孫恪成 韋曉強(qiáng)

（中海油能源發(fā)展股份有限公司采油服務(wù)分公司 天津 300452）

引言

油田伴生氣隨原油共生，屬于天然氣的一種[1]。海上油田伴生氣除作為燃料氣或回注外，仍有部分因?yàn)闊o(wú)管輸系統(tǒng)或管輸能力不足等原因都被冷放空或燒掉，造成能源浪費(fèi)和環(huán)境污染[2]。

液化天然氣（Liquefied Natural Gas，簡(jiǎn)稱LNG），主要成分是甲烷，是天然氣經(jīng)壓縮、冷卻至其沸點(diǎn)溫度后變成的液體。液化天然氣燃燒后對(duì)空氣污染非常小，而且放出的熱量大，被公認(rèn)是地球上最干凈的能源。

將小型橇裝天然氣液化裝置用于海上零散天然氣資源回收是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)[2]。南海文昌油田已經(jīng)在FPSO 上使用LPG 技術(shù)成功回收伴生氣，成為中海油第一個(gè)海上浮式LPG工程[3]。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)陸上小型橇裝液化天然氣裝置的設(shè)計(jì)、建造技術(shù)已日臻成熟，借鑒陸上眾多的工程成功案例，利用天然氣液化技術(shù)將海上平臺(tái)生產(chǎn)期間的富裕伴生氣液化成LNG 具有技術(shù)可行性，但對(duì)于LNG 產(chǎn)品的儲(chǔ)存、運(yùn)輸，因受現(xiàn)役海上平臺(tái)甲板空間的限制和LNG 產(chǎn)量相對(duì)較小的影響，不宜采用常規(guī)LNG 儲(chǔ)罐和LNG 運(yùn)輸船進(jìn)行。隨著LNG 罐式集裝箱（簡(jiǎn)稱LNG 罐箱）海路聯(lián)運(yùn)技術(shù)的迅猛發(fā)展和實(shí)踐驗(yàn)證，在海上平臺(tái)伴生氣液化回收中應(yīng)用LNG 罐箱技術(shù)可安全、高效、經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)LNG 產(chǎn)品的儲(chǔ)運(yùn)。

1 工程方案

對(duì)海上油田有伴生氣回收需求的現(xiàn)役平臺(tái)，通過(guò)新增小型橇裝液化天然氣裝置和LNG 罐箱，將平臺(tái)生產(chǎn)期間未有效利用的伴生氣液化成合格的LNG 產(chǎn)品，采用LNG 罐箱實(shí)現(xiàn)LNG 的儲(chǔ)存、海路運(yùn)輸，形成“現(xiàn)役平臺(tái)+小型橇裝天然氣液化裝置+LNG 罐箱”的工程模式，構(gòu)建海上LNG 虛擬管網(wǎng)。

2 伴生氣液化回收工藝

利用小型橇裝天然氣液化裝置回收伴生氣生產(chǎn)LNG 主要包括：伴生氣的增壓、凈化、和液化。首先將接近常壓的伴生氣增壓后進(jìn)入凈化單元，凈化后的原料氣（凈化氣）被制冷冷劑在冷箱內(nèi)降溫而被液化，得到合格LNG 產(chǎn)品，儲(chǔ)存于LNG 罐箱。液化工藝的設(shè)計(jì)應(yīng)適應(yīng)海上特殊環(huán)境的需要，比如，流程要簡(jiǎn)單、設(shè)備要緊湊、占地面積要小，具有較高的安全性和可靠性，維修周期不能太短[4]。

同時(shí)，在凈化氣的預(yù)冷過(guò)程中，重?zé)N從其中被冷凝析出，得到NGL 副產(chǎn)品，儲(chǔ)存于NGL 罐箱。主工藝流程如圖1 所示。

圖1 主工藝流程示意圖

3 海上平臺(tái)改造

海上油氣處理平臺(tái)的工藝系統(tǒng)、公用系統(tǒng)等設(shè)備繁多、布置緊湊，可用甲板空間極為有限，在滿足新增小型LNG 裝置生產(chǎn)和LNG 產(chǎn)品儲(chǔ)運(yùn)需要和安全的前提下，應(yīng)盡量減少平臺(tái)改造量，使方案具有經(jīng)濟(jì)性。

4 LNG 罐箱儲(chǔ)運(yùn)

國(guó)內(nèi)LNG 罐箱多式聯(lián)運(yùn)技術(shù)日趨成熟，參考國(guó)內(nèi)LNG 罐箱行業(yè)在試驗(yàn)及實(shí)例應(yīng)用方面的經(jīng)驗(yàn)，海上平臺(tái)生產(chǎn)的LNG 產(chǎn)品可依次充裝到平臺(tái)堆碼的LNG 罐箱儲(chǔ)存，LNG 罐箱總?cè)萘繚M足每6 天倒運(yùn)一次的生產(chǎn)需要；罐箱在平臺(tái)與LNG 罐箱運(yùn)輸船間的裝卸依靠平臺(tái)吊機(jī)吊裝完成，再由運(yùn)輸船完成LNG 罐箱從平臺(tái)至碼頭的海上運(yùn)輸，從而實(shí)現(xiàn)陸地分銷。按照規(guī)范[5]要求，用于海上平臺(tái)、船舶、陸地間進(jìn)行貨物運(yùn)輸?shù)募b箱應(yīng)符合近海集裝箱的要求，為此方案中所提LNG 罐箱不僅要滿足普通LNG 罐式集裝箱的要求，而且也要滿足近海集裝箱的要求。經(jīng)前期調(diào)研發(fā)現(xiàn)LNG 罐箱會(huì)受平臺(tái)空間及吊機(jī)能力限制，其外形尺寸和額定重量需根據(jù)平臺(tái)的實(shí)際能力進(jìn)行選定。

結(jié)語(yǔ)

綜合上述，對(duì)具有較好氣體組份和穩(wěn)定氣源供應(yīng)的海上油氣處理平臺(tái)，采用“現(xiàn)役平臺(tái)+小型橇裝天然氣液化裝置+LNG 罐箱”的工程模式，實(shí)現(xiàn)伴生氣的回收具有技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性。同時(shí)，隨著國(guó)家部委層面支持政策文件的陸續(xù)出臺(tái)，LNG 罐箱運(yùn)輸必將得到有效應(yīng)用和大規(guī)模發(fā)展。采用LNG 罐箱技術(shù)能有效解決LNG 產(chǎn)品的儲(chǔ)運(yùn)，使海上平臺(tái)伴生氣液化回收整體方案具有技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性，實(shí)現(xiàn)油田節(jié)能減排，值得深入研究和推廣。