哈薩克斯坦薩吉茲油田地面建設工程原油穩定工藝研究

徐立偉

(中石化石油工程設計有限公司 油氣工藝設計所,山東濟南 257026)

1 項目簡介

哈薩克斯坦Sagiz油區共開發Ashikol.S、Sarykumak、Taskuduk、Shokat、Dulat 5個油田，總產能50×104t/a。新建AshikolS預處理站(含Dulat區塊)、Shokat計量混輸泵站、Sarykumak計量混輸泵站、Taskuduk中心處理站各1座，Ebity交接計量站1座。

開發初期，各油田單井產液含水率均較低，各油田產出液通過集輸管線輸送至Taskuduk中心處理站，通過升溫、加藥、脫鹽、原油穩定等處理工藝，處理后原油含水≤0.5%、含鹽量≤100mg/L、飽和蒸汽壓≤66.7kPa，外輸交油至肯阿輸油管線。

2 原油穩定目的和方法

脫水處理后的凈化原油內，含有大量在常溫常壓下為氣態的溶解氣(C1～C4)，使原油蒸氣壓很高，在儲運過程中產生大量油蒸氣排入大氣，既浪費能源又污染環境，因而對商品原油的蒸氣壓有嚴格的規定。使凈化原油內的溶解天然氣組分汽化，與原油分離，較徹底地脫除原油內蒸氣壓高的溶解天然氣組分，降低常溫常壓下原油蒸氣壓的過程稱原油穩定。原油穩定的目的即降低原油的蒸發損耗，合理利用油氣資源，提高原油在儲運過程中的安全性。

目前油田常用的原油穩定的方法主要有負壓閃蒸、正壓閃蒸、分餾穩定、大罐抽氣等。分餾穩定法適合對于輕質原油(如凝析油)的穩定處理、流程及操作復雜，正壓閃蒸工藝閃蒸溫度和閃蒸壓力相對較高，流程及操作也較復雜，因此本工程不推薦使用分餾穩定和正壓閃蒸工藝。

根據Taskuduk中心處理站的流程及油氣物性、操作條件、公用工程條件，綜合考慮采用負壓閃蒸和大罐抽氣工藝。

3 負壓閃蒸工藝

Taskuduk中心處理站原油穩定采用負壓閃蒸工藝，其原理流程圖見圖1。

圖1 負壓閃蒸穩定原理流程圖

負壓閃蒸的操作壓力與穩定原油所達到的飽和蒸氣壓直接相關。操作壓力過高，達不到分離輕組分，提高閃點的要求；壓力過低，不僅會增加真空壓縮機的增壓能耗，而且C5～C6等較重的烴類也會逸入氣相，使原油中C6的拔出率超過5%。根據HYSYS工藝模擬計算的結果，在0.05MPa(a)的操作壓力下，原油的進塔溫度為60℃，穩定后原油中的輕組分(C1～C8)的含量為3%，其飽和蒸汽壓為0.05MPa(a)。降低操作壓力，穩定氣量大，穩定氣中水蒸氣含量高，真空壓縮機的功率較大；提高操作壓力，穩定后原油中的輕組分(C1～C8)的含量較高，不能滿足穩定后的要求。因此，確定原油穩定的操作壓力為0.05MPa(a)。

穩定塔選用單溢流篩板塔，尺寸Ф1600/2400×25000，穩定塔依靠液位高差將原油壓入儲罐。穩定壓縮機選用濕式螺桿壓縮機。壓縮機設備配套主撬體、出口空冷器、出口三相分離器、PLC控制柜、變頻柜、輔助馬達配電中心等。

4 大罐抽氣工藝

Taskuduk中心處理站新建3座3000m3儲油罐，將這3座原油儲罐設置1套SD油罐氣回收裝置。SD油罐氣回收裝置能及時跟蹤油罐氣壓力的變化，自動調節壓縮機的循環啟停和轉速，并且具有補氣、報警等功能。該裝置的特點是撬裝化安裝、保護措施完善、流程簡單、自動化程度高、操作管理方便。

Taskuduk中心處理站原油穩定大罐抽氣工藝原理流程圖 見附圖2。

圖2 大罐抽氣穩定原理流程圖

根據HYSYS模擬計算結果，原油進罐溫度70℃，罐頂操作壓力控制在700～1000Pa(g)，穩定后原油中的輕組分(C1～C8)的含量<3%，飽和蒸汽壓為0.055MPa(a)。新建SD油罐氣回收裝置2臺，包括雙螺桿穩定壓縮機2臺、空冷器1臺、三相分離器1臺，設備配套主撬體、出口空冷器、現場儀表、防爆PLC控制柜、變頻柜、輔助馬達配電中心。加熱爐選用2臺600kW水套加熱爐。

5 方案比選及推薦

采用負壓閃蒸工藝，裝置投資859.68萬元，運行成本56.88萬元/a。優點是：①調節余量大，容易控制，設備承壓能力高，本質安全；②能耗低。缺點是工程投資高。

采用大罐抽氣工藝，裝置投資661.6萬元，運行成本219.18萬元/a，優點是①流程最簡單，設備最少；②工程投資低。缺點是：①對大罐壓力控制要求高，一旦失控，會造成大罐抽癟等嚴重事故；②能耗大。

綜合考慮兩套工藝的優缺點，原油穩定工藝推薦負壓閃蒸工藝。