邊際效益天然氣回收工藝技術研究及應用

高宇

摘 要：邊際效益天然氣回收主要回收的是陸地氣田由于管道銜接存在差錯而導致了氣井漏氣或者氣田伴生氣。同時在海洋氣田鉆探過程中，主要包括了海上人工島產出的就地無正常利用的少量天然氣。目前，常規的處理方式，主要是將其點燃或者防控，但是這種方式在一定程度上加劇了對環境的污染和資源的浪費現象。因此，在氣田鉆探和生產過程中，不斷研究上述天然氣會輸技術，逐漸形成相應的配套服務系統，在研究過程中，通過改造陸地天然氣回收設備，建立人工移動式模塊化天然氣回收站，利用多臺設備開展回收作業，大幅提高回收的效率，同時還能夠降低回收的成本，形成完整的回收流程。

關鍵詞：天然氣回收；回收工藝；工藝流程

天然氣是一種不可再生的資源，在運輸過程中，其運輸的方式主要是管道運輸。氣田在生產過程中，有很多低產量的氣田會長期處于關閉的狀態，不能形成良好的產量，因此對于這些小氣田日常產出的天然氣一般的處理方式都是將其燃燒掉，在浪費資源的同時也給環境造成了嚴重的影響。在氣田生產過程中，與大型的氣田產量相比，處于偏遠地區的人工島的小型邊際油氣田的產量也是十分可觀的。通過對我國沿海地區油氣田的調查結果發現，油田在開發和生產過程中會產生少量的天然氣，在處理過程中一般會考慮收集起來自己使用，或者全部釋放到大自然中。隨著我國沿海地區油氣田的開發進程不斷加快，零散的、伴生的天然氣的產量越來越大，放空和燃燒的數量是十分巨大的，對環境進一步造成了嚴重的影響。

1 邊際效益天然氣回收的特點和難點

邊際效益天然氣說的是低產量的氣井和油田放空的天然氣，主要包括了因為管道接觸良而釋放的氣體和氣井和油田的伴生氣，同時還包括了海上人工島生產過程中，存在的少量天然氣。在開展生產過程中，如何安全、有效的利用這些天然氣，并對這些天然氣進行回收，提高企業的經濟效益和環境的保護力度已經成為企業發展過程中急需解決的問題，具有十分重要的現實意義。

邊際效益天然氣由于產量較少，氣壓低，氣源分散不穩定，離輸氣管道較遠等各種原因，，在油氣田開發和生產過程中沒有被充分的重視起來。隨著我國沿海地區油氣田開發和建設的速度不斷加快，國內的油氣田高度重視能源的回收利用和資源的科學回收，積極的開發各種節能結束，采取相應措施，對邊際天然氣進行有效的回收和利用。但是由于目前，我國在處理這些天然氣時，采用的是傳統的處理方式，這些處理方式技術比較落后，存在很多的弊端，因此，我們應該從這種現狀出發，在深入研究和開發的基礎上進行系統的分析和研究，采用低成本回收的方式，收集邊際天然氣。

2 低成本回收施工工藝

這種技術主要是通過對天然氣回收過程中進行壓縮處理，陸地回收主要采用cng撬裝技術從而形成有效的配套服務系統，在回收過程中，通過改造陸地的回收設備，建立人工島移動式的天然氣回收集中地，并利用多臺設備進行聯合操作，在最大程度上提高設備運行的工作效率，簡化人工島伴生氣的收集過程，降低了成本低投入。

3 陸地和海上人工島應用的過程

3.1 陸地應用

3.1.2工藝流程

我們以遼河油田井為例，在生產過程中，170c的油井產氣的量比較小，同時氣體部位定，主要位于城區內部，原理輸氣管道屬于典型的邊際效益天然氣井，我們采用上述回收技術進行施工作業，氣體從井口輸入到進入用戶終端總共經歷了如圖1的過程中。

圖1 典型陸上邊際效益天然氣回收工藝流程

3.1.2設備構成

該種回收方式采用的設備主要包括以下幾個方面：首先，壓縮機，這種壓縮機是由壓縮機、電動機和容器和脫水裝置以及控電系統共同組成的，在天然氣回收過程中形成了一個小型的回收站；其次，發電機，發電機也是由很多設備組成的一個機組，其工作的主要目的是為了將天然氣轉化為電能供用戶使用，同時也為相應的輔助設備提供電力；最后，運輸設備，主要包括了大容量的氣瓶組，并配備獨立的拖車進行牽引，將壓縮完畢后的天然氣體輸送到用戶終端。

3.2 海上人工島邊際效益天然氣回收

3.2.1工藝流程

我們以激動人工島np2-3生產平臺為例，改平臺現有能夠生產的油井39座，伴生氣的產能大約每天能夠達到10萬立方米。施工工藝的壓力維持在0.45mpa。對于這種壓力，如果采用單一的壓縮機組和發電機對其進行回收，按照每臺儲存裝置能夠儲存4500立方米計，每臺儲存裝置需要20個小時才能壓縮完畢。因此，根據生產現場的實際情況，我們采用的如下圖的收集流程。

圖2 人工島NP2—3平臺天然氣壓縮回收工藝流程

首先，供氣系統，在改平臺中，將所有油井產生的伴生氣通過管道最終匯集到一個管道之中，最終形成了相應的供氣系統；其次，分離系統，通過一臺分離裝置和兩個輔助裝置對收集到的天然氣進行二次分離；再次，增壓系統，通過增加系統中的增壓機，將原有的壓力提升到1.4mpa，提升壓縮的時間；第四，壓縮系統，采用多組壓縮機進行壓縮，這是整個系統的核心部分，天然氣在這個系統中會經歷三級壓縮、五次分離，最終通過凈化處理、脫水和烘干之后，進行沖裝；第五；排污系統，其主要是有排污管道和排污儲存罐組成，將壓縮機和增壓機分析的各種雜質和雜液排到收集裝置中，集中對其進行處理和回收；第六供電系統，供電系統主要是由多臺發電機組組成，其中六臺發電機為系統中的所有壓縮機提供電能，剩余的機臺發電機為增壓系統提供電能；第七，管匯系統，其主要是由兩個高壓充氣管組成，利用這種系統可以很方便的實現天然氣的聯機沖裝，同時在天然氣壓縮過程中，一旦某一臺壓縮機出現了故障，那么可以利用管匯裝置上的開關閥，控制氣體的流動，使整個生產過程不受影響；第八，計量系統，這個系統主要是有氣柱組成，在加氣過程中，通過觀察氣柱的高低實行愛你高壓計量，加氣柱知識計量沖裝的量的大小；最后，運輸系統主要是由計量天然氣運輸車組成，將沖裝壓力達到20mpa的管束車運達到各個用氣單位。

4.2.2配套設備研究

首先，利用系統的機組供電裝置形成系統平臺的供電網絡，通過降噪處理解決燃氣發電機在運行過程中存在的噪聲問題，應該將噪音控制在工業標準的65分貝以下；其次，利用系統中的增壓裝置，將管道氣流的壓力有原來的0.45mpa提升到1.4mpa，提高管道內的壓力可以有效的提高壓縮的速率，同時也能達到壓塑機進氣壓力的標準，使壓縮機能夠在合理的狀態下運行，同時，在系統運行過程中，還應該注意對增壓機的冷卻方式、線的布置方式以及噪聲的處理等問題進行相應的技術改造；再次，在壓縮機工作過程中，應該全面提升壓縮的效率，通過改進壓縮的機的啟動和停止方式，增加主電機與冷卻系統的連鎖停機的功能，從而能夠在最大程度上提升天然氣的質量，增強設備對項目的適應能力；第四，將壓縮機的排污方式改為全自動的方式，重新定義分離裝置進行設定，降低排污過程中，氣體對管線的沖擊程度；最后，根據當地的海洋氣候，采用合適的防風混凝土設備和防雷措施，及時的監控現場各個系統的靜電接地狀態。

5 結語

通過對陸地和海上人工島開展邊際效益條燃氣回收技術分析和研究，能夠形成完整的回收工藝，解決回收過程中對環境的影響，降低了投資的成本，實現了能源的高效利用。

參考文獻

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