遼河油田S6儲氣庫井場一體化撬塊應用

1.目的

中國石油遼河油田S6儲氣庫于2013年建成投產(chǎn)，目前采氣管線采用大口徑碳鋼。近年來隨著注入氣源變化，雙6 區(qū)塊井口采出氣CO2分壓逐漸上升，2021年CO2分壓已達到0.021～0.028 MPa，需要在各井場增設注緩蝕劑撬塊，向采氣管線內(nèi)加注緩蝕劑以防止CO2造成管內(nèi)腐蝕。但區(qū)塊內(nèi)1～6 號井場面積有限，需要擴建才能滿足撬塊擺放需求。由于井場位于遼河口國家級自然保護區(qū)內(nèi)，相關改建工程批復手續(xù)已暫緩。此外，新設備投資費用也較高。因此，筆者所在團隊通過改造原有注甲醇撬塊，增加注緩蝕劑功能，有效解決了以上問題。

2.方法

1）甲醇、緩蝕劑混合適用性論證。選取已在7～9 號井場應用的CO2氣液兩相緩蝕劑做室內(nèi)實驗，證明該緩蝕劑能夠與多種介質(zhì)混合使用，與乙二醇、甲醇、殺菌劑等各種采輸助劑及凝析油、采出水之間有良好的配伍性能，不沉淀、不乳化，不降低緩蝕效率，不干擾其他助劑的功能發(fā)揮，在現(xiàn)場可以和甲醇混合加注，也可以分開加注，兩種方式都不會影響使用效果。

2）工況適用性論證。1～6 號井場各有一套注甲醇撬塊用于防止采氣管線凍堵，注甲醇泵最大流量為600 L/h，配套一座容積10.3 m3的儲罐及通往各單井采氣樹的28 MPa 注醇管線。甲醇加注方式：采氣前1 h 和停采后1 h 內(nèi)，用甲醇注滿單井采氣管線，每次注入總量約為0.4～0.5 m3（采氣期單井連續(xù)運行，僅在開、關井時注甲醇，使用量較少）。

3）緩蝕劑加注方案。濕天然氣中濃度為90～120 mg/L 的緩蝕劑加注量是1.4～1.6 kg/104m3，采用連續(xù)（或間歇性）加注方式。以1 號井場為例，井場儲存6 m3緩蝕劑即可滿足 7 天所需。經(jīng)過對比，井場現(xiàn)有注甲醇撬塊、儲罐及注醇管線能夠滿足開井后注緩蝕劑的壓力、注入量和儲存量需求。為此改造原甲醇儲罐內(nèi)部結構（圖1），增加緩蝕劑儲倉，在注甲醇撬塊上增加緩蝕劑到注醇泵前配套工藝，可實現(xiàn)注甲醇、緩蝕劑雙重功能。

圖1 甲醇儲罐內(nèi)部改造示意圖

3.作用和效果

改造后的一體化撬塊（圖2）于2022年11月完成試運，交付使用，該撬塊具有如下特點：

圖2 1 號井場改造后注甲醇和注緩蝕一體化撬塊照片

1）一套工藝兩種功能，通過流程切換分別向井口采氣管線注入甲醇、緩蝕劑，消除了S6 儲氣庫1～6 號井場采氣管線內(nèi)腐蝕風險，滿足管道完整性要求。

2）利用原有氮封裝置防止甲醇腔、緩蝕劑腔液體揮發(fā)泄放；增加液位信號上傳至中控室DCS 控制系統(tǒng)功能，實現(xiàn)液位連鎖啟停泵，降低人工操作、巡檢強度，提高了設備工藝自控能力。

3）不同類型藥劑使用同一儲罐及注入撬塊，簡化了工藝流程，減少了高壓泄漏點，節(jié)省了建設費用和占地面積，為后續(xù)一體化撬塊產(chǎn)品設計制造提供了參考。

該一體化撬塊總改造費用為67.2 萬元（包括設計費），對比7～10 號井場分別建設的注甲醇撬塊、注緩蝕劑撬塊（圖3）， 6座井場共減少建設費用729.48 萬元，減少占地面積189 m2，大幅度提高了投資回報率。

圖3 7 號井場注甲醇撬塊和注緩蝕劑撬塊照片

注甲醇與緩蝕劑一體化撬塊的應用，填補了遼河儲氣庫多用途撬塊設計空白，解決了特殊區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)運行難題，提高了固定資產(chǎn)使用率，減少了資金投入，實現(xiàn)了降本增效。該撬塊應用范圍廣闊，可以在類似工況的儲氣庫使用，但要考慮具體情況：①該撬塊適合采氣井“一開到停”的季節(jié)性調(diào)峰井場（不適用日調(diào)峰），以避免過多啟停單井造成甲醇儲量不足、頻繁補充；②要結合注甲醇和注緩蝕劑的流量差異，選取合適的注入泵（緩蝕劑流量較小）；③北方地區(qū)要選擇傾點低于最低環(huán)境溫度的緩蝕劑，或在儲罐外加伴熱保溫，以免影響緩蝕劑的使用效果。