西北油田，工程新技術(shù)為天然氣保供提供支持

江杰 李敏

10月20日，西北油田生產(chǎn)日報顯示，今年已向新疆當(dāng)?shù)毓?yīng)優(yōu)質(zhì)天然氣10.74億立方米。進入深秋，也就到了供氣高峰。目前，該油田日產(chǎn)天然氣551萬方，自用63萬方，日供天然氣428萬方，天然氣主要通過管輸銷售到地方工業(yè)、民用并通過管網(wǎng)進入西氣東輸管道。的忙碌起來。

因為特殊的地質(zhì)原因，西北油田生產(chǎn)的天然氣含硫化氫、有機硫、氮氣、汞等，天然氣凝液介質(zhì)組分復(fù)雜，高效凈化處理難度大。這兩年，石油工程技術(shù)研究院地面規(guī)劃研究所多個技術(shù)團隊為了讓駐地各民族用上放心氣，不但立足于對老設(shè)備舊工藝進行改造，還努力進行新技術(shù)的引進和研發(fā)。

脫氮攻關(guān)，保證天然氣品質(zhì)優(yōu)良

油田在原油開發(fā)階段，因為工程技術(shù)需要，注入了大量氮氣替油。這樣就造成了伴生天然氣的氮氣含量較高，其中外輸氣中氮氣含量達到10-15%，部分注氮集中區(qū)域氮氣含量達到40%，影響了天然氣品質(zhì)。

針對氮氣含量超標(biāo)問題，技術(shù)團隊開展針對不同規(guī)模下的脫氮技術(shù)研究，形成了適應(yīng)不同工況下的天然氣脫氮技術(shù)系列。在使用過區(qū)塊整體注氮開采的地區(qū)，需要進行大規(guī)模天然氣脫氮，采取低能耗深冷脫氮技術(shù)、溶劑吸收脫氮技術(shù)，可使脫氮成本小于0.2元/方。

針對區(qū)域性采取過注氮的地區(qū)，他們還進一步創(chuàng)新性地提出“分子門”與“膜分離”脫氮技術(shù)思路，研發(fā)儲備了高含氮天然氣優(yōu)先吸附氮氣分離工藝、氮甲烷膜分離工藝，突破高含氮天然氣傳統(tǒng)工藝處理局限，國內(nèi)首次突破高含氮天然氣高效脫除技術(shù)瓶頸，脫氮后天然氣含氮量小于5%。

該技術(shù)采用膜分離脫氮技術(shù)、分子門脫氮技術(shù)，就是根據(jù)氮氣、甲烷分子分子大小、形狀、冷凝性等性質(zhì)的不同，特征不同，利用膜、分子門材料物理法低成本分離氮氣和天然氣，實現(xiàn)就地脫氮，以小投資解決整體含氮量超標(biāo)問題。?不但解決了天然氣處理成本高、建設(shè)投資大的問題，而且解決了傳統(tǒng)天然氣脫氮技術(shù)凈化效果差的難題，提升了天然氣的質(zhì)量品質(zhì)。

脫硫技術(shù)，讓天然氣更安全清潔

10月18日，該所技術(shù)人員在西北油田二號聯(lián)合站，對自主研發(fā)的“高含硫天然氣復(fù)合胺脫硫技術(shù)”應(yīng)用，進行了例行檢測。檢測發(fā)現(xiàn)該技術(shù)在應(yīng)用中，復(fù)合胺吸收溶劑脫硫運行正常，脫硫效果明顯，各項數(shù)據(jù)均達到正常值要求。至此，今年秋天的常規(guī)技術(shù)巡查結(jié)束。

每年該所都要在夏初秋末兩次，對研發(fā)的新技術(shù)進行巡檢。

西北油田天然氣高含硫且硫組分復(fù)雜，除硫化氫外還含有機硫，如果不進行完全脫硫，天然氣根本無法使用。原來傳統(tǒng)的胺法化學(xué)脫硫工藝只能脫除硫化氫，不能有效脫除有機硫，導(dǎo)致外銷天然氣總硫超標(biāo)、產(chǎn)品質(zhì)量不合格，進而影響產(chǎn)品銷售。

為此，該所組織技術(shù)攻關(guān)，基于分子結(jié)構(gòu)重組理念，以改善溶劑對有機硫吸收效率為出發(fā)點，以提高有機硫在溶劑中的溶解度與傳質(zhì)速率為目標(biāo)，設(shè)計開發(fā)了新型復(fù)合吸收脫硫溶劑。研發(fā)的天然氣脫有機硫復(fù)合脫硫溶劑在天然氣處理站首次進行了應(yīng)用，實現(xiàn)了天然氣中硫化氫和有機硫同步高效脫除。相比傳統(tǒng)的胺法化學(xué)脫硫工藝，該技術(shù)可以提高凈化伴生氣質(zhì)量，凈化天然氣產(chǎn)品總硫含量下降至60 mg/m3以內(nèi)，滿足GB 17820-2018《天然氣》產(chǎn)品質(zhì)量要求。每年增效2300萬元。讓用戶用上了安全氣，放心氣。

設(shè)備改造，提高天然氣產(chǎn)氣量

塔河油田一號聯(lián)合站共有30萬方、50萬方兩套輕烴裝置，主要擔(dān)負(fù)采油一廠所轄井、站來天然氣集中進行脫水、分餾等深加工處理，承擔(dān)著生產(chǎn)出合格的液化石油氣和穩(wěn)定輕烴的重任。

但30萬方輕烴裝置，運行效率較低，產(chǎn)生天然氣產(chǎn)品效益差，技術(shù)人員將塔一聯(lián)30萬方輕烴裝置進行DHX工藝改造，新建重接觸塔1座、冷箱1臺、凝液增壓泵2臺，并對相應(yīng)運行參數(shù)變動設(shè)備進行校核。改造后將大幅提高裝置C3+組分收率，原料氣C3+組分3.5%，外輸干氣組分<0.5%，按甲烷平衡法計算目前C3+收率72.62%。大幅提高輕烴、液化氣產(chǎn)量，每年增效300萬元，老裝置精細(xì)高效生產(chǎn)再上新臺階。