張輝 蔡維國 王東軍 張紅勤 中國石油大港油田分公司

板南儲氣庫地面注采工藝設(shè)計

張輝 蔡維國 王東軍 張紅勤 中國石油大港油田分公司

為滿足京津冀地區(qū)用氣和季節(jié)調(diào)峰需求，2010年利用板南枯竭油氣藏改建成板南儲氣庫。板南儲氣庫是與陜京二、三線配套建設(shè)的地下儲氣庫，設(shè)計有效工作氣量為4.27×108m3，注氣裝置規(guī)模240×104m3/d、采氣裝置規(guī)模400×104m3/d。該工程包括板南集注站、板G1庫井場、白6庫井場、白8庫井場等4座地面站場，并建設(shè)配套的公用與輔助系統(tǒng)。

注氣壓縮機；露點控制；乙二醇再生；集注站；板南儲氣庫

自1999年起，在大港油田相繼建設(shè)了大張坨、板876、板中北高點和板中南高點、板808、板828地下儲氣庫，但仍不能滿足京津冀地區(qū)的用氣和季節(jié)調(diào)峰需求。2010年在中石油統(tǒng)一部署下，決定利用板南枯竭油氣藏改建成板南儲氣庫。板南儲氣庫是與陜京二、三線配套建設(shè)的地下儲氣庫，設(shè)計有效工作氣量為4.27×108m3，注氣裝置規(guī)模240×104m3/d、采氣裝置規(guī)模400×104m3/d。該工程包括板南集注站、板G1庫井場、白6庫井場、白8庫井場等4座地面站場，并建設(shè)配套的公用與輔助系統(tǒng)。

1 平面布置

板南儲氣庫集注站東西方向長200m，南北方向長132m，場區(qū)沿進站路布置，集注站共分為5個區(qū)塊：綜合辦公及輔助生產(chǎn)區(qū)、注氣裝置區(qū)、采氣裝置區(qū)、放空區(qū)及35kV變電所。

板南儲氣庫設(shè)備布置方式主要有橇裝化布置和直接座落于地面上兩種方式。橇裝化布置方式具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、管道短，可實現(xiàn)工廠預制，減小現(xiàn)場工作量等優(yōu)點；同時取消橇裝化布置方式所需的鋼底座，降低工程投資。橇裝化布置方式主要應(yīng)用于小型設(shè)備如甲醇注入橇、自用氣調(diào)壓橇、乙二醇再生橇。設(shè)備直接座落于地面上的布置方式，其優(yōu)點主要是設(shè)備安裝投資較省、設(shè)備管道維護維修方便、安裝方式靈活，適用于大型設(shè)備如生產(chǎn)分離器、低溫分離器、熱媒爐、空冷器等。

2 注氣系統(tǒng)工藝流程

在注氣期，港霸線來氣經(jīng)調(diào)壓到3.5～4.5MPa后，進入分輸站，經(jīng)天然氣雙向輸氣管線輸至板南儲氣庫集注站。進站天然氣經(jīng)進站旋風分離器和過濾分離器除去粉塵和雜質(zhì)后，再進入注氣壓縮機組一級入口緩沖罐，經(jīng)三級壓縮至11～30MPa，進空冷器冷卻至65℃后。一部分通過板G1庫井場注采管線輸往板G1庫井場，后經(jīng)注氣匯管輸至注氣閥組分配并計量后注入板G1地下儲氣庫；另一部分通過白6庫、白8庫井場注采管線輸至白6庫、白8庫井場，后分別經(jīng)白6庫、白8庫注氣匯管，輸至注氣閥組分配并計量后再注入白6庫、白8庫注采井。

注氣壓縮機入口設(shè)兩級除塵過濾，使氣體中粉塵粒徑≤3μm，可保證壓縮機入口氣體的清潔。為減少壓縮機出口天然氣攜帶的潤滑油對地層滲透率產(chǎn)生的不利影響，要求壓縮機廠家保證在壓縮機出口的天然氣中潤滑油含量不超過1mg/L。在注氣壓縮機房內(nèi)建1套潤滑油系統(tǒng)，包括1具氣缸潤滑油儲罐、1具機身潤滑油儲罐、1臺氣缸潤滑油泵和1臺機身潤滑油泵，分別為3臺注氣壓縮機自帶的氣缸及發(fā)動機潤滑油罐補充潤滑油。

3 采氣系統(tǒng)工藝流程

（1）工藝主流程。在采氣期，板G1庫、白6庫和白8庫井場斷塊地層中儲存的天然氣由注采井采出，各注采井產(chǎn)出流物經(jīng)油嘴節(jié)流后，通過單井計量橇進行計量，所有注采井產(chǎn)出流物匯合后進生產(chǎn)分離器進行三相分離、計量，并進入露點控制裝置系統(tǒng)和乙二醇再生系統(tǒng)進行處理，脫去氣中的水，形成干氣，同時乙二醇再生重復利用。

（2）露點控制裝置系統(tǒng)。板G1庫、白6庫和白8庫井場所有注采井產(chǎn)出流物進露點控制裝置，經(jīng)生產(chǎn)分離器進行三相分離，分出的凝析油和水分別計量后進凝液管線。生產(chǎn)分離器分出的天然氣，經(jīng)管道過濾器過濾后，進入預冷器冷卻至25℃，在甘醇霧化器中與乙二醇混合后進換熱器與低溫分離器分出的天然氣換冷后，節(jié)流至-10℃進低溫分離器。低溫分離器分出的氣相經(jīng)聚結(jié)過濾器進一步凈化后，進天然氣換熱器復熱后經(jīng)過計量外輸至大港分輸站。低溫分離器底部設(shè)加熱盤管，分離出的凝液去凝液管線，富乙二醇水溶液去乙二醇再生系統(tǒng)再生。

（3）乙二醇再生系統(tǒng)。根據(jù)露點控制要求，計算露點控制裝置乙二醇防凍劑注入量為400kg/h。乙二醇低溫分離出來富乙二醇節(jié)流至0.6MPa，經(jīng)過濾器過濾后，先與乙二醇再生塔塔頂水蒸氣換熱至50℃，然后進閃蒸分離器，分出的低壓氣進放空系統(tǒng)，分出的液體與塔底乙二醇貧液換熱至95℃后進乙二醇再生塔。再生塔塔底操作溫度120℃，采用導熱油供熱。再生塔塔底乙二醇貧液經(jīng)貧液冷卻器冷卻至75℃后，由乙二醇注入泵提升，經(jīng)甘醇霧化器霧化后，注入到預冷器后的氣相中循環(huán)使用。

4 輔助系統(tǒng)

（1）甲醇注入系統(tǒng)。甲醇主要注入到預冷器前、后原料氣及管殼式換熱器前原料氣注、采管線收球筒氣相出口中，防止原料氣在低溫狀態(tài)下凍堵管線。

（2）儀表風及制氮系統(tǒng)。儀表風系統(tǒng)主要為露點控制裝置、注氣裝置氣動儀表、閥門提供氣源，注氣壓縮機配套的電機提供正壓通風用于壓縮空氣。氮氣系統(tǒng)主要為露點控制裝置、注氣裝置及其他配套裝置提供置換氣。儀表風系統(tǒng)包括空氣壓縮機2臺、干燥橇2臺、制氮機2臺、儀表風儲罐和氮氣儲罐各1具。

（3）排放系統(tǒng)。集注站內(nèi)主要工藝設(shè)備的排污均排入閉式排放罐，當閉式排放罐達到一定液位后，利用閉式排放罐輸液泵將罐內(nèi)污水與污油增壓后輸至白一站進行處理。該站設(shè)計閉式排放系統(tǒng)，建1具閉式排放罐（PN1.6MPa，d=2000mm× 6000mm）；2臺閉式排放罐輸液泵，單臺排量10m3/h，揚程180m。

（4）燃料氣系統(tǒng)。集注站設(shè)置燃氣調(diào)壓橇，主要為600kW熱媒加熱系統(tǒng)、燃氣發(fā)電機、燃氣采暖爐、放空筒點火提供燃料氣。燃料氣采用干氣，帶流量計量裝置。燃料氣經(jīng)燃氣調(diào)壓閥橇調(diào)壓至0.4MPa后供給各用戶，經(jīng)燃氣調(diào)壓橇二級調(diào)壓至0.25MPa后供燃氣發(fā)電機使用。

（5）熱媒加熱系統(tǒng)。熱媒加熱系統(tǒng)主要為生產(chǎn)分離器、低溫分離器、閉式排放罐及乙二醇再生裝置提供熱負荷，總凈熱負荷約為530kW。本工程設(shè)置1套600kW的熱媒加熱系統(tǒng)為工藝裝置供熱。

（6）放空系統(tǒng)。集注站建1套放空系統(tǒng)，帶點火功能。在事故狀態(tài)下將井口和分輸站出站緊急切斷閥切斷，將集注站、井場至集注站管道、集注站至分輸站管道的壓力在15min時間內(nèi)降至0.7MPa，最大放空量為93.2×104m3/d。本工程放空系統(tǒng)設(shè)計放空量為96×104m3/d，包括1具放空筒和1具放空分液罐。

5 結(jié)論

（1）板南儲氣庫集注站利用天然氣注氣壓縮機組，經(jīng)過三級壓縮壓力降至11～30MPa（根據(jù)地層壓力變化），通過空冷器冷卻至65℃后，注入儲氣庫板G1庫、白6庫和白8庫井場注采井內(nèi)。

（2）板南儲氣庫板G1庫、白6庫和白8庫井場地層中儲存的天然氣由注采井采出后，經(jīng)生產(chǎn)分離器進行三相分離并計量，通過露點控制裝置脫去氣中的水，形成干氣，同時乙二醇再生重復利用。

（3）板南儲氣庫注采工藝簡單易于操作、方便管理、經(jīng)濟性好，可以推廣利用。

（欄目主持 張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.12.021