大庆油田天然气生产运行优化分析.pdf

第 3 4 卷第 9 期 2 0 1 5 ． 0 9 行业论坛 大庆油田天然气生产运行优化分析 刘 刚 ’ 孙 莹 ’ 星 占龙 1大 庆油 田天 然气 开 发部 生产 管理 科2青 海油 田采 油二 厂 摘 要 大庆 油 田属 于 高寒 地 区 ，天 然 气生 产夏 季 富裕 放 空 ，冬 季供 气严 重不 足 的产 销 矛 盾 日益 突出，严 重制约 了天然气产能和 市场开发 。通过近期开发 L NG、cNG等季节性调峰 用户 ， 完善 溶 解 气 回 注 高压 管 道 等 项 目，远 期 建设 四站 、 朝 5 1 、升深 2 1 储 气库 ，夏 季 可 有效 减 少放 空量 1 o o X 1 0 。 m。 ／ d ；冬 季按 照 油 田、 民 用 、化 工 和发 电的 顺序 组 织 生产 ， 日调 峰 按 照采 暖锅 炉 与 工业错峰 供 气并放 大 气井 配产 的 方式优 化 运行 ，提 高 日调 峰 能 力 5 0 1 0 。 m ，进 一 步提 升 了天 然 气资 源开发 效 益 。 关键 词 天然 气 开发 ；生 产运 行 ；优 化 ；调 峰 ；管 网 ；改造 do i 1 0． 3 96 9 ／ i ． i s s n． 1 0 06 -6 8 96 ． 2 01 5 ． 9 ． 00 4 1 天然 气开发 现状 1 ． 1 油 田溶解 气 开 发 大庆 油 田天 然气 系统 主 要分 为 喇萨 杏油 田溶解 气 系 统 和 外 围气 层 气 系统 ，其 中喇 萨 杏 油 田溶 解 气 系 统 从 2 0 世 纪 6 0 年代 初 期 开始 建 设 ，经 过 5 0多 年 的发 展 ， 目前 共 建 有 油气 加 工装 置 1 7 套 ， 日处 理 天 然气 7 9 01 0 m 。 ，集输 管 道 5 7 6 1 k m，年 产气 2 1 ． 5 X 1 0 。 m 。 ，大庆 油 田天 然气开发 现状见 表 1 。 1 ． 2油 田气 层气 开 发 大 庆 油 田累 计 探 明气 田 2 3 个 ，探 明地 质 储 量 2 4 9 8 ． 2 51 0 m 。 ，已开发地质储量 1 4 4 9 ． 3 8 X 1 0 。 m。 ， 主要 以 升平 、徐 深 等深层 气 田为主 ，同时 与 阿拉新 等 中 浅 层 气 田相 互 关 联 ，构 成 大 庆 油 田气 层 气 系 统 。 目前 已 建 成 集 气 站 5 8座 ，C O 液 化 站 2座 ， C O 净 化 厂 1座 ，投 产 气 井 3 0 9口 ， 天 然 气 管 道 1 6 0 3 k m，年 产 气 能 力 2 0 ． 51 0 r n ，如 表 1 所 示 ， 形 成 了覆 盖 哈大 齐工 业走 廊 的天 然气 管 网系 统 。 1 ． 3天 然气 产销 2 0 1 4 年大 庆 油 田天然 气 产 量 3 51 0 。 m 。 ，销 售 量 2 2 ． 4 X 1 0 m 。 ，产 销 网 络 已走 出 大 庆 ，拓展 到 哈 尔滨 、齐齐 哈尔 、肇 东 、安 达 等沿 线 城市 ，主要 有 大 庆石 化 、大庆 炼化 、一 重 集 团 、北 满特 钢 等几 十 家 大 工 业 用 户 ，受 益 人 口 6 0 0多 万 。 随 着 油 气 当 量 持 续 4 0 0 0 X 1 0 t 稳 产部 署 ，2 0 1 7 年 天 然 气 产量 将 达到 4 5 X 1 0 m 。 ，销售 量 3 1 X 1 0 。 m 。 ，天 然气 产销 运 行面 临着 更大 的挑 战 。 2 天然气 生产运行存 在 的问题 2 ． 1 油 田用气 不均 衡矛 盾 突 出 大 庆 油 田天然 气生 产 的主要 特点 是油 田生产 夏 季 基本 不 用气 ，冬 季大 量用 气 ，也是 导致 大 庆地 区 产 供 销 不 平 衡 矛 盾 的主 要 原 因 夏 季 最 低 用气 量 2 01 0 m 。 ／ d ，冬 季 最 高用 气 量 4 2 01 0 m 。 ／ d 。随 着 油 田原 油 产 量 持 续 稳 产 ，年 度 产 能建 设 持 续 递 增 ，进 一步 加剧 了冬 夏季 用气 的不均 衡 性 。近 5 年 来 ，油田冬夏季调峰量由2 0 1 0 年 的一 1 9 2 X 1 0 一2 1 5 X 1 0 m。 ／ d ，上升到 2 0 1 4 年 的一 2 4 7 X 1 0 一 2 7 7 X 1 0 m 。 ／ d ， 油 田用 气 不均衡 矛 盾越来 越 突 出。 2 ． 2 天 然气 日调 峰能 力不 足 结 合 2 0 1 4 年 天 然 气 产 销 统 计 情 况 ，大 庆 油 田 老 区 溶 解 气 呈 上 升 趋 势 ， 夏 季 溶 解 气 供 气 量 为 6 6 01 0 一6 8 0 X 1 0 m 。 ／ d ，夕 输 干 气 5 5 5 X 1 0 ～ 5 7 51 0 m。 ／ d ，而大 庆 老 区天然 气 用 户最 大 需求 为 表 1 大庆油 田天然气开 发现 状 烃类气地质储量／ 1 0 m 年产量， j 产 能 累 计弗 目 l囊， 探明 已开发 未开发 l r n 3 ． 一 l m 3 0 1 0 s m 溶解气 2 1 ． 5 2 2 ． 8 4 2 1 ． 5 1 0 5 6 ． 0 8 中浅层 2 6 6 ． 2 8 2 5 7 ． 7 3 8 ． 5 5 1 8 0 2 ． 0 8 3 ． 3 5 2 ． 4 8 气层气 深层 2 2 3 1 ． 9 7 1 1 9 1 ． 6 5 1 0 4 0 ．3 2 9 5 1 1 ． 8 7 1 7 ． 2 7 5 ， 1 5 小计 2 4 9 8 ． 2 5 l 4 4 9 ． 3 8 1 0 4 8 ．8 7 2 7 4 1 3 ． 9 6 2 O ．5 1 2 7 ．6 3 合计 2 7 4 3 6 ． 8 0 4 2 1 1 8 3 ． 7 1 r 7 油 气 田地 面工 程 h t t p ／ ／ w ww． y q t d mg c ． c o m 一 一 i 5 { 4岱 9j H j 2 01 5 ． 行 业论 坛 二一一 一 一一 二一一一 一 二 一 Z 7 一 一一一 4 8 5 X 1 0 m 。 ／ d ， 放 空 量 约 7 0 X 1 0 一9 0 X 1 0 m 。 ／ d 洗车 、通 勤 客车 、生 产用 车进 行油 改 气 ，预计 年用 非用户检修期 ，一旦有大工业用户检修 ，最大放 空量 将 达到 2 0 0 X 1 0 m。 ／ d以上 ，造成 天然 气 资源 的 严重 浪 费和环 境 污染 。 2 ． 3天 然气 高端 调 峰用 户开 发不 足 当前 大 庆油 田的主要 工 业用 户有 大 庆石 化分 公 司 、大庆 炼 化 、 甲醇 厂 、燃 机 电 厂 、哈 中庆燃 气 、 齐 齐 哈 尔 港 华 燃 气 及 大 庆 周 边 的 C N G用 户 。 目前 只有 大 庆石 化分 公 司具备 高 端调 峰 能力 ，用 气量 为 1 2 51 0 一1 8 0 X 1 0 m 。 ／ d ，天 然 气 用 户 夏 季 用 气 能 力严 重 不足 。 2 ． 4天然 气高 低压 管输 系统 功 能不 全 大 庆 油 田高低 压 集 输管 网只有 徐 深 1 至红 压 输 气 管 道 和 升 6 3 集 气 站 至轻 烃 总 库 输 气 管 道 两 条 管 道 向老 区 油 田补 气 ，其 中 升 6 3 集 气 站 至 轻 烃 总 库 输气 管 道 已经腐 蚀 老化 严重 无法 运行 ，因此 只 能通 过 红压 枢纽 点 向老 区补 气 。虽然 夏 季老 区油 田干气 过 剩 ，但 油 田干 气却 因压 力 低无 法进 入 高 压 管 网 ， 导致 大 量放 空气 得 不到 治理 ，同时深 层 气还 要继 续 生产 供 齐齐 哈尔 城 市用 气 ，造成 天然 气 资源 重 复浪 费 达到 7 01 0 9 0 X 1 0 m。 ／ d 。 3 解 决方案 3 ． 1 开发 承价 能 力强 的高端 季 节 I生天然 气用 户 通 过近 几年 大 庆油 田气 油 比 的变 化 规律 ，结 合 “ 十 三 五 ” 原 油开 发 规 划 ，虽 然 各 油 田都 加 大 了 地层 压 力恢 复力 度 ，深 挖油 田供 气潜 力 ，油 田溶 解 气 的处 理 量 继 续 保 持 在 2 2 X 1 0 8 2 31 0 m 。 ／ a ，但 夏 季天 然气 放 空 的问题 依然 存在 。应 积 极开 发黑 龙 江 天然 气市 场 ，培 养承 价能 力强 的宏 源 L N G、中蓝 石化等 大工业用 户 ，从根本上 减少天 然气放空现 象。 3 ． 2 深 入 开展低 压 管 网返输 高压 管 网改造 工 作 1 将 红压 浅 冷备用 压 缩机 作 为增 压机进 行 改 造 ，与 红压 现有 增 压机 一起 返输 到徐 深 气 田高压 管 网 ，每 天可 再减 少天 然气 放空 量 7 01 0 m。 。 2 恢 复 升 6 3 集 气 站 至 轻 烃 总 库 输 气 管 道 输 气 功能 。夏 季生 产 调整 中 ，利用 升一 增 压集 气 站功 能 ，将老区溶解气返输至徐升气 田供生产 、生活使 用 ，每 天将 减少 放空 量 5 1 0 m 。 3 ． 3 推 进 油改 气项 目的实施 油 田 已购 置 了 l 4台 C N G管 束 槽 车 ，并 从 大 庆 昆 仑燃 气 公 司 回收 4 座 C N G加 气子 站 ，1 座子 站 正 在 建设 ，3 座 加气 子 站 已完 成 可研 和初设 。C NG加 气 设 施 建 成 投 产 后 ，先 对 公 司 内部 钻 井 、井 下 作 业 、井 场锅 炉 和发 电机 组进 行 油改气 ，再对 老 区热 气量 1 ． 41 0 。 m 。 左 右 ，不仅 解决 了天然 气产 销 不平 衡矛 盾 ，且具 有较 好 的经 济效益 。 3 ． 4优 化冬 季 天然气 生产 组织 冬季 停运 甲醇厂 、燃 机 电厂 等调 峰用 户 ，降低 大庆 石 化等 化工 用户 用气 量 ，按 照油 田 、民用 、化 工 和发 电 的顺 序 组织 生产 ，同时 提高 储气 库 的采气 能力 和气 井 的配 产量 ，可 有效 提 高冬 季天 然气 调 峰 能力 ，逐 步 消除 冬季供 不 应求 现象 。 3 ． 5油 田外 围新建 3 座 储气 库 ，提 高 日调峰 能 力 结 合 2 0 1 8 年 俄 气 的引 入 ，大庆 油 田 组织 开展 储 气 库 建 设 前 期 评 价 和 可 行 性 研 究 ，初 步 可选 四 站 、朝 5 1 和深升 2 1 区块作为储气库改造 目标 ，预 计 2 0 1 5 年 将 完 成 储 气 库 前 期 评 价 和 可 行 性研 究 报 告 以及 储 气 库 建 设 需 求 分 析 和 论 证 材 料 。 该 项 目实 施 可增 加 库 容 约 2 6 ． 71 0 。 m。 ，最 大 注气 量 1 8 4 3 X 1 0 m。 ／ d ，最 大 采 气 量 1 5 5 5 X 1 0 m。 ／ d ， 可有 效 解决 冬 季 负荷 因子 1 ． 1 9 和 夏季 负荷 因子 O ． 3 7 的调 峰 矛盾 。 4 结论及建 议 1 结合大庆油 田生产实 际 ，开展低 压管网 返输 高 压管 网 的改造 工作 是解 决 油 田冬夏 用 气不 均 衡 的首 选 ，该项 目投 资低 、见效快 ，夏季 最 多可 减 少 天然气 放 空量 1 4 5 X 1 0 m 。 ／ d 。 2 油 田油 改气 项 目的推进 可 以进一 步缓 解 大 庆地 区夏季 天然 气 富裕导 致 的放 空现 象 ，同时开 发 承 价 能 力 强 的 L N G工 业 用 户 ，从 用 户 调 控 上 实 现 优化 天 然气生 产 运行组 织 。 3 天 然气 生产 组织 按 照夏 季 以销定 产 、冬 季 以产 定 销原 则 ，冬季 民用 采 暖错 峰调 整 ，可有 效 降 低冬 季供 气不 足 的矛盾 。 4 远期 开 展 四站 、朝 5 1 和深 升 2 1 区块 储气 库 的建 设 ，将 从 根 本 上 解 决 大 庆 油 田 的产 供 销 矛 盾 ，冬 季 增 大 调峰 量 1 5 5 51 0 m 。 ／ d ，彻 底 解 决 大 庆油 田冬 季 天然 气调 峰能 力不 足 问题 。 参 考文 献 [ 1 ] 王 梦舜． 大庆油 田气综 合利用 的现状及前 景[ J 】 l石油 与天然气 化工 ，1 9 9 3 3 1 3 5 1 3 9 ． [ 第一作 者简 介 ] 刘 刚工程 师 ，2 0 0 5 年毕 业 于 中国 石油大学 北京油气储运 _T - 程专业，主要从事大 庆 油 田天 然气生 产组 织 、产供销 平 衡 等管理 工作 。 0 4 5 9 5 9 3 6 6 2 1 、t l g p e t r o c h i n a ． c o m． C F I 收 稿 日期2 O 1 5 - 0 7 -l 0 栏 目主持李艳秋 8 油气 田地 面工 程 h t t p ／ ／ www． y q t d mg c ． c o rn