边缘井中橇装化设备的使用

1前言随着西气东输二线、川气东送等项目的实施，我国天然气消费市场已经进入快速发展阶段，为了满足东部省份天然气的平稳供应，主要产气基地塔里木盆地加大了勘探开发力度，一些勘探井及边缘井距生产气田或主管网较远，且具有低产、低压、偏远、产量递减快、生产周期短等特点，常规安装生产方式工程投资大、风险大、生产成本高，一般气井产出油采用高架罐收集拉运，而天然气只能放烧处理，既污染环境也浪费了能源。在一次能源紧张、油价居高不下的状况下，充分挖掘、回收、利用边缘井试采井的油气资源潜力，符合我国的基本国情，还能取得可观的经济效益。

2回收天然气的市场却勒井区位于阿克苏地区温宿县县城东南约90km，距阿克苏约120km，距新和县约50km.阿克苏、温宿县供气气源为英买力油气处理厂处理后的干气，前期供气方式为CNG供气模式，随着用气量的增加，拟采用管道供气。目前该井区150公里半径内建有加气子站11座，其中新和县加气子站2座，阿克苏加气子站4座，温宿县建有加气子站3座，均采用CNG槽车拉运方式供气，子站日加气量约8×10 4 Nm 3／d，另英买油气处理厂建有卸气站1座，CNG槽车拉运的天然气可通过卸气站减压后进入油气处理厂，与处理后的天然气集中外输。

却勒井区处于大北气田、英买气田群的边缘，气田上自耗天然气有生产和生活用气两大类，均采用处理后的干气。生产用气为井口加热炉用燃料气、燃气发电机组用气及周边油气田服务井队运输车辆用气，生活用气主要指生活基地用气。

从以上分析可以看出，却勒井区回收后的天然气可通过英买油气处理厂已建的卸气站进入到外部输气管道，还可以作为气井加热炉的燃料气，也可以拉运到井队服务基地作为车辆和发电机燃料，另可作为周边加气站和城市供气及油田周边钻井队的燃气发电机用燃料气的有效补充，市场灵活性很大，方便调剂。

3橇装化设备处理规模却勒井区有2口边缘井，分别是QL1和QL102井，QL1井于2002年1月完井；QL102井于2006年6月完井。

根据却勒井区的生产数据变化趋势，QL1井产气量范围：1.5～3.0×10 4 Nm 3／d，却勒QL102井产气量范围：2.1～4.0×10 4 Nm 3／d，且逐年递减，井口压力波动范围：4.2～5.8MPa.由于工艺设备按照橇装化可移动式考虑，就要求橇装化设备工艺必须具有适应性强、操作弹性要大、可移动性、投资省、运行成本低等特点。根据却勒气井的气量变化趋势，并结合塔里木油气田试采井、边缘井的单井产气量情况，装置设计处理规模定在5.0×10 4 Nm 3／d.

4回收工艺的选择天然气处理的深度是由下游市场决定的，而产品的种类直接决定了工艺的复杂性，根据边缘井、试采井气量少、压力低、递减快、气源分散等特点，既要考虑处理后产品气的经济效益，又要便于灵活调配，综合考虑采用CNG回收技术，CNG回收技术的关键点就是露点（脱水、脱烃深度）及压力（压缩机增压）问题。

根据《车用压缩天然气》的标准要求，在驾驶地理区域下天然气水露点应比当地使用环境低5度，在操作压力和温度下，应不存在液态烃，新疆冬季气候寒冷，温度较低，从计算得出，却勒井区原料天然气水烃露点为10℃，须进行脱水脱烃处理，为满足车用压缩天然气要求，采用分子筛进行深度脱水方能满足使用要求，由于却勒井区QL1、QL102井口压力较低，无压力能可以利用，脱烃采用外冷工艺，冷剂选用对臭氧层无污染的R404A.为适应来气不稳定性，增压机选用变工况往复式天然气压缩机，处理增压后的天然气通过CNG槽车拉运到用气点或管网。

5工艺设备组橇本项目根据已确定的工艺流程，采用功能强大的PDSOFT三维制图软件进行组橇配管设计、工厂组装产品化，为便于运输及搬迁，橇体宽度控制在2.5m以内，高度控制在4m以下，共分为五个橇，分别为预处理橇、脱水橇、制冷脱烃橇、混烃储罐及装车橇、天然气压缩机橇、天然气发电机橇。其中天然气压缩机橇、发电橇均为供货商组橇提供，不作描述，仅将本项目自行组橇的主要设备及功能进行描述。

1）预处理橇：主要将原料气携带的液滴进行过滤分离，确保下游脱水橇的平稳运行，过滤分离后的天然气通过调压、计量后进入到脱水橇，该橇包含的设备有过滤分离器1台，调压计量设施各1套。

2）脱水橇：脱水采用固体吸附脱水，吸附剂采用4A分子筛，两塔运行（再生和吸附），再生气采用闭式自循环模式，减少再生气的能耗，该橇包含塔器两台、再生气循环压缩机、电加热器。

3）制冷脱烃橇：制冷和分离作用，制冷压缩机采用回转式螺杆压缩机，制冷剂选用环保型的R404A，脱水后天然气与蒸发器换热后进入到低温分离器分离出轻烃，经与原料气复热后去压缩机入口，该橇包含制冷压缩机、空冷器、冷剂储罐、低温分离器、板翅式多股流换热器，为避免压缩机振动影响换热器焊点脱焊，制冷压缩机、空冷器、冷剂储罐与换热、分离设施制作时分开成橇。

4）混烃储罐及装车橇：预处理分离橇及制冷脱烃橇来液进入到混烃储罐储存，储罐橇内设有加热、稳定设施，对混烃进行简单稳定，符合Ⅱ号轻烃要求，可采用液化气槽车运输，橇内包含20方储罐1座，屏蔽液化石油气泵2台，预留有轻烃分馏回收接口，便于进一步分离，提高产品附加值。

6工程投资及经济性本项目采用三维软件制图，橇块化设计，可进行工厂化预制，减少了采购及施工周期，比预计建设周期缩短1个半月，项目自2009年12月投产运行以来，平均回收天然气约6×10 4 Nm 3／d，混烃1.2吨／d，项目能耗主要为电耗及产品运输能耗，本项目用电采用燃驱发电机发电，运输车辆采用CNG天然气作为燃料。因此，生产成本主要为原料气成本、管理及运行人员工资及固定资产折旧，原料气成本按0.25元／m 3，销售气平均按1.2元／m 3计算，年销售收入约2039.4万元（按330天计算），管理、运行、运输、后勤人员按25人计算，平均工资为3000元／月，生产期内年均总成本650万元（含工资福利、制造费用、修理费、其他制造费用、管理费用），若气井产量递减较慢，生产较平稳的情况下3年内可收回全部投资。

7结束语

        塔里木盆地是世界上*大的内陆盆地之一，总面积56×10 4 km 2，共分为7个二级构造单元：塔北隆起、中央隆起、塔南隆起、库车坳陷、北部坳陷、西南坳陷和东南坳陷等，石油天然气资源丰富，气田开发初、中期的边缘井、零散井及小型封藏气井多，回收潜力大。本文通过对却勒井区采用CNG工艺技术，井口设备橇块化方式回收放空天然气，具有建设周期短、可移动性、产品销售灵活性强、工程投资风险低、经济效益显著等特点，为今后国内各油气田在低产、低压、生产周期短等特点的边缘井、零散井进行放空天然气回收，对于资源的充分利用、贯彻节能减排的长期国策及寻找新的开发思路、提高气田开发综合效益方面，能起到开阔思路和一定的借鉴作用。