新增来气使处理厂液态石油减产的改进措施分析

王中一　巴特尔　易思源　单 华　张小兵

(1.重庆科技学院石油与天然气工程学院， 重庆 401331； 2.塔里木油田公司天然气事业部， 新疆 库尔勒 841000；

3.中国石油大学机械与储运工程学院， 北京 102200)



新增来气使处理厂液态石油减产的改进措施分析

王中一1巴特尔2易思源3单 华2张小兵1

(1.重庆科技学院石油与天然气工程学院， 重庆 401331； 2.塔里木油田公司天然气事业部， 新疆 库尔勒 841000；

3.中国石油大学机械与储运工程学院， 北京 102200)

摘要：某天然气处理厂新增来气C2以上组分含量较低，导致在与原工艺原料气混合处理后液态石油产量不增反减，新增来气与外输干气组分对比分析结果表明，气象携带作用是液态石油产量不增反减的根本原因。在分析产量降低原因的基础上对原工艺进行跨线改造，使新增来气越过段塞流捕集器直接进入气液分离器以减少其分离过程的携带效应。改造前后生产数据对比表明工艺经改造后凝析油产量有所提升，液化气产量大幅提升，经济效益显著。

关键词：携带效应； 跨线改造； 液化气； 增产

某天然气处理厂对各单井来气汇集并进行脱水脱烃处理，主要产品为外输气以及液化气、轻烃、凝析油等液态石油产品。后该厂依计划新增来气，处理量增大，但各类液态石油产品产量反而下降，因此需找出导致产量下降的原因，并采取有效措施达到增产增效的目的。

1工艺流程

各单井来气以油气混输方式分别通过A、B两条主管线进入天然气处理厂，后因生产计划安排，新增一股来气并入主管线A。所有来气汇合后经段塞流捕集器S-2201A捕集液塞后，气相经汇管配气分别送至V2201、V2202、V2203、V2204等4套卧式气液分离器进行气液分离。随后气相分别进入对应的1#、2#、3#、4#脱水脱烃装置进行处理，其中经节流降温脱水后的气相作为外输气外输，液相进入轻烃回收装置分离出轻烃和液化气。段塞流捕集器和卧式气液分离器的液相经凝析油稳定装置处理得到稳定的凝析油。工艺流程图见图1。

图1　工艺流程图

2存在问题

原A、B主管线来气共1 600×104m3d，在与新增来气80×104m3d混合处理后，发现虽然处理总量增大，但液态石油产量不增反减。以100×104m3天然气处理量为基准，进行混合处理前后液态石油产量对比分析，发现新增来气后导致液化气产量减少1.06 thm3，液态石油总产量减少5.22 thm3，对比情况见表1。

表1　混合处理前后天然气液态石油产量对比表　thm3

表1　混合处理前后天然气液态石油产量对比表　thm3

类别液化气产量凝析油产量轻烃产量新增来气前平均产量10.0653.4429.96新增来气后平均产量9.0051.5227.72平均产量差值1.061.922.24

3原因分析

新增来气与原A、B管线来气混合后，通过采样分析，发现外输干气C2及以上组分含量均比新增来气高(表2)，这说明工艺当中存在明显的气相携带作用。该作用直接影响段塞流捕集器和气液分离器的分离效果，在保持原工艺参数不变的情况下，大量重组分随气相进入脱水脱烃装置并直接随外输气排出，从而导致液态石油总产量减少。

表2　新增来气与外输干气各组分摩尔分数对比表

4方案措施

通过原因分析，可从提升轻烃回收装置效果、降低分离过程携带作用影响2个方面来解决液态石油产量下降问题，共设计了2个方案。

方案1，提升脱烃效果。即调整脱烃装置区的工艺参数，将段塞流捕集器和分离器中气相携带出的重组分重新回收至液化气与轻烃中。该方案的优点是能较大程度地回收液态石油产品，基本可以抵消气相携带影响，不需增加设备管线，无需施工；缺点为脱烃装置负荷上升，能耗额外增加，运行费用上升[1]。

方案2，改造工艺线路。即通过改造气液分离器前的管线线路，对新增来气单独进行分离处理以保证段塞流捕集器及其余气液分离器中凝析油的回收，降低分离过程气相携带作用导致的重组分损失。该方案优点为无需重调工艺参数，对原工艺影响不大，缺点是需进行管线投资与施工，不能完全消除气液携带影响[2]。

经研究，方案1虽处理效果较好，但对原流程参数调整较大，实施难度较大，且能耗上升[3]，故选择方案2，改造后流程见图2。该流程新增跨线一条，并打开球阀1、球阀2，关闭A井来气进段塞流捕集器的旋塞阀，使新增来气和A井来气通过跨线跨过段塞流捕集器直接进入4#卧式气液分离器进行单独处理，减少对1#、2#、3#卧式气液分离器凝析油回收的影响[4-5]。改造后4#脱水脱烃处理量为390×104m3d，其中A井来气270×104m3d，剩余120×104m3d通过球阀1由B井来气补充。

5效果评价

经过改造后，以目前天然气日总处理量1 600×104m3d、新增来气102×104m3d为例，按天然气100×104m3处理量为基准对改造前后液态石油产量进行对比(表3)，该处理厂液态石油总产量得到明显提升，可以日增加液化气5.92 t，日增加混液量(凝析油、轻油)4.80 t。若按每年装置平稳运行8 000 h计算，改造后年增液化气产量1 971.36 t，年增凝析油和轻油1 598.40 t，年增经济收益达1 595.20万元。

表3　改造前后天然气的液态石油产量对比表　thm3

表3　改造前后天然气的液态石油产量对比表　thm3

类别液化气产量混液量(凝析油、轻油)改造前产量8.7878.90改造后产量9.1579.20产量增量0.370.30

图2　新增跨线流程图

6结语

(1)该处理厂新增来气导致液态石油产品产量不增反减的主要原因是由于其C2及以上组分含量低，气相携带作用明显，造成大量重组分随外输气外输。

(2)通过改造线路对新增来气进行单独分离处理，可有效减轻气相携带作用，且投资较少，对原工艺流程影响较小，易于实施。

(3)目前，多数处理厂存在有新增来气混合处理的情况，改造后增产增收效果较为明显。如按其设计日处理量为300×104m3推算，将会取得更加显著的经济效益，该方法可供其他处理厂借鉴。

参考文献

[1] 李士富.油气处理工艺及计算[M].北京：中国石化出版社,2010：50-62.

[2] 王遇冬，陈慧芳，徐文渊，等.天然气处理原理与工艺[M].北京：中国石化出版社,2011：142-145.

[3] 李允，诸林，穆曙光，等.天然气地面工程[M].北京：石油工业出版社,2005：202-206.

[4] GB50350-2005油气集输设计规范[S].北京：中国计划出版社,2005：25-27.

Analysis of the Improvement Measures for Liquid Petroleum

Production Decline in Processing Plant Because of the New Gas

WANGZhongyi1BATe′er2YISiyuan3SHANHua2ZHANGXiaobing1

(1.School of Oil and Gas Engineering, Chongqing University of Science and Technology, Chongqing 401331, China;

2.Natural Gas Department of Tarim Oilfield Company, Korla Xinjiang 841000, China;

3.College of Machinery and Transportation Engineering, China University of Petroleum, Beijing 102200, China)

Abstract:The new gas was added to a gas processing plant and mixed with the original gas of the process, resulting in the liquid oil production decreased rather than increased, with the components of low ethane. In this article, based on the analysis of the reasons of the lower production, we transform the original process by the method of pipeline crossing to make the new gas feed across the slug catchers directly into the gas-liquid separator to reduce the carrying effect. By comparison of the data before and after the transformation of production, after the transformation of the process, condensate production has improved and LPG production increased dramatically, by which obtaining significant economic benefits.

Key words:carrying effect; transform; LPG; increase production

文献标识码：A

文章编号：1673-1980(2015)03-0071-03

中图分类号：TE866

作者简介：王中一(1986 — )，男，助理实验员，研究方向为油气储运工程。

基金项目：重庆市教委自然科学基金项目“油气三相分离器瞬态模型的建立”(KJ071404)

收稿日期：2014-10-28