提高天然氣的回收量

申連讓

摘 要：中原油田采油四廠在實際生產當中，為了避免資源浪費和減輕環境污染，開展了邊緣井天然氣移動增壓回收技術的研究與實施，此項技術填補了油田在相關領域的空白，有待進一步的完善和提高。

關鍵詞：天然氣；集輸管網；回收；經濟效益

一、選題理由

油田在生產過程中，由于受環境、地理位置和工藝技術條件限制，只能把不能利用或難以利用的邊緣零散井伴生天然氣點燃、排放到空中，就中原油田的情況而言井口的伴生氣燃放量近數萬方。為了充分利用這部分天然氣，避免資源浪費和減輕環境污染，開展邊緣井天然氣移動增壓回收技術研究勢在必行。為此，我們選擇“提高天然氣的回收量”做為活動課題。

二、現狀調查

中原油田采油四廠初步統計邊緣井21口，每天放空或燃燒損失天然氣2萬余方。

三、活動目標

1）活動目標。制定的活動目標是：安裝10臺移動式增壓回收裝置對邊緣井進行天然氣回收，預計日回收天然氣1.0萬方。每天放空或燃燒損失天然氣降至1萬方。

2）目標依據：利用撬裝式天然氣增壓設備及現有集輸管網，將邊緣零散井放空天然氣增壓到系統壓力輸入集輸管網。壓縮機主要技術指標如下：壓縮機進氣壓力：0.1-0.3MPa；壓縮機處理量：1000-5000m3/d；壓縮機排出壓力：0.8-1.5MPa；根據指標預計10臺壓縮機每天至少回收天然氣1萬方。

四、原因分析

1）產量低難以進入集輸系統。文181-2井日產液1.4噸，日產油0.6噸，該井進系統見不到產量，只能進罐生產。2）管線長，冬季溫度低，堵塞管線。文269-16井日產油3噸，日產氣2000m3，離站遠，產油量低，夏秋季油氣直接進集輸系統，冬春季氣溫低，原油進罐。

五、制定對策

我們根據實際情況，制定了相應的對策。利用撬裝式天然氣增壓設備及現有集輸管網，將邊緣零散井放空天然氣增壓到系統壓力輸入集輸管網。

六、實施對策

主要利用撬裝式天然氣增壓設備及現有集輸管網，將邊緣零散井放空天然氣增加到系統壓力輸入集輸管網。實施邊緣零散井放空天然氣回收，可以大大提高伴生氣資源利用率，增加經濟效益。

（一）集輸管網配套技術

儲罐的選擇。以前儲油罐采用敞口的40m3方罐，天然氣直接放空，2010年后為了回收天然氣改用40m3多功能密閉儲油罐，能夠儲存一定壓力的天然氣。儲油罐承壓不超過1.0MPa，裝有安全閥，安全閥定壓0.5MPa，當罐內氣體壓力超過0.5MPa，安全閥開啟天然氣排空。

（二）壓縮機選型

1）壓縮機進氣壓力，排出壓力，壓縮機處理量的選擇。壓縮機來氣主要是多功能密閉儲油罐，罐內承壓一般設定在0.5Mpa以下，所以壓縮機進氣不能太高，也不能太低。太高可直接外輸，太低容易把罐體抽扁，所以壓縮機進氣壓力選擇為0.1-0.3Mpa。壓縮機排出氣體進入集輸管線最后匯入計量站，而計量站干線壓力在0.5-1.0Mpa，考慮到集輸管線要損耗一些壓力，壓縮機排出壓力設計為0.8-1.8Mpa。通過調查現場邊緣井產氣量在300-5000m3/d，考慮經濟效益，壓縮機處理量選定500-5000m3/d。

2）壓縮機的安裝、冷卻、氣體凈化。a.整套設備體積小，既可安裝在固定機房內，也可安裝在移動設備上，便野外機動作業。b.利用壓縮機飛輪輪輻所產生的風直接給冷卻器散熱，無需另加風扇散熱，減少能耗及噪聲。c.壓縮機進口需裝過濾器，防止進氣中帶有固體雜質，壓縮機出口需裝止回閥防止原油倒流，避免造成設備事故。

3）電動機型號、功率、電壓。電動機為防爆電動機，電機功率選為15KW，電壓1140V。

（三）自動化控制系統

主要由電氣控制柜和防爆壓力變送器組成，控制柜設有電源開關、自動/手動旋紐、指示燈、壓力顯示等。壓縮機具有自動控制開啟和停車功能，當進氣壓力低回收價值不高時壓縮機自動停機，等壓力上升到設定值時壓縮機自動開啟。大罐進氣時將控制柜置于“自動”旋紐，打開電源開關，按下“啟動”按紐，壓縮機處于待機狀態，等進氣壓力達到0.3MPa 時，壓縮機開始運轉，經過一段時間后氣體壓力不斷下降，當壓力下降0.1Mpa時，壓縮機停止運轉，等待進氣壓力上升到0.3Mpa時，壓縮機又重新開始運轉。這樣既能保證罐內氣體不被安全閥處排空浪費，又不致于儲油罐被抽扁。壓縮機具有超壓保護裝置，當故障造成排氣壓力過高時，壓縮機立即自動停機。若系統出現異常造成排氣壓力高于1.85Mpa時，壓縮機自動停車。這時關停電源排除故障，待故障排除后，啟動電源使壓縮機重新進入正常工作狀態。

七、效果評價

1）目標完成情況。經過一系列的對策措施后，有效地降低了天然氣放空量。2010年回收天然氣468.3443萬方，日平均回收1.28萬方，日放空下將至0.72萬方。

2）經濟效益。通過活動，2010年邊緣零散井回收天然氣468.3443萬方，天然氣價格按1.042元/方計算，經濟效益：1.042元/方×4683443方=488萬元，措施投入：10臺壓縮機10萬元/臺，按使用期五年折舊計算20萬元/年；電費成本15KW電機，電費=15×24×0.591×10×365≈77.66萬元/年；設備運營維護成本：50元/天×365天×10臺=18.25萬元；總計投入：115.91萬元；綜合經濟效益=488萬元-115.91萬元=372.09萬元。

3）社會效益。a.邊緣井天然氣的移動增壓及回收可降低井口回壓，有利于采油作業的進行；b.邊緣井流失天然氣的回收，可將放空的天然氣轉變為商品氣；c.天然氣流失或燃燒造成空氣污染，通過增壓回收，可保護環境和節約資源，還可獲得一定的經濟效益。

八、鞏固措施

能夠根據來氣量的變化及時調整壓縮機的排量大小。可根據油井工作制度的調整、油井增氣措施實施、注水見效后來氣量增加情況及時更換大排量壓縮機，也可根據地層能量下降、油井含水上升后來氣量下降適當減小壓縮機排量。

九、體會及下步打算

采油四廠天然氣移動增壓回收技術得到了油田領導和專家們的認可，該技術在邊緣零散井流失天然氣增壓回收方面是一種較為新穎和先進的技術，該技術在全油田具有很高的實用推廣價值。

下步針對無集輸管線的邊緣井采用高壓壓縮技術即撬裝式CNG裝置回收的技術展開研究，因此我們選擇“撬裝式CNG裝置回收的技術應用”做為下步活動的課題。