气 系统的完善 喇萨杏油 田返输气管道利用率仅为 5 8 ． 7 ％， 为此 应首先完成这部分系统完善工程内容， 一是已建有返 输干气 系统 的地 区要尽快维修 、 改造 已经 闲置 、 侮蚀 老化 的返输干气系统 ， 二是分年通过老区改造项 目安 排 ， 在过渡带 以及以往经济评价不能满足经济指标要 求 的地区建设返输干气系统 。 二厂应规划建设返输气管道南 8 3 站至南 8 4 站 1 1 4 x 4 1 ． 5 k m， 南六联至南六油气处理厂返输干气管 道 2 1 9 x 7 0 ． 5 k in； 三厂应完善北六联地 中转站 3 座 返输干气管网 ， 新建北 十五一 北六 o 1 5 9 x 6 5 ． 0 k m， 萨 北 7号 一北 六 p l 1 4 x 4 1 ． 5 k m， 萨 北 8号 一 北 六 l 1 4 x 4 一 1 ． 8 k m。并对运行时问长 ， 腐蚀严重的3 条返 输气管道进行更新改造 ， 长度 9 k m； 四厂应对存在 问 题的 1 6 条返输气管道更新 3 1 ． 3 k m。4 3 座转油站调压 阀更新 。建议逐年更新 ；五厂应规划 建设杏五一至 高一联干气管道 l 1 4 x 4 2 1 ． 4 k in， 以解决同收夏季剩 余气 ， 冬季 自用气 不足 的矛盾 。保证油 田正常生产 六厂应完善三矿地区返输干气系统 ， 新建 9 座转油站 返输干气管道 1 1 ． 5 k m及配套工程。 3 _ 2 增设油田气处理装置和调气管网 目前采油一 、 三 、 六厂地 区油 田气处理装置总能 力为 3 7 0 X 1 0 m ／ d ， 2 0 1 0年 预计 夏 季 湿 气外 输 量 为 4 0 2 x l 0 m ／ d ， 考虑到该 域装置检修和故障停机等因 素 ， 当考虑预 留 2 0 ％备用 负荷时 ， 可 以考虑新建一 套 8 0 x 1 0 1 1 1 ／ d 湿气处理装置 。该装置建成后 ， 该地 湿 气处理能力有所保证 ， 正常生产时装置负荷率可明显 下降 ， 但该地区西北部 的喇压浅冷装置检修时只能通 过喇一增压站外调 2 5 x 1 0 m ／ d 湿气 ， 考虑到届时原油 集输系统可部分使用 湿气外 ， 尚有约 5 0 x 1 0 4 m ／ d 湿气 放空 。为减少这部分放空 ， 可将喇一增压站处理量 由 原来 的 2 5 x 1 0 I l l ／ d 扩建 到 6 0 x 1 0 m ／ d ， 最大限度的减 少检修期问湿气放空。 二厂地区湿气放空的主要原 因有二方面， 一是装 置检修期间， 2 个自压集气站湿气无法外调， 同时目 前 两套气处理装置供用 1 套公用工程系统 ， 不能有效地 实现装置错 检 ， 也是造成该地 区湿气放空量原 因之 一 ，2 0 0 7年因公用工程部分检 修造成湿气放空量为 锄 钨 铭 4 5 5 X 1 0 m ； 二是该 区域油 田气处 理装置能 力不足 。 目前二厂地 区油 田气处理能力 为 9 0 x 1 0 m3 ／ d ， 预计 2 0 1 0 年该地 区可处理湿气量为 1 2 6 1 0 m ／ d ， 考虑到 二厂南部南四 、 南五站可通过现有调气系统输送到杏 北处理 ， 因此 ， 可以考虎新增处理能力 3 0 1 0 m ／ d 气 处理装置。 采油五厂已建杏 V一 1 站 3 0 x 1 0 m ／ d 浅冷装置 ， 预 计 2 0 1 0 年可集湿气量约为3 0 x l O m ／ d ， 正常生产时可 以满足处理能力要求 ， 但在检修期间 ， 其 自压半径长 、 系统压力低 ， 利用现有调气管道只能调往杏三约 1 5 x 1 0 m ／ d ， 剩余湿气放空。为了最大 限度提高湿气处 理率， 同时考虑到杏 V一 1 装置尚有部分待更新改造设 施 ， 因此 ， 拟规划建设处理规模 为 3 0 x 1 0 I Y I ／ d的增压 站 ， 作为杏 V一 1 浅冷装置检修或故障停机期间调气 用 ， 可以有效地减少排空量。 3 ． 3 提高庆哈、 庆齐管道的调峰能力 随着庆哈、 庆齐天然气管道的相继建成投产以及 管道辐射城市和大庆当地天然气市场 的开发 ， 干气销 售 量呈 逐年 递增 趋势 。需求 量从 2 0 0 8年 的 1 5 ． 3 1 0 m 增长到2 0 1 0 年的2 1 ． 8 2 x 1 0 m 。因此可以借助庆 哈、 庆齐管道进行瞬时调峰 ， 即剩余天然气 可以通过 增压装置输送 至庆哈 、 庆齐管道 ， 不仅减少天然气放 空 ， 还充分利用天然气资源 ； 并保证 了整个 系统安全 运行和平稳供气 。在一厂地区的中三阀组地处北部 地 区处理装置 中心地带拟新建外输调峰增压站 1 座 ， 根据近年来干气实际放空量统计 ， 拟定增压 能力 为 l O O x l 0 4 m ／ d ， 增压机5 台， 单台处理能力 2 0 x l O m 。建 设完成后将大大地提高了油 田输气的调峰能力 。 3 ． 4 完善外输气管网， 充分利用储气库调峰能力 目前地下储气库与外输系统没有直接相连 ， 注气 时只能通过装置问的管道从南往北调气 ， 采气时从北 往南调 ， 不管是注气还是采气 ， 这种“ 节节推进 ” 调气 方式都能造成 管网局部压力失衡 和部分压缩机出 口 憋压 ， 影响整个系统平稳运行 。因此综合考虑外输气 管网“ 十一五” 规划 ， 新建红压一甲醇厂一喇压天然气 管道 ， 该管道建成后一是储气库与外输气管 网有机结 合 ， 形成快捷 、 统一的供气系统 ， 提高了储气库的利用 率和管网的调配灵活性 ； 二是形成对 甲醇 厂直接供 气 ， 减少民用气调峰时对大工业用户的影响 ； 三是冬 季采气或者气 田气补气时都可以通过此管道直接输 送至喇嘛甸地区、 萨中地区 、 萨南地 区和杏北地区； 四 是 中三增压站可 以依 托该 管道 ， 实现天然气增压外 输 ； 以此来提储气库 的调峰能力 ， 将有效地减少天然 气排空量。 4 小结 到2 0 1 0 年规划实施后 ， 检修期 问湿气放空量从 2 0 0 9 年 的6 3 0 0 x 1 0 4 m 减少到 1 5 0 0 x 1 0 m 以下。降低 采油一厂地区装置的负荷， 使负荷率保持在设计范围 内， 以增加装置使用寿命 ， 提高装置运行的安全性和 开工率 。在完善返输气管 网和装置处理能力提高 的 基础上， 增大返输气量 ， 最大限度的替换 出湿气量 ， 提 高了整个油田湿气处理率。这对于节能降耗 、 保护环 境和创建百年油田远景战略有着非常重要意义。 参考文献 [ 1 ] 刘耀华． 国内外油气初加工现状及发展趋势． 天然气工业2 0 0 1 ， 4 2 O 一2 2 ． [ 2 ] 罗佐县． 天然气管网合理运作模式研究． 中国石油和化工经济分析 2 0 0 7． 9 ． 收稿 日期 2 0 1 0 0 4 2 8 编辑杜 向荣 2 0 1 0 - - 第4 期 8月出版