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        塔河油田邊遠單井天然氣發(fā)電經(jīng)濟效益分析

        2014-06-28 17:15:08中國石化集團西北石油局工程技術支持中心陳國軍
        上海煤氣 2014年4期
        關鍵詞:井隊伴生氣邊遠

        中國石化集團西北石油局工程技術支持中心 陳國軍 楊 波

        山東勝動燃氣綜合利用有限責任公司 馬 可 荊大虎

        塔河油田邊遠單井天然氣發(fā)電經(jīng)濟效益分析

        中國石化集團西北石油局工程技術支持中心 陳國軍 楊 波

        山東勝動燃氣綜合利用有限責任公司 馬 可 荊大虎

        合理回收利用邊遠單井的伴生氣,是邊遠油氣田增加經(jīng)濟效益和社會效益的有效途徑,而利用天然氣發(fā)電機組就地實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)化是最直接的方式之一。中石化西北石油局躍參區(qū)塊天然氣發(fā)電項目是邊遠單井天然氣綜合利用的創(chuàng)新模式,本文對該項目進行了經(jīng)濟效益評價,探討了鉆井氣化工程的顯著效益和廣闊前景。

        邊遠油氣田 伴生氣發(fā)電 經(jīng)濟效益

        0 引言

        隨著近年來國家對環(huán)境保護和能源開發(fā)的要求不斷深化,邊遠油氣田伴生氣的回收利用越來越受重視。由于各油田區(qū)塊所處的地理位置差異較大,部分邊遠油氣田距離天然氣管網(wǎng)較遠,產(chǎn)氣量較小而零散,不適宜敷設專管外輸。大量伴生氣在單井上或經(jīng)過原油中轉(zhuǎn)站后直接排空,既造成了資源浪費,又造成了大氣污染。就地燃燒放散等粗放的經(jīng)營模式已不符合政策要求,如何充分利用零散的天然氣資源,避免資源浪費,減少環(huán)境污染,仍需要不斷地探索和實踐。天然氣發(fā)電為油田伴生氣的利用開辟了新的領域,對于那些電力覆蓋力度不夠而天然氣資源豐富的邊遠地區(qū),可以采用天然氣發(fā)電,以彌補電力供應問題,保障正常的生產(chǎn)生活用電。

        本文通過西北石油局躍參區(qū)塊天然氣發(fā)電的應用實例,分析利用邊遠油氣田伴生氣集中發(fā)供電所帶來的經(jīng)濟效益。

        1 躍參區(qū)塊天然氣發(fā)電項目應用實例

        躍參區(qū)塊位于順托果勒低隆北部,距塔河油田托甫臺地區(qū)約20 km,是塔河里木盆地石油最為富集的地區(qū)之一。自2012年11月,躍參區(qū)塊YJ2X喜獲高產(chǎn),2013年西北石油局規(guī)劃鉆井15口,是西北油田分公司的產(chǎn)能接替陣地,但是該區(qū)塊距離輸氣總管較遠,且區(qū)域內(nèi)尚無電網(wǎng)接入。為合理利用油井產(chǎn)生的天然氣,滿足分公司電網(wǎng)及鉆井作業(yè)的生產(chǎn)生活用電需求,統(tǒng)籌考慮氣處理站、各井位之間的距離,在YJ2-7井位附近選址建成12 MW天然氣發(fā)電站,已安裝20臺600 kW天然氣發(fā)電機組。

        躍參區(qū)塊各井所產(chǎn)天然氣分別輸送至YJ2和YJ3氣處理站,經(jīng)脫硫、脫水及回收輕烴后,輸送至天然氣發(fā)電站,所發(fā)電量經(jīng)35 kV變電站升壓后并入西北油田分公司電網(wǎng),同時敷設10 kV輸電線路為周邊井隊的采油、鉆井、氣處理等提供生產(chǎn)生活用電。

        針對躍參區(qū)塊實際開發(fā)中,同時存在伴生氣回收利用較難,且供電困難等問題,采用天然氣集中發(fā)電模式在技術上和經(jīng)濟上具有可行性。實踐中躍參天然氣發(fā)電站整體運行穩(wěn)定,孤網(wǎng)運行階段能承受鉆機鉆進、起鉆等工況的大負荷沖擊,相對于獨立配套柴油機組驅(qū)動鉆機更為穩(wěn)定,從而保障了周邊各井隊的正常生產(chǎn)。

        2 躍參區(qū)塊天然氣發(fā)電項目經(jīng)濟效益分析

        2.1 項目投入產(chǎn)出情況

        躍參區(qū)塊天然氣發(fā)電項目裝機為20臺勝動牌600 kW天然氣發(fā)電機組,燃氣發(fā)電站、變電站及輸電線路等投資總計約4 800萬元,YJ2和YJ3區(qū)塊日產(chǎn)氣量近6.5萬m3,除去采油隊鍋爐日常用氣約0.7萬m3/d全部用于天然氣發(fā)電,平均日常開機18臺,日發(fā)電量可達19萬kW·h。

        年平均運行時間按照330 d計算,線損及自耗電率約為5%,西北油田分公司當?shù)毓I(yè)用電價格約為0.48元/kW·h。

        年發(fā)電量為:

        19萬kW·h/d×330d×(1-5%)=5 956.50萬kW·h

        年可節(jié)約電費為:

        5956.50 萬kW·h×0.48元/kW·h=2 859.12萬元。

        2.2 運行效益分析

        燃氣發(fā)電機組的運行維護成本折合度電約為0.11元/kW·h,其中包含日常運行維護所需的機油、配件、輔料、維修及人工等成本。

        燃氣發(fā)電站年運行成本為:

        0.11 元/kW·h×5 956.50萬kW·h=655.22萬元。

        在不考慮天然氣成本情況下,燃氣發(fā)電站年收益為:2859.12-655.22=2 203.90萬元。

        即燃氣發(fā)電站運行27個月即可收回全部投資。

        2.3 天然氣產(chǎn)出效益分析

        天然氣發(fā)電機組燃氣熱效率高達35%,每1 m3天然氣可發(fā)電3.2 kW·h,按照西北油田分公司當?shù)毓I(yè)用電價格約為0.48元/kW·h計算:

        1 m3天然氣產(chǎn)出為:

        3.2 kW·h/m3×0.48元/kW·h=1.54元/m3

        西北油田分公司天然氣對外銷售平均價格約1.06元/m3,用于發(fā)電的每m3氣產(chǎn)出收益比銷售收益高0.48元,同時節(jié)省了遠距離的輸送管線投資。

        3 鉆井氣化經(jīng)濟效益分析

        從躍參發(fā)電站建設10 kV輸電線路至各井位,為鉆井作業(yè)提供生產(chǎn)生活用電,取代原有自備柴油機發(fā)電,鉆井完井后繼續(xù)為井隊采油等作業(yè)提供生產(chǎn)生活用電。以躍進3-3井為例,分析比較天然氣發(fā)電成本與柴油發(fā)電成本。

        躍進3-3井隊由江漢鉆井70208井隊作業(yè),該井隊也曾在躍進2-11井位鉆井作業(yè),統(tǒng)計其一個鉆井作業(yè)周期用電約150萬kW·h。

        (1)柴油價格7.83元/L,柴油機每發(fā)1 kW·h電需消耗0.29 L柴油,成本約2.27元/kW·h。

        (2)1 m3天然氣可發(fā)電3.2 kW·h,天然氣成本價格按照1.20元/m3計算(含氣管線建設成本),則天然氣成本約0.38元/kW·h??紤]天然氣發(fā)電機組運行維護和輸電線路投資等成本,現(xiàn)躍進3-3井隊用電成本約1.20元/kW·h。

        成本節(jié)約額為:

        2.27-1.20=1.07元/kW·h

        鉆井周期節(jié)約成本為:

        150萬kW·h×1.07元/kW·h=160.50萬元

        綜上,鉆井使用柴油發(fā)電和天然氣發(fā)電的動力成本比較見表1。

        表1 柴油發(fā)電與天然氣發(fā)電成本比較

        即采用天然氣發(fā)電替代柴油發(fā)電,一個鉆井作業(yè)周期將節(jié)約成本近160萬元,大大降低井隊用電成本。同時,相比柴油發(fā)電,天然氣更為清潔,環(huán)保效果更為明顯,鉆井氣化在石油鉆采工程中有著廣闊的應用前景。

        另外,對距離較近的井位,天然氣發(fā)電機組可配套余熱鍋爐,將發(fā)動機排煙余熱二次回收利用,可生產(chǎn)熱水和蒸汽供井隊生活生產(chǎn)使用,從而取代井隊現(xiàn)有水套爐等燃氣或燃油鍋爐,進一步增加天然氣綜合利用率和產(chǎn)出率,提高油井伴生氣利用的經(jīng)濟效益。

        4 結語

        油田邊遠零散井伴生氣的回收利用是減少資源損耗和區(qū)域污染的必要工作,是節(jié)能挖潛和環(huán)境保護重要措施。通過對塔河油田躍參區(qū)塊利用邊遠零散井的伴生氣發(fā)電項目的研究,項目年發(fā)電量近6 000萬kW·h,投資年收益約2 203.90萬元,每1 m3天然氣產(chǎn)出收益增加0.48元,單個井隊鉆井動力成本節(jié)約160.50萬元。綜上分析,對于井位相對集中,單井間距離較近的邊遠油區(qū),油井伴生氣就地利用發(fā)電的經(jīng)濟效益明顯;而對于單井距離較遠的地區(qū),輸氣管線和輸電線路投資過大,則不適用于集中發(fā)電項目,可采用單井配套天然氣發(fā)電機組配電等模式。塔河油田躍參區(qū)塊燃氣發(fā)電項目將燃氣資源轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的電能,為油區(qū)乃至整個塔河油田電網(wǎng)提供電力保障,為油田創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益,又可減少環(huán)境污染,獲得良好的社會效益。

        Gas Generation Economic Analysis of Remote Single Well in Tahe Oilfield

        Engineering & Technology Center Sinopec Northwest Petroleum Bureau Chen Guojun Yang Bo
        Shandong Shengdong Gas Utilization Co., Ltd. Ma Ke Jing Dahu

        It is an effective way to utilize the associated gas of the remote single well, and a direct method to generate with natural gas. The paper introduces its economic benefit and development prospect.

        remote gas field, generate with associated gas, economic benefit

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