中秋試采點天然氣處理工藝選擇

黃濤

摘要：塔里木油田試采井需要快速上產，對單井井場和天然氣處理裝置橇裝化設計進行研究，力求主要工藝設備均成橇設計，便于快速安裝和方便搬遷，根據以上需求，試采點天然氣處理工藝選用分子篩脫水工藝，分子篩塔撬裝化布局。本文對塔里木氣田中秋試采點天然氣處理工藝選擇進行探討，為類似試采工程提供一些參考。

關鍵詞：天然氣脫水;分子篩脫水;試采;橇裝化

1項目實施背景

塔里木盆地擁有豐富的天然氣資源，是我國主要的天然氣產地。2018年10月秋里塔格構造帶中秋1井區新增天然氣預測地質儲量，含氣層位為白堊系巴什基奇克組，凝析氣預測地質儲量超過上千億方。

中秋1區塊為新發現區塊，屬凝析氣藏，周邊無配套地面工程，克輪天然氣外輸管線途徑該區塊，考慮將中秋1區塊天然氣輸至該外輸管線，需要對天然氣進行處理以滿足外輸要求。為實現快速上產，本工程建設大量采用橇裝化設計，可為后期塔里木油田在氣藏試采橇裝化設計應用中積累寶貴經驗，是氣田地面集輸工程走向標準化、模塊化、橇裝化建設的重要一步。

2 工藝方案

天然氣中液相水的存在，對裝置及輸氣管線十分有害，主要表現在：

1. 不但限制管線天然氣的流動，降低輸量，存在安全隱患。

2. 液相水與酸性氣體生產具有腐蝕性的酸，對管線產生腐蝕，需選用價格較高的防腐蝕管材。

3. 容易產生水合物，導致管線凍堵。

4. 商品天然氣對水有明確的要求。

因此需要對外輸天然氣進行脫水處理。

天然氣處理中常用的脫水方法主要有J-T閥節流制冷脫水工藝;分子篩脫水工藝;三甘醇脫水工藝。三甘醇脫水雖然較為經濟，但其裝置較復雜，成橇難度大，本工程暫不考慮該工藝。考慮天然氣處理需要成橇設置，提出天然氣處理方案2個：方案A：分子篩脫水;方案B：J-T閥節流制冷脫水。

方案A：分子篩脫水

集中試采點設分子篩脫水橇1座，天然氣分離計量后，經分子篩脫水橇脫水外輸。分子篩采用等壓濕氣再生，再生時間8h，再生溫度240℃，再生氣采用電加熱器加熱。凝析油采用兩級閃蒸，閃蒸后進入儲罐儲存裝車外運，閃蒸氣通過燃料氣橇調壓后送至各用氣點。天然氣外輸計量采用超聲波流量計，計量精度1%。

再生氣電加熱器功率650kW，負荷較大，由于站內有燃料氣可利用，考慮采用真空加熱爐將再生氣加熱至70℃后，再進電加熱器加熱，以期降低電加熱器負荷。經計算電加熱器功率可降低為550kW，由于分子篩再生操作為非連續操作，采用真空加熱爐后，流程切換復雜，同時電加熱器功率降低幅度較少，因此不推薦采用增加真空加熱爐流程。

方案B：J-T閥節流制冷脫水

集中試采點設J-T橇、乙二醇橇和導熱油系統。天然氣分離計量后，經J-T節流制冷、低溫分離后外輸。凝析油兩級閃蒸后進入儲罐儲存裝車外運。閃蒸氣通過燃料氣橇調壓后送至各用氣點。

3 方案比選

為滿足橇裝化的要求，天然氣脫水工藝不僅需要滿足脫水深度及操作方便等要求，還需要具備體積小、輕量化、便于成橇、方便運輸等特殊要求，以下從經濟性、成橇難度、適應性等方面對兩套脫水工藝進行比選，具體見表3-1。

方案A投資、運行成本和費用年值均高于方案B，方案B經濟性更優。方案A采用的分子篩脫水成橇技術成熟，流程簡單，占地面積小，應用廣泛，便于搬遷重復利用;處理量和運行壓力適應范圍大，更適合試采點流量變化范圍大的特點;根據取樣分析結果，天然氣中含蠟，方案A無低溫處理工藝，可以避免后續流程因出現蠟堵需停產清洗的問題。方案B需要設置乙二醇再生裝置和導熱油系統，兩裝置設備多，流程復雜，占地面積大，不利于成橇設計。考慮到天然氣處理裝置需要成橇設計的特點，推薦采用方案A：分子篩脫水工藝。

4 結束語

本文通過對天然氣處理工藝進行比選，針對中秋試采點快速建產，大面積橇裝化的特點，優選出處理工藝，切實解決了快速建產的難題，為為類似試采工程提供了借鑒。