崔振 都陽 馬范鑫

摘要：蘇里格氣田是目前我國所發(fā)現(xiàn)的陸上最大的整裝性氣田，其具有低壓、低滲、低豐度的特點(diǎn)。然而蘇里格氣田的開發(fā)對于我國油氣行業(yè)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。隨著蘇里格氣田持續(xù)開發(fā)，集氣站的數(shù)量日益增加，采用單井來氣匯入集氣站處理的常規(guī)集氣方式，集氣站地面建設(shè)中存在工藝流程復(fù)雜、施工周期長、占地面積大等問題。為了滿足油氣田地面工程建設(shè)快速上產(chǎn)和現(xiàn)代化管理地面建設(shè)的需要，我們進(jìn)一步提出了天然氣一體化集成裝置。該裝置的應(yīng)用進(jìn)一步提高了生產(chǎn)、管理、建設(shè)效率，為蘇里格氣田的高速開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：蘇里格氣田 ?集氣站 天然氣一體化裝置 地面工程

一、天然氣一體化裝置簡介

天然氣一體化集成裝置集遠(yuǎn)傳截斷、氣液分離、采出水閃蒸、外輸計量等功能于一體，替代了常規(guī)集氣站建設(shè)中的進(jìn)站區(qū)、分離區(qū)、外輸區(qū)等生產(chǎn)單元。該裝置由分離/閃蒸罐、電動三通閥、孔板流量計等主要設(shè)備組成，主要功能為進(jìn)站截斷、氣液分離、流程切換、外輸計量、清管、自用氣供給、閃蒸、放空分液、自動排液。通過機(jī)械、動力、數(shù)據(jù)監(jiān)測與控制等技術(shù)全方位結(jié)合，實(shí)現(xiàn)“獨(dú)立運(yùn)行、遠(yuǎn)程關(guān)斷、自動排液、安全放空、動態(tài)監(jiān)測、智能報警”的目的。

二、天然氣一體化裝置與傳統(tǒng)集輸處理裝置對比

與常規(guī)設(shè)計相比，一體化集氣裝置在設(shè)備體積上有較大優(yōu)勢，為減少設(shè)備元件數(shù)量，縮小裝置尺寸，需要研發(fā)新型高效的設(shè)備以達(dá)到降低投資、方便拉運(yùn)、減小占地面積的目的。根據(jù)蘇里格氣田天然氣低壓集輸工藝，采用了電動三通球閥、組合式分離閃蒸罐與新型電儀接線箱等主要設(shè)備。

（1）電動三通球閥

常規(guī)集氣站中進(jìn)站流程包括生產(chǎn)、放空及截斷三套流程，流程的切換通過3個閥門控制來實(shí)現(xiàn)，裝置占地面積較大。而集氣橇設(shè)備采用了電動三通球閥，集成進(jìn)站區(qū)多個控制閥門，減小了設(shè)備占地面積。三通球閥閥體有3個接口，其中水平方向?yàn)閮沙隹?，底部垂直方向?yàn)樘烊粴膺M(jìn)口，通過調(diào)整閥芯位置，實(shí)現(xiàn)截斷或者連通的流程切換。通過在三通球閥閥體上加裝電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在替代原進(jìn)站機(jī)關(guān)設(shè)備的同時，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程緊急截斷和放空的功能。

（2）組合式分離閃蒸罐

天然氣增壓時，為了滿足壓縮機(jī)機(jī)組對天然氣組分的要求，需要對天然氣中的液體進(jìn)行分離，同時為了防止裝置內(nèi)放空時形成火雨影響環(huán)境及安全，需要對放空氣體進(jìn)行分離，同時還需要對分離出的氣田采出水進(jìn)行閃蒸。

為滿足集氣橇設(shè)備集成化的需求，將原集氣站的分離器及閃蒸罐流程進(jìn)行優(yōu)化組合，形成了組合式分離閃蒸罐。該設(shè)備通過隔板將一個腔體分解為分離及閃蒸兩個腔體。分離腔體綜合重力分離、旋流分離、過濾分離三種分離功能，分離精度完全滿足氣田集氣管線的輸送要求。閃蒸分液腔體綜合了放空分液、采出水閃蒸和放空水封的功能，整體上減少了設(shè)備數(shù)量和占地面積，縮短了裝置長度。

閃蒸腔采用雙筒結(jié)構(gòu)，上下筒通過聯(lián)通管相連，上筒體接收放空天然氣和采出水，放空天然氣在上筒體進(jìn)行氣液分離，分離出的液體和進(jìn)閃蒸腔采出水在下筒體進(jìn)行閃蒸，閃蒸出的天然氣和放空天然氣經(jīng)出口水封筒后接至火炬，閃蒸后的液體排至裝置外的采出水儲罐。

（3）新型電儀接線箱

根據(jù)裝置內(nèi)的用電點(diǎn)、數(shù)據(jù)采集點(diǎn)、控制點(diǎn)的數(shù)量和分布特點(diǎn)，定制了多功能配電箱和儀表接線箱，裝置接入電纜6路，配出38路，減少電纜鋪設(shè)32路，數(shù)量減少了85%，不僅減少了電纜長度和鋪設(shè)的工作量，而且增強(qiáng)了裝置的集成度及美觀性。

三、天然氣一體化裝置存在問題及改進(jìn)措施建議

（1）由于集成布局，分離閃蒸罐排污部分在整個設(shè)備中略顯擁擠，這為后期的檢維修作業(yè)帶來了許多不便。另外該一體化集成裝置的排液主要由電動球閥和疏水閥兩路進(jìn)行排液，疏水閥是需要定期進(jìn)行清理的，然而由于集成的原因，給后期疏水閥的拆裝帶來不必要的麻煩。為進(jìn)一步改進(jìn)，我們可以采用兩路電動球閥控制，去除疏水閥。

（2）集氣橇所采用的分離器為臥式雙筒分離器，屬于重力分離。該工藝流程對橇體自帶集液包體積有一定要求，充足的體積能保證游離水流出分離器前在積液區(qū)有足夠的停留時間，以便氣泡有足夠的時間上升至液面并進(jìn)入氣相。

在生產(chǎn)過程中由于單井產(chǎn)液量大，疏水閥排液不及時，分離器經(jīng)常出現(xiàn)液位高的情況，多數(shù)時候需要通過電動球閥輔助排液，疏水閥使用效率較低。設(shè)備排液后液位最低值保持在50～60 cm，這部分存液無法通過疏水閥排出，而積液包頂部對應(yīng)的液位值為67cm，這種設(shè)計導(dǎo)致了積液包的有效利用容積大幅減小，影響了分離效果。

四、天然氣一體化裝置的應(yīng)用效果

（1）建產(chǎn)效率

天然氣一體化裝置的應(yīng)用是模塊化建設(shè)的基礎(chǔ)。適應(yīng)了蘇里格氣田的高速發(fā)展趨勢。天然氣一體化裝置生產(chǎn)完成后運(yùn)送至集氣站連入對應(yīng)生產(chǎn)管網(wǎng)就可以投入使用。

（2）數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控

天然氣一體化裝置能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)整體監(jiān)控及測量，設(shè)備的集成進(jìn)一步帶動了數(shù)據(jù)的集成，我們將一套裝置的所有監(jiān)控數(shù)據(jù)可以集成布置在一個操作界面，對于作業(yè)區(qū)視頻監(jiān)控人員來說這無疑是非常方便你的。結(jié)合圖像數(shù)據(jù)能夠精準(zhǔn)操作。對于異常點(diǎn)也能及時發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步確保數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。

（3）優(yōu)化工藝流程

一體化裝置的應(yīng)用進(jìn)一步將集氣站流程進(jìn)行的了簡化，并且優(yōu)化了氣液分離器工藝。解決了疏水閥排水不利的弊端。采用電動球閥排液進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操作。未來通過自控編程我們能夠?qū)崿F(xiàn)電動閥的自動開關(guān)，實(shí)現(xiàn)球閥“高液位自動開啟，低液位自動關(guān)閉”的智能控制效果，從而解放員工，提高工作效率。

總結(jié)

目前天然氣一體化裝置在集氣站的應(yīng)用是發(fā)展趨勢。應(yīng)用天然氣一體化裝置進(jìn)一步優(yōu)化了現(xiàn)有集氣站的工藝流程，促使集氣站內(nèi)設(shè)備布局更加簡潔，流程布局更簡單。并且其撬裝的特點(diǎn)大大節(jié)約了土地的占有量，進(jìn)一步降低了集氣站建站規(guī)模，降低永久性征地費(fèi)用，提升了投資效益。最后其高程度的集成，將工廠化、模塊化建產(chǎn)模式引入了蘇里格氣田，為今后蘇里格的大發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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