塔河油田边远单井天然气发电经济效益分析

中国石化集团西北石油局工程技术支持中心 陈国军 杨 波

山东胜动燃气综合利用有限责任公司 马 可 荆大虎

塔河油田边远单井天然气发电经济效益分析

中国石化集团西北石油局工程技术支持中心 陈国军 杨 波

山东胜动燃气综合利用有限责任公司 马 可 荆大虎

合理回收利用边远单井的伴生气，是边远油气田增加经济效益和社会效益的有效途径，而利用天然气发电机组就地实现能源转化是最直接的方式之一。中石化西北石油局跃参区块天然气发电项目是边远单井天然气综合利用的创新模式，本文对该项目进行了经济效益评价，探讨了钻井气化工程的显著效益和广阔前景。

边远油气田 伴生气发电 经济效益

0 引言

随着近年来国家对环境保护和能源开发的要求不断深化，边远油气田伴生气的回收利用越来越受重视。由于各油田区块所处的地理位置差异较大，部分边远油气田距离天然气管网较远，产气量较小而零散，不适宜敷设专管外输。大量伴生气在单井上或经过原油中转站后直接排空，既造成了资源浪费，又造成了大气污染。就地燃烧放散等粗放的经营模式已不符合政策要求，如何充分利用零散的天然气资源，避免资源浪费，减少环境污染，仍需要不断地探索和实践。天然气发电为油田伴生气的利用开辟了新的领域，对于那些电力覆盖力度不够而天然气资源丰富的边远地区，可以采用天然气发电，以弥补电力供应问题，保障正常的生产生活用电。

本文通过西北石油局跃参区块天然气发电的应用实例，分析利用边远油气田伴生气集中发供电所带来的经济效益。

1 跃参区块天然气发电项目应用实例

跃参区块位于顺托果勒低隆北部，距塔河油田托甫台地区约20 km，是塔河里木盆地石油最为富集的地区之一。自2012年11月，跃参区块YJ2X喜获高产，2013年西北石油局规划钻井15口，是西北油田分公司的产能接替阵地，但是该区块距离输气总管较远，且区域内尚无电网接入。为合理利用油井产生的天然气，满足分公司电网及钻井作业的生产生活用电需求，统筹考虑气处理站、各井位之间的距离，在YJ2-7井位附近选址建成12 MW天然气发电站，已安装20台600 kW天然气发电机组。

跃参区块各井所产天然气分别输送至YJ2和YJ3气处理站，经脱硫、脱水及回收轻烃后，输送至天然气发电站，所发电量经35 kV变电站升压后并入西北油田分公司电网，同时敷设10 kV输电线路为周边井队的采油、钻井、气处理等提供生产生活用电。

针对跃参区块实际开发中，同时存在伴生气回收利用较难，且供电困难等问题，采用天然气集中发电模式在技术上和经济上具有可行性。实践中跃参天然气发电站整体运行稳定，孤网运行阶段能承受钻机钻进、起钻等工况的大负荷冲击，相对于独立配套柴油机组驱动钻机更为稳定，从而保障了周边各井队的正常生产。

2 跃参区块天然气发电项目经济效益分析

2.1 项目投入产出情况

跃参区块天然气发电项目装机为20台胜动牌600 kW天然气发电机组，燃气发电站、变电站及输电线路等投资总计约4 800万元，YJ2和YJ3区块日产气量近6.5万m3，除去采油队锅炉日常用气约0.7万m3/d全部用于天然气发电，平均日常开机18台，日发电量可达19万kW·h。

年平均运行时间按照330 d计算，线损及自耗电率约为5%，西北油田分公司当地工业用电价格约为0.48元/kW·h。

年发电量为：

19万kW·h/d×330d×(1-5%)=5 956.50万kW·h

年可节约电费为：

5956.50 万kW·h×0.48元/kW·h=2 859.12万元。

2.2 运行效益分析

燃气发电机组的运行维护成本折合度电约为0.11元/kW·h，其中包含日常运行维护所需的机油、配件、辅料、维修及人工等成本。

燃气发电站年运行成本为：

0.11 元/kW·h×5 956.50万kW·h=655.22万元。

在不考虑天然气成本情况下，燃气发电站年收益为：2859.12-655.22=2 203.90万元。

即燃气发电站运行27个月即可收回全部投资。

2.3 天然气产出效益分析

天然气发电机组燃气热效率高达35%，每1 m3天然气可发电3.2 kW·h，按照西北油田分公司当地工业用电价格约为0.48元/kW·h计算：

1 m3天然气产出为：

3.2 kW·h/m3×0.48元/kW·h=1.54元/m3

西北油田分公司天然气对外销售平均价格约1.06元/m3，用于发电的每m3气产出收益比销售收益高0.48元，同时节省了远距离的输送管线投资。

3 钻井气化经济效益分析

从跃参发电站建设10 kV输电线路至各井位，为钻井作业提供生产生活用电，取代原有自备柴油机发电，钻井完井后继续为井队采油等作业提供生产生活用电。以跃进3-3井为例，分析比较天然气发电成本与柴油发电成本。

跃进3-3井队由江汉钻井70208井队作业，该井队也曾在跃进2-11井位钻井作业，统计其一个钻井作业周期用电约150万kW·h。

(1)柴油价格7.83元/L，柴油机每发1 kW·h电需消耗0.29 L柴油，成本约2.27元/kW·h。

(2)1 m3天然气可发电3.2 kW·h，天然气成本价格按照1.20元/m3计算(含气管线建设成本)，则天然气成本约0.38元/kW·h。考虑天然气发电机组运行维护和输电线路投资等成本，现跃进3-3井队用电成本约1.20元/kW·h。

成本节约额为：

2.27-1.20=1.07元/kW·h

钻井周期节约成本为：

150万kW·h×1.07元/kW·h=160.50万元

综上，钻井使用柴油发电和天然气发电的动力成本比较见表1。

表1 柴油发电与天然气发电成本比较

即采用天然气发电替代柴油发电，一个钻井作业周期将节约成本近160万元，大大降低井队用电成本。同时，相比柴油发电，天然气更为清洁，环保效果更为明显，钻井气化在石油钻采工程中有着广阔的应用前景。

另外，对距离较近的井位，天然气发电机组可配套余热锅炉，将发动机排烟余热二次回收利用，可生产热水和蒸汽供井队生活生产使用，从而取代井队现有水套炉等燃气或燃油锅炉，进一步增加天然气综合利用率和产出率，提高油井伴生气利用的经济效益。

4 结语

油田边远零散井伴生气的回收利用是减少资源损耗和区域污染的必要工作，是节能挖潜和环境保护重要措施。通过对塔河油田跃参区块利用边远零散井的伴生气发电项目的研究，项目年发电量近6 000万kW·h，投资年收益约2 203.90万元，每1 m3天然气产出收益增加0.48元，单个井队钻井动力成本节约160.50万元。综上分析，对于井位相对集中，单井间距离较近的边远油区，油井伴生气就地利用发电的经济效益明显；而对于单井距离较远的地区，输气管线和输电线路投资过大，则不适用于集中发电项目，可采用单井配套天然气发电机组配电等模式。塔河油田跃参区块燃气发电项目将燃气资源转化为高品质的电能，为油区乃至整个塔河油田电网提供电力保障，为油田创造可观的经济效益，又可减少环境污染，获得良好的社会效益。

Gas Generation Economic Analysis of Remote Single Well in Tahe Oilfield

Engineering & Technology Center Sinopec Northwest Petroleum Bureau Chen Guojun Yang Bo
Shandong Shengdong Gas Utilization Co., Ltd. Ma Ke Jing Dahu

It is an effective way to utilize the associated gas of the remote single well, and a direct method to generate with natural gas. The paper introduces its economic benefit and development prospect.

remote gas field, generate with associated gas, economic benefit