優化流程綜合利用天然氣

朱云洪（中海石油（中國）有限公司湛江分公司潿洲作業公司， 廣東 湛江 524057）

優化流程綜合利用天然氣

朱云洪
（中海石油（中國）有限公司湛江分公司潿洲作業公司， 廣東 湛江 524057）

潿洲12-1油田群原油伴生氣溫度上升，壓力下降，超過低壓氣處理能力，不能充分利用。將壓縮機由串聯運行改造為并聯運行，增加低壓伴生氣處理能力，提高天然氣利用率，節能減排保護環境和資源，為后續開采開發提供氣源。

流程優化；壓縮機；綜合利用

1 引言

潿洲12-1油田經過10多年的生產，地層能量逐漸下降，采取了注氣開發和氣舉生產的方式恢復油井產能，效果顯著。為增產創收創效，實施了整體降壓生產工藝，3000kPa高壓伴生天然氣全部降壓為1300kPa的低壓伴生氣。隨著新油田的開發，低壓伴生氣進一步增加，將遠遠超過目前的處理利用能力。而注氣壓縮機和氣舉壓縮機是以高壓伴生氣作為氣源，且需求量巨大。一方面低壓天然氣日益過剩放空燒掉，另一方面高壓天然氣供應嚴重不足，不僅造成了資源的浪費污染環境，也嚴重制約著油田的開采開發。于是采取了優化工藝流程，將閑置的二級壓縮機改造為一級壓縮機與原一級壓縮機運行模式由串聯改變為并聯，增強低壓天然氣處理能力，提高高壓氣供氣量。

2 改造

（1）工藝流程改造 將二級壓縮機改造與現有一級壓縮機A/B并聯，原二級壓縮機設計排量為50.1m3/d，進口/出口壓力2850/6570kPa。現需改造與一級壓縮機技術參數一致，既改造成排量為42.7m3/d，進口/出口壓力為1300/2900kPa。

二級壓縮機需校核相關管線及設備是否滿足新的工況，具體如下。①管線：放大相關橇內管線，尺寸參考原一級壓縮機。②壓縮機進口滌氣罐：滿足要求。③壓縮機出口冷卻器：滿足要求。

改造工作量主要包括橇內管線、閥門、儀表等的改造，其相關數據與現有一級壓縮機A/B一致。

利用停產的時機增加預留口和閥門并加插板隔離，使整個改造工程不影響油田的正常生產，其余管線預制后在線焊接，探傷、分段試壓、整體試壓、氣密試驗。

（2）儀電改造 改造后壓縮機組單臺電機負荷由746.6kW減少到671.4kW減少了75.2kW，已有的供電系統能夠滿足改造后的用電需求。

由于WZ12-1天然氣壓縮機系統的運行模式發生變化，把原二級壓縮機進行改造，與一級壓縮機并聯運行，將原兩級壓縮改為一級壓縮。壓縮機橇的火氣保護由平臺的火氣系統實現，現場火氣設備不用做調整。按照新的工藝流程，工況及運行參數發生變化，壓縮機撬塊儀控專業做如下改造：

①撬內所有的一次測量儀表以及閥門需要根據最新工況進行校核，更換不滿足新工況的設備。②需要更換調節閥、關斷閥驅動氣源的引接以及壓力變送器或孔板流量計引壓管的連接。③新增儀表設備的電纜布線。對于橇內新增的I/O點，將接入壓縮機現場控制盤，對現場控制盤進行改造。④如果關斷閥、放空閥所在管線的尺寸或壓力等級發生變化，則閥門也需要隨之更換。⑤系統采用現場控制盤進行控制的方式不變， 現場控制盤需根據新的天然氣壓縮系統的運行模式作出邏輯修改以及根據新的工藝條件重新設定參數并且升級。現場控制盤與平臺中控系統的通訊方式保持不變，改造后需將中控室HMI上的壓縮機撬遠程監控畫面按照新的工藝參數進行更新。⑥儀控設備改造研究。由于原二級壓縮機入口冷卻器的工藝參數如壓力，流量均有變化，部分管線尺寸由6寸變為8寸，壓力儀表、安全閥、BDV控制閥等相關儀表閥門需要重新校核。并需對中控內對應的儀表控制參數進行重新設置，壓縮機橇外工藝管線上新增儀表信號接入平臺中控系統。涉及關斷系統的信號，需對平臺因果邏輯進行調整。然后將主電源斷開，僅僅接通控制電源進行閥位調試及功能調試。

（3）機械改造 二級壓縮機橇改造是將原二級壓縮機改造為一級壓縮機C/D，由于壓力減少，氣體體積相對變大，因此壓縮機本身也需更換新的氣缸、活塞、進、排氣緩沖罐等零部件。原二級壓縮機10.5”的工作缸需更換為15”工作缸，10.5”的平衡缸改為10”的平衡缸工藝隔離和電氣隔離完成后首先對需要進行更換的零部件進行拆卸、搬運，然后等需要更換的零部件到油田后進行回裝。回裝完畢后對氣缸間隙、軸承對中等經行調校。

（4）完工調試 首先點動測試，檢查確認，避免損壞設備；其次進行空載測試，記錄參數檢查壓縮機運轉情況并記錄相關問題，對相關問題進行整改；再進行帶載測試——25%、50%、75%負載，最后進行72小時滿載測試。調試完成后根據目前生產工藝情況調整相關參數，投入使用。

3 改造成果與效益

總體布置保持原壓縮機位置不變，不影響平臺結構，不影響安全性。停產和改造時間短，施工簡易。

此次改造的意義重大：①充分利用閑置設備，節約成本。②保證WZ6-1的氣舉用氣和油田的注氣開發提高采收率。③節能減排，改造前多余的低壓天然氣全部放空燒掉，不僅浪費能源更污染環境。④為潿洲油田群的滾動開發創造有利條件。⑤一級壓縮機由一用一備變為兩用兩備，透平供氣更加穩定可靠，降低了透平失電關停風險，提高了生產時效。

［1］安定綱.往復式壓縮機技術問答［M］.中國石化出版社，2005，9.

［2］靳明三.天然氣集輸與處理技術［M］.石油工業出版社，2009.