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        某油田凝析油回收系統(tǒng)優(yōu)化改進與效果分析

        2020-06-29 16:14:40張紹廣史毓泉
        天津科技 2020年6期

        張紹廣,史毓泉

        (中海石油(中國)有限公司天津分公司 天津300459)

        0 引 言

        目前油氣田開發(fā)中,各級分離和穩(wěn)定閃蒸出的伴生氣經(jīng)一級或多級壓縮后作為燃料氣使用,在伴生氣壓縮過程中會產(chǎn)生部分凝析油[1]。對凝析油的回收利用,不但可以提高資源的綜合利用程度、獲得資源的更大價值,還對生產(chǎn)油田節(jié)能環(huán)保、安全穩(wěn)定生產(chǎn)有著重要的意義。

        某油田凝析油回收系統(tǒng)由凝析油回收泵、凝析油分離器、凝析油輸送泵及相關(guān)附屬管線組成。該油田伴生氣洗滌器和壓縮機一級洗滌器所產(chǎn)出凝析油經(jīng)回收泵增壓進入凝析油分離器。壓縮機二級、三級洗滌器和伴生氣儲罐的凝析油直接進入凝析油分離器。凝析油分離器為油氣水三相分離器,分離出來的油通過堰板進入油室后,再經(jīng)凝析油輸送泵增壓進入輸氣海管外輸。油田現(xiàn)有設(shè)備處理量不滿足全部回收凝析油的條件,而伴生氣洗滌器、3 臺壓縮機一級洗滌器產(chǎn)液含水較高,凝析油含量極少,所以將該部分來液直接進閉排處理。

        1 存在問題

        凝析油是指從凝析氣田或者油田伴生天然氣析出的液相組分[2]。隨著新油田日產(chǎn)量逐步攀升,進入開采中期,生產(chǎn)流程所產(chǎn)生越來越多的凝析油已很難被凝析油系統(tǒng)完全處理。大量來液不僅加重凝析油分離器負(fù)荷,還造成外輸含水過高,影響輸氣海管的穩(wěn)定性。經(jīng)低壓端釋放進閉排系統(tǒng)的部分凝液閃蒸為氣相,通過火炬放空,造成資源浪費,伴生氣中組分含量過高,則會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的黑煙[3]。目前凝析油系統(tǒng)設(shè)計處理能力計算日處理量約43 m3,油田日產(chǎn)凝析油約70 m3,凝析油分離器即使只接收3 臺壓縮機二級、三級洗滌器和伴生氣儲罐的來液,產(chǎn)出量也已經(jīng)超過處理量,凝析油無法全部回收(表1)。

        表1 凝析油日產(chǎn)量表Tab.1 Daily production of condensate oil

        2 解決措施

        2.1 凝析油外輸泵更換為大排量泵

        該油田凝析油外輸泵目前排量為1.8 m3/h,經(jīng)現(xiàn)場測試通過雙泵并聯(lián)運行排量可達3 m3/h,回收凝析油約能實現(xiàn)70 m3/d。因此優(yōu)先選擇優(yōu)化工藝設(shè)備性能,將凝析油外輸泵更換為2 臺4 m3/h 的大泵。

        改造完成后,凝析油系統(tǒng)實現(xiàn)日回收量96 m3/d,可實現(xiàn)回收全部凝析油,凝析油系統(tǒng)、外輸氣海管運行穩(wěn)定。

        2.2 優(yōu)化凝析油分離器水相流程

        ①凝析油分離器水相出口調(diào)節(jié)閥后增加管線至閉排,在凝析油無法全部外輸或分離器含水過多時,通過調(diào)節(jié)閥自動控制混合室液位,解決頻繁手動控制水相液位問題,確保外輸海管的穩(wěn)定性。該改造工作只需2″150 LB 球閥1 臺,2″管線2 m,滿足不停產(chǎn)改造。

        ②凝析油分離器水相出口調(diào)節(jié)閥后增加管線至污油泵出口2″預(yù)留口,將水最終排放至生產(chǎn)分離器,可以使水相液位控制更低,進一步確保外輸?shù)哪鲇筒缓?。該改造工作只?″ 150 LB 球閥1 臺,2″150 LB 單流閥1 臺,2″管線30 m,滿足不停產(chǎn)改造。

        改造完成后,通過截取分析5 d 內(nèi)凝析油恢復(fù)外輸?shù)臄?shù)據(jù)曲線,該時間段內(nèi)外輸量約為35 m3/d。凝析油分離器水相液位趨于穩(wěn)定,外輸含水分析儀數(shù)值一直為0(圖1)。此舉減少了水相液位控制不及時造成外輸含水的風(fēng)險。

        圖1 凝析油恢復(fù)外輸數(shù)據(jù)曲線Fig.1 Curve of condensate oil recovery data

        2.3 優(yōu)化伴生氣洗滌器和天然氣壓縮機一級洗滌器的來液流程

        伴生氣洗滌器和天然氣壓縮機一級洗滌器的來液由于含水較高,未進入凝析油分離器處理,而是直接進入閉排,此做法會增加火炬灰度。解決此問題的方法是將液轉(zhuǎn)入生產(chǎn)分離器。伴生氣洗滌器和天然氣壓縮機一級洗滌器操作壓力為200 kPaG,生產(chǎn)分離器操作壓力為300 kPaG,利用壓力液無法直接排入生產(chǎn)分離器。具體解決的辦法為:伴生氣洗滌器和天然氣壓縮機一級洗滌器的液經(jīng)過凝析油回收泵增壓,在泵出口回流調(diào)節(jié)閥后端引出管線連接至污油泵出口2″預(yù)留口,最終進入生產(chǎn)分離器(圖2)。此方案也可以實現(xiàn)對液位的自動控制。該改造工作需要2″150 LB 球閥4 臺,2″150 LB 單流閥1 臺,2″管線30 m,滿足不停產(chǎn)改造。

        圖2 凝析油系統(tǒng)改造示意圖Fig.2 Schematic diagram of condensate oil system transformation

        改造完成后,低壓端來液不再經(jīng)過閉排放空,而是直接進入生產(chǎn)流程,不僅回收了多余放空伴生氣,還有效解決了火炬黑煙問題。

        3 結(jié) 論

        通過更換大排量泵及優(yōu)化工藝流程的方式,增加了凝析油系統(tǒng)處理量,規(guī)避了外輸含水風(fēng)險,有效對放空天然氣進行了回收。凝析油系統(tǒng)經(jīng)過改造實現(xiàn)日回收量96 m3/d,同時氣相放空氣得到全部回收,約1 萬m3/d(表2)。

        表2 改進前后設(shè)備處理量效果對比表Tab.2 Comparison of treatment capacity effect of equipment before and after improvement

        該改造從優(yōu)化設(shè)備流程和提升操作便利性的角度出發(fā),從源頭上解決了處理量和產(chǎn)出量不匹配的問題,杜絕了未回收凝析油被放空燃燒而造成的資源浪費,并進一步增強了外輸海管的穩(wěn)定性,為海上油田凝析油系統(tǒng)優(yōu)化改造提供了新思路。

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