薩南地區伴生氣、集氣系統節能優化研究

王延娟（大慶油田有限責任公司天然氣分公司）

大慶油田薩南地區伴生氣日集氣量約140×104m3，該地區已建集氣增壓站6座，日增壓外輸氣量約100×104m3；自壓站2座，日外輸氣量約40×104m3。目前運行方式為自壓氣經過薩南增壓站增壓外輸至南八深冷處理；南II-2聯日集氣增壓量約40×104m3，與自壓氣量相當，通過系統現狀調研、理論計算、現場實驗，停運薩南增壓站，將南II-2聯增壓外輸氣直供南八深冷裝置，充分利用南II-2聯增壓伴生氣的壓力能，提高系統運行質量、效率，降低裝置能耗[1]。

1 伴生氣、集氣系統建設現狀

1.1 裝置處理能力

薩南地區建有濕氣處理裝置3套，設計處理能力180×104m3/d。包括深冷裝置2套，即薩南深冷和南八深冷，設計處理能力分別為60×104m3/d和90×104m3/d，常年運行。淺冷裝置1套，即薩南淺冷，設計處理能力30×104m3/d，是調峰裝置，只在相鄰裝置檢修及停機時運行。

1.2 伴生氣、集氣管網建設情況

薩南地區建有集氣管道5條，具體參數見表1。集氣管道以薩南閥組為樞紐，在壓力許可的情況下，薩南地區伴生氣可以向紅壓淺冷、南八深冷、南壓地區調氣。

表1 薩南地區伴生氣集氣管道情況統計

1.3 增壓站建設情況

薩南地區建有增壓站6座，其中，集氣增壓站5座，自壓氣增壓站1座。薩南地區增壓站建議情況見表2。

表2 薩南地區增壓站情況統計

2 運行現狀

2.1 伴生氣調配情況

薩南地區集氣量140×104m3/d，裝置處理能力180×104m3/d，可全部處理采油二廠伴生氣和采油一廠中十四聯伴生氣。運行中，考慮杏樹崗地區3套裝置負荷率偏低的問題，停運薩南淺冷，把氣量調撥給杏樹崗地區，提高該地區裝置負荷率，薩南淺冷作為調峰裝置，薩南地區供氣情況見表3。

表3 薩南地區供氣情況

2.2 南八深冷裝置

設計處理能力90×104m3/d，氣源為中十四聯、南八聯、薩南增壓站，共計89×104m3/d，南八深冷裝置負荷率99%。

圖1 南八深冷裝置吃配氣示意圖

2.3 薩南深冷和薩南淺冷

設計處理能力分別為60×104m3/d和30×104m3/d，氣源為南Ⅱ-1聯、南Ⅱ-2聯、南Ⅲ-1聯、南四聯、南五聯、南十聯，合計82×104m3/d。薩南深冷處理59×104m3/d，負荷率98%，薩南淺冷備用，剩余23×104m3/d伴生氣由紅壓淺冷處理[4]。

圖2 薩南地區氣量吃配示意圖

3 伴生氣、集氣系統優化思路

停運薩南增壓站，調配南II-2聯伴生氣直接供給南八深冷，降低裝置能耗。

1）供氣參數的可行性。薩南增壓站供氣量為40×104～43×104m3/d，出口壓力為0.14～0.15MPa，南Ⅱ-2聯供氣量為40×104～43×104m3/d，出口壓力為0.13～0.15MPa。

2）氣量調配管網流程的可行性。薩南增壓站：伴生氣經薩南增壓站增壓后，通過薩南至南八聯管線，輸送至南八深冷。

南Ⅱ-2聯：南Ⅱ-2聯伴生氣通過南Ⅱ-2聯至南二七至南八聯管線，輸送至南八深冷，經核算，管道輸送能力和南Ⅱ-2聯出口壓力能夠滿足50×104m3/d的輸氣量。

南八深冷氣源原來由薩南增壓站、中十四聯、南八聯三條線供氣，改為中十四聯、南八聯、南Ⅱ-2聯直供完全可行；處理量不變，為91×104m3/d，此時南八深冷裝置負荷率100%，實施該方案具有可行性[2-3]。

采用停運薩南增壓站，調配南Ⅱ-2聯伴生氣直接供給南八深冷的方案后系統用電對比見表4。

表4 優化前后電耗對比

4 結論

1）該方案的實施，在南八深冷裝置負荷不降的前提下，利用南二聯增壓站的增壓能力，伴生氣直供南八深冷裝置，停運薩南增壓站，只需在薩南深冷裝置停機時臨時啟運，既滿足南八深冷裝置處理能力又實現了裝置節電，預計年可節電445×104kWh。

2）停運薩南增壓站不僅節省電力消耗，而且降低工人的勞動強度、減少設備維護和維修費用、減少場區噪音危害，社會效益顯著。