循环回收稳定技术用于凝析气田天然气处理.pdf

第 3 4 卷第 6 期 2 0 1 5 ． 0 6 行业论坛 循环回收稳定技术用于凝析气田天然气处理 吴云海’ 罗玉海 魏 明静 。 李巍’ 1青海油 田钻采工艺研究院2青海油田采油二厂3 C P E青海分公司 摘要南八仙及其周边气田属于凝析气田，天然气组分中c s 以上气体较贫，天然气净化处 理工艺设计 中主要 以降低外输气烃露 点和水露点为主要 目的 ，对处理后的混烃处理重视不够 ， 造成生产 中油气损耗和外排 问题较 多。在扩 能改造工艺 中，经过对原有的工艺流程进行优化 ， 引入 轻 烃稳 定塔 ，采 用塔 顶 气循 环 回收 脱 烃 处 理 工 艺 ，对 分 离器轻 油 、轻 烃尾 气进 行 再 处 理 ， 大大提高了轻烃回收率，投产当年轻烃回收量提高了1 倍以上，取得 了显著的经济效益。 关键词 天然气 ；脱烃 ；轻烃稳定 ；循环 回收 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ． i s s n ． 1 0 0 6 - 6 8 9 6 ． 2 0 1 5 ． 6 ． 0 0 2 1 南八仙联合站天然气性质 南八仙联合站处理 的天然气主要包括南八仙气 田、马西气 田和马北八区块凝析气 田所产天然气 ， 天然气 组分 见表 1 。表 1中高压气 为南 八 仙气层 气 ，中压气为南八仙中压气层气、油田伴生气和马 西气 田混合气样。 表1 南八仙联合站天然气组分 ％ 利用 HY S Y S软件对南八仙 天然气处理系统进 行模拟 ，模拟气体 按照 中压气 伴 生气 马il L k 1 0 2 2 0 1 5 的实际产量比例混合，其相包络线见图l 。 从图1 可以看出， 混合气体 自 辅的烃露点 2 3 。 c 。 对南八仙天然气处理系统进行浅冷脱烃工艺软 件模拟 ，在一 2 O。 C 处理温度下 ，混烃 的质量脱出率 采气管道 垦 墨 塑 堡 垫 采 气 管 道 F 8 井式 单井分离器 中压集气阀组 为 1 ． 7 4 ％。当南八仙天然气处理量达到 1 5 01 0 m 。 ／ d 时 ，每天可以分离出混烃约 1 7 ．1 4 t ，具有较高的 产量 。 一 烃 露点 ● 、 水 合物 形 I 曲 线 ／ ／ ＼ ／ ，{ ／ ， 、 } 量 } ， ； ／ r r 温度 ／ C 图 1 南八仙天然气处理系统混合天然气相 2 改造前天然气净化处理工艺流程 由于南八仙气田气层气所占比例比较高，气层 气较贫 ，C 3 以上组分较少 ，深冷回收轻烃工艺投 资太高，因此南八仙联合站天然气脱烃工艺采用了 浅冷低温分离工艺 。天然气处理橇前分高、中压两 个压力级制 ，天然气处理装置分高、中压两个级 别。高压来气压力在 1 6 ～ 8 MP a ，中压来气压力在 8 - 5 MP a ，处理橇后 个压力级制6 ． 3 MP a o改造 前天然气处理系统工艺流程见图2 。 天然气高压处理橇 减压广_ 一 1 一 水套 加热炉 H三相分离 器 卜- { 卧 式原油 储罐 图 2 改造前天然气处理工艺流程 油气田地面工程 h t t p ／ ／ 、 v Ⅵ ，w．y q t d mg c ． c 。 m 一3一 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 0 O 0 O O 0 O 2 0 8 6 4 2 B d 轻烃 储罐 二 ] [ 油气分 离器 第 3 4 卷第 6 期 2 0 1 5 ． 0 6 行业论坛 3 改造前工艺存在问题 从改造前的工艺流程可以看 出，天然气一级和 二级分离器分离 出的混液经过减压进人到油系统 ， 最后进入到储油罐；天然气处理橇分离出的混烃经 过减压 ，最后进入到混烃储罐。改造前的天然气处 理系统经过多年 的运行 ，暴露出以下弊端 天然气 高 中压处理橇分离出的混烃经过减压后直接进入轻 烃储罐。由于混烃 中含有大量的丙烷 和溶解 乙烷 ， 属于不稳定轻烃 ，在进入轻烃储罐后 ，在闪蒸分离 马仙管道来气 面网 阀 组 中 压气 r 的作用下 ，大量 乙烷和部分丙 烷从储 罐 中闪蒸 分 离 ，并通过呼吸阀和排气阀排人大气。丙烷和乙烷 在 闪蒸 的同时还会夹带更多 的C 以上组分排人 大 气，造成轻烃损耗和大气污染。 4 工 艺改进 2 0 1 4 年 ，在南八仙天然气 处理系统扩能改 造 中 ，针对原流程存在的问题进行了改进 ，增加 了轻 烃稳定系统，对脱出的轻烃进行稳定处理，稳定产 品为 1 号轻烃 。改造后流程见 图3 。 气 轻烃液 塑里盐重 熊壁卜 闪蒸气 油田来伴生气 卜 伴生气压缩机 轻 l 錾 匦囹 装I 置l 匝爵 十L 叵墅受匦 l 减 压 去 分 离 器 污 水 汇 管卜 - - 新 建 污 水 处 理区 污 水 池 图 3 改造后天然气处理工艺流程 轻烃稳定塔直径 5 0 0 mm x 8 0 0 0 m m，塔底重 1 4 0 X 1 0 ～1 5 01 0 m3 ／ d ，各系统运行平稳 ， 日产 沸器功率 为 4 5 k W，塔底操作 温度 7 5。 C，操作压 轻 烃平均 为 1 2 ． 6 t ，与改造前 相 比 ，产量提 高 4 ． 1 力 0 ． 6～0 ． 8 MP a ，采用电加热重沸器 ，稳定塔设备 倍 。经过流程改造 ，取得的经济效益非常显著。 自带塔底烃液的冷却设备 ，塔底烃液出 口温度控制 在 1 0～3 0。 C 冬 一 夏 ；塔 顶 气 温 度 3 0。 C，压 力 0 ． 4～0 ． 6MP a 。 与老流程相 比，新工艺流程在以下两个方面进 行了改进 1 新流程引入 了轻烃稳定装置 ，生产 出了合 格的 1 号轻烃产 品。 2 塔顶气经过循环回收进入伴生气压缩机， 压缩机增压后进人中压气系统 ，再次进人中压橇进 行处理 。 在改造后的工艺流程 中，处理橇分离出的液相 经过稳定 ，分离出的乙烷和部分丙烷以上组分被循 环 回收利用 ，减少 了油品损耗和大气污染。 5 取得的效益 南八仙联合站天然气处理系统改造前混烃产量 3～ 4 t ／ d 。本次改造 中在装置运行初期 ，新 购的一 台中压处 理橇丙烷制冷温度 尚未 达到设 计运行温 度 ，每 天 有 近 5 01 0 I l l 。 天 然 气 处 理 温 度 只 有 一 4。 C，轻烃产量为 91 1 。经过逐 步调试完 善 ，2 0 1 5 年 3月 ，南八仙 联合站天然 气处理量 在 6 结语 南八仙及周边气 田属于典型的凝析气藏 ，气藏 小，天然气产量不高 ，国内类似的气田很多。在这 类气 田的天然气处理工艺中，通常 由于天然气组分 中C 以上气体较贫 ，天然气净化处理工艺设计 中 主要以降低外输气烃露点和水露点为主要 目的，对 处理后 的混烃处理重视不够 ，造成生产 中油气损耗 和外排问题较多。通过南八仙天然气处理系统成功 改造案例可以看出 ，凝析气藏天然气浅冷处理后 的 混烃采用轻烃稳定 塔顶气循环 回收 的工艺非 常有 必要 ，并且只需较少的投资便可取得显著的经济效 益和环保效益 ，具有很好的推广应用价值 。 [ 第一作者简介] 吴云海_7 - 程师，1 9 9 2 年毕业于廊 坊管道职工学院油气储运专业，现为青海油田钻采 工艺研 究院标准化室油气储运 工程师。 1 8 9 9 3 7 2 9 7 1 6 、w u y u n h a i g h p e t r o c h i n a ． c o m． C r l 栏 目主持李艳秋 一 4一 油气田地面工程 h t t p ／ ／ www． y qt dmg c ． c o rn 一 一