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    墾利10-1油田浮球液位計回收研究與實踐

    發布時間:2019-11-13  發布作者:

        摘 要 :墾利10-1油田 CEP 平臺開發方案中,油井伴生氣以自用為主(供透平發電用氣),開發后期通過8寸32km 的燃氣海管由 BZ35-2油田供氣。油田開發初期,油井伴生氣產量高,有較大的放空量,造成資源浪費和環境污染,平臺通過燃氣海管反輸,將富余伴生氣經處理后反輸至渤中35-2油田,有效地利用了油井伴生氣,F場通過實際觀察分析,火炬放空量還有一定的壓縮空間,將水源井伴生氣作為污水系統壓力容器覆蓋氣,實際運行效果良好。質量效益4.0啟動后,現場繼續挖潛降本增效潛能,進一步完善優化工藝流程,將用做污水系統低壓密封氣的水源井伴生氣回收再利用,謀求深度的資源利用,為油田的高效開發提供實踐基礎。

        1 概述
        近年來,中國海油總公司在全系統深化開展“質量效益年”活動,提質增效。渤海石油管理局渤南作業公司墾利10-1油田積極響應公司號召,主動作為,齊心協力,深入挖潛。墾利10-1CEP 平臺設計工況為接收渤中35-2油田的來氣,但投產運行之后,在啟動透平的情況下,還有天然氣余量,多余的天然氣通過火炬燃燒放空,不節能、不經濟、不環保。

        為了降低投產初期天然氣的放空,切實做好節能減排工作,通過探討和摸索,對天然氣系統進行優化,通過對流程的自主改造,墾利10-1油田實現了將多余的天然氣通過燃料氣海管反輸至渤中35-2油田,較終利用渤中35-2油田至渤中28-2S 油田群的燃料氣管線進入渤西南管網。

        現場通過實際觀察分析,火炬放空量還有一定的壓縮空間,油田技術人員為謀求資源的深度利用,對生產工藝流程進一步采取了優化改造措施,將水源井伴生氣作為污水系統壓力容器覆蓋氣,同時回收再利用污水系統低壓密封氣,實現環保和降本增效的雙豐收。這些舉措不僅對于提高經濟效益、實現節能減排具有重要意義,同時穩定生產流程的思路也給其他類似平臺提供了良好的借鑒。

        2 技術簡介
        2.1 流程簡介
        墾利10-1油田 WHPB 平臺水源井產液在脫氣罐內氣液分離后,液體進入 CEP 污水系統處理后回注地層,伴生氣則進入 CEP 平臺火炬放空系統。斜板除油器壓力氣相調節依托頂部進、出口自力式壓力調節閥。進口天然氣氣源由燃料氣洗滌罐提供,出口天然氣直接排放至火炬放空系統燃燒,斜板水相入口水源來自一級分離器的生產水和水源井水源,如圖1所示。

     

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        隨著油田進一步開發,水源井的產液量增大,其伴生氣的產量也逐漸增加,脫氣罐和斜板除油器的火炬放空造成了一定的環境污染和資源浪費。出于節能環保和降本增效的考慮,現場技術人員及時調整,不再使用油井伴生氣作為密封氣,而將水源井伴生氣作為斜板除油器的密封氣使用。

        現場通過調研,油田產出天然氣除增壓供透平使用及外輸后,每天還有0.9萬 m3左右的天然氣放空。如何將這部分天然氣進行利用,避免不必要的放空是油田技術人員需要解決的難題。

        2.2 現場調研
        查閱2016年統計報表,2016年平均天然氣產量12.96萬 m3/d,透平用氣3.8萬 m3/d,外輸氣量8.06萬 m3/d,火炬放空量約為1.1萬 m3/d,表1數據表明油田天然氣放空量較大,造成資源浪費。

     

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        (1)針對水源井物流進入脫氣罐處理后伴生氣直接放空這一問題,現場將脫氣罐隔離,水源井產出的溶解氣經由脫氣罐的旁通管線直接進入斜板除油器,同時關閉燃氣洗滌器至斜板入口供氣管線,利用水源井伴生氣維持斜板操作壓力,降低天然氣使用量,同時也降低了放空量,從而將更多的天然氣反輸至渤中28-2S 油田群。通過查閱火炬系統流量數據匯總表,火炬日放空量減少約2 000m3。水源井溶解氣作為斜板除油器的密封氣使用,經檢測,其主要組分為甲烷(組分詳情見表2),具備回收價值。

     

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        (2)現場通過對火炬放空情況進一步摸排,發現斜板除油器密封氣存在長期大量排放現象,技術人員通過實驗計算出斜板放空氣量高達6 588m3/d(水源井產水量3 900m3/d),占油田當前天然氣放空量的73.2%,因此將斜板除油器密封氣回收將極大地降低油田天然氣放空量。

        2.3 解決思路
        KL10-1CEP 平臺低壓燃氣壓縮機處理回收原油系統二級分離器產生的低壓天然氣,進 / 出口壓力為30kPa/350kPa,額定處理量為1.5萬 m3/d,F場對低壓機運行情況跟蹤分析后發現,低壓機電機運行頻率長期處在23~29Hz(見圖2),設備未達設計能力運行(50Hz),存在一定的回收處理空間。

     

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        現場操作人員集思廣益,討論將斜板除油器覆蓋氣流程進行優化改造,使在斜板處脫出的水源井伴生氣,回收至燃氣低壓機入口,利用低壓機壓縮再利用。斜板覆蓋氣回收改造流程如圖3所示,紅色線為改造增加的管線。

     

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        2.4 效果評價
        (1)生產流程處理效果分析
        2017年9月9日,浮球液位計回收改造項目完成,工藝流程運行效果良好。油田天然氣實際放空量減少80%(如圖4、圖5所示),同時燃氣低壓機主機利用率提升50%,提高了設備生產效率,現場實際運行數據如表3所示。

     

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        (2)經濟效益分析
        據油田統計,改造后墾利10-1油田火炬放空量減少約7 500m3/d,外輸氣量每年可增加274萬 m3,預計創造經濟效益369余萬元(由于輸送至陸地的天然氣未達到商業天然氣的合格標注,所以按市場天然氣價格的50% 核算,即1.35元 / m3)。

        (3)節能減排分析
        項目實施后墾利10-1油田每天減少天然氣放空7 500m3,預計每年減少天然氣放空274×104m3,減少二氧化碳排放 :274×104×2.063/1 000=5 653t。(注 :根據油田天然氣組分化驗結果,算出1m3天然氣產1.05m3二氧化碳,1.05×44/22.4=2.063kg。)預計每年節約標準煤 :7 500×365×1.33/1 000=3 640.9噸。(注 :按一方天然氣折合標準煤1.33kg 計算)

        3 結語
        墾利10-1油田通過對火炬放空流程的不斷摸排,改進生產工藝流程,充分利用了油田浮球液位計資源,取得了顯著的經濟和社會效益。

        (1)油田浮球液位計的集中回收和綜合利用項目施工改造成本低,回收天然氣創造的經濟效益可觀,同時解決了火炬放空污染環境的問題,取得了節能環保和經濟效益的雙豐收,極具推廣意義。

        (2)該項目極大地減少了火炬分液罐積液現象(斜板密封氣攜水蒸氣冷凝積液),濕式的燃氣低壓壓縮機有效地處理了斜板密封氣攜液量大的問題,降低火炬分液罐高液位溢油的環保風險。這些舉措不僅對于提高經濟效益、實現節能減排具有重要意義,同時穩定生產流程的思路也為油田的高效開發提供實踐基礎。

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