王彥青

（中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司，天津 300459）

0 引言

海上采油平臺(tái)對(duì)于油田伴生天然氣的處理，一般為初步脫水、除油，供給本平臺(tái)及周邊無(wú)伴生天然氣平臺(tái)的燃?xì)馔钙桨l(fā)電使用，多余部分通過(guò)火炬放空燃燒。淺海、近海油田將產(chǎn)出的天然氣深度脫水、除油后，經(jīng)海底管道外輸至陸地處理廠做進(jìn)一步的脫硫等處理，然后銷(xiāo)售。

渤海L 油田群部分油井兼有氣層，產(chǎn)液量大，油田伴生氣及單氣層氣構(gòu)成外輸天然氣的來(lái)源。通過(guò)天然氣流程優(yōu)化改造，提高天然氣利用率，增大外輸量，減小放空量，日減少火炬放空量12 萬(wàn)方。

1 天然氣處理流程介紹

渤海L 油田群主要包括中心處理平臺(tái)（下文簡(jiǎn)稱CEP）、天然氣處理平臺(tái)（下文簡(jiǎn)稱BOP）、周邊小平臺(tái)及儲(chǔ)油輪。其中CEP 與BOP 通過(guò)棧橋連接。渤海L 油田群ODP 設(shè)計(jì)天然氣主要處理流程為：CEP 油井產(chǎn)出的伴生天然氣一路經(jīng)過(guò)處理后供CEP 和FPSO 燃?xì)馔钙桨l(fā)電使用；一路去BOP 壓縮機(jī)，進(jìn)入BOP 天然氣處理流程；一路經(jīng)脫水脫油后燃燒放空；油田群周邊小平臺(tái)油井物流經(jīng)混輸海管輸送至BOP，經(jīng)氣液兩相分離，脫水、脫油及加壓處理；渤中M 油田群伴生天然氣經(jīng)海管輸送至BOP，經(jīng)脫水、脫油后，其中一路進(jìn)入燃?xì)鈮嚎s機(jī)入口洗滌器，另一路直接進(jìn)入燃?xì)鈮嚎s機(jī)二級(jí)洗滌罐做脫水加壓處理。

所有匯集到BOP 外輸燃?xì)鈮嚎s機(jī)壓縮處理的天然氣、經(jīng)原油/天然氣換熱器BOP-E-2501 和BOP-WC2501 冷卻后，再經(jīng)三甘醇入口洗滌器BOP-V-2502 脫水、脫油，三甘醇入口過(guò)濾器BOP-F-2501 除雜、脫水，再經(jīng)三甘醇系統(tǒng)接觸塔BOP-TW-2501 脫水、脫輕烴重?zé)N后外輸至FPSO，經(jīng)FPSO 單點(diǎn)輸送至陸地終端處理廠處理，處理合格后供下游用戶使用。

2 CEP 至BOP 天然氣流程改造

CEP 給BOP 壓縮機(jī)供氣的流程是通過(guò)一級(jí)分離器CEPV-2001（操作壓力0.45 MPa）天然氣出口與BOP 壓縮機(jī)BOPC-2501A/B/C 入口洗滌器BOP-V-2501（操作壓力0.42 MPa）之間一條6"管線，管線上安裝有調(diào)節(jié)閥CEP-PV-2050A/B，流程兩容器之間的流程壓差為30 kPa，CEP 每天只有約2 萬(wàn)方的天然氣輸至BOP 燃?xì)鈮嚎s機(jī)處理，不能大幅度減少火炬放空量。

火炬放空量過(guò)大會(huì)引起一系列后果：在風(fēng)向朝向平臺(tái)時(shí)，火炬高溫影響鉆修機(jī)鉆臺(tái)的正常作業(yè)；BOP 平臺(tái)上甲板的火氣探頭頻繁探測(cè)到火炬火焰而報(bào)警；燃燒不徹底造成空氣污染，火炬高速氣流容易攜帶微油滴飄落甲板或海面造成環(huán)境污染。需要增大BOP 天然氣外輸功效，減少火炬放空。

2.1 改造的理論依據(jù)與可行性

BOP 燃?xì)馔廨攭嚎s機(jī)尚有處理余量。CEP 平臺(tái)3 臺(tái)電動(dòng)壓縮機(jī)為兩用一備，每臺(tái)設(shè)計(jì)壓縮氣量為8.6 萬(wàn)方/天。目前工況下，CEP 日產(chǎn)氣：28 萬(wàn)方，CEP 目前2 臺(tái)透平每天用氣7 萬(wàn)方，每日向FPSO 送氣5 萬(wàn)方，一級(jí)分離器向BOP 補(bǔ)氣2 萬(wàn)方。此時(shí)每日放空為14 萬(wàn)方。充分利用BOP 平臺(tái)天然氣處理余量進(jìn)行處理，可以減少火炬放空量12 萬(wàn)方/天。

2.2 流程改造方案

在PV-3141 的旁通管線的截止閥下游添加一個(gè)三通及一個(gè)截止閥，從三通引出一條6"管線，與渤中M 油田來(lái)氣海管出口管線合并一起進(jìn)入BOP-V-MD3102 罐。如圖1 所示，加粗線為新增管線。

新增6" 管線上還需安裝2" 帶關(guān)斷功能的調(diào)節(jié)閥（PVMD3132）及旁通管路；V-3104 罐上的壓力表PI-3132 改為壓力變送器PIT-MD3132，用于控制新增管線上的調(diào)節(jié)閥（PV-MD3132）。

2.3 改造后效果

新增天然氣流程，實(shí)現(xiàn)CEP 天然氣處理系統(tǒng)進(jìn)出口流程、BOP 天然氣處理系統(tǒng)進(jìn)出口流程均有聯(lián)通管路，可以實(shí)現(xiàn)雙流程聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)，增加天然氣處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性和壓縮機(jī)負(fù)載穩(wěn)定性。有利于降低海管段塞流沖擊，增加壓縮機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性，從而大大降低了流程運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，大大提高壓縮機(jī)機(jī)組使用壽命。

渤中M 油田群供氣量基本相同，從表1 對(duì)比看到，渤海L油田BOP 外輸氣量每天能增多12 萬(wàn)方左右，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，較短時(shí)間回收成本并取得較大收益。

3 BOP 增設(shè)雙聯(lián)濾器

BOP 設(shè)有3 臺(tái)壓縮機(jī)，單臺(tái)壓縮機(jī)最大氣處理量為39 萬(wàn)方，兩用一備。壓縮機(jī)一級(jí)洗滌器與一級(jí)壓縮氣缸間濾器壓差每3 d 左右濾器就升至60 kPa，造成壓縮機(jī)帶載率降至80豫以下，嚴(yán)重影響設(shè)備的正常運(yùn)行。為此，頻繁停機(jī)清洗濾網(wǎng)，而頻繁啟停影響設(shè)備的使用壽命、影響外輸氣量和上下游流程平穩(wěn)運(yùn)行，并造成伴生天然氣放空燃燒。

圖1 渤海L 油田天然氣處理流程

表1 渤海L 油田BOP 外輸氣量 萬(wàn)方

3.1 原因分析

從壓縮機(jī)入口天然氣檢測(cè)報(bào)告看出：壓縮機(jī)入口混合氣樣出現(xiàn)二氧化碳和輕質(zhì)油成分。由于渤海L 油田CEP 為間歇性輔助供氣，可以推斷渤中M 油田群的天然氣中含輕質(zhì)油較多。結(jié)合洗滌器罐取液觀察，其含水和雜質(zhì)也比較多，主要雜質(zhì)為含碳雜質(zhì)。

3.2 流程改造方案及效果

為解決天然氣流程的含液量太多的問(wèn)題，需在壓縮機(jī)入口洗滌罐至壓縮機(jī)主管線上增加一套雙聯(lián)濾器（圖2），在進(jìn)入壓縮機(jī)之前對(duì)天然氣進(jìn)行精過(guò)濾，以除去輕烴和雜質(zhì)，雙聯(lián)濾器投用后BOP 燃?xì)鈮嚎s機(jī)由原來(lái)3 d 停機(jī)清洗濾網(wǎng)減緩至30 d 停機(jī)清洗濾網(wǎng)，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況良好，機(jī)組故障率明顯下降。

4 結(jié)束語(yǔ)

（1）天然氣流程改造，實(shí)現(xiàn)CEP 和BOP 流程進(jìn)口、出口雙流程聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)，增加天然氣處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性和壓縮機(jī)負(fù)載穩(wěn)定性，外輸天然氣實(shí)際增長(zhǎng)氣量達(dá)到理論預(yù)期值。這對(duì)天然氣處理和外輸中，合理利用改造流程提高天然氣利用率、增強(qiáng)流程穩(wěn)定性、提高生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施使用率等方面有借鑒意義。

（2）雙聯(lián)濾器改造，壓縮機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)狀況良好，機(jī)組故障率明顯下降，既保證壓縮機(jī)機(jī)組使用壽命，又響應(yīng)公司節(jié)能減排的要求，節(jié)約能源資源，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

圖2 BOP 增設(shè)雙聯(lián)濾器流程