《联天然气处理站工艺流程研究与优化》由会员分享，可在线阅读，更多相关《联天然气处理站工艺流程研究与优化（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 0油气田地面工程第2 4 卷第5 期 ( 2 0 0 5 . 5 )哈一联天然气处理站工艺流程研究与优化宁长春 ( 新 疆 塔 里 木 油 田 计 划 规 划 处 ) 庚秀梅 ( 大 庆 油 田 工 程 有 限 公 司 )、孟二1.t止犷、通5.飞通砰飞渔lr气二三:气盖答屯更1中1.、盛1，-.、去于.、宫汀，、孟三、遂二1立芍、宜军、三三.摘要从天然气中回收轻烃的制冷工艺 通常采用 吸附法、油吸收法 和冷凝法。天然气 脱水的方法 主要有 加防冻剂脱水法、溶剂吸收 法和固体吸附剂吸附法。针对哈得4和哈一联 油田 伴生气的气 量、组成， 合理选择了 新疆 塔 里木油田 哈一联天然气处理站的
2、天然气处理装 笠的工艺。该工艺采用的是天然气压缩、分子 筛 脱水及单一丙 烷冷剂制冷法工艺， 并 尽量利 用已 到货装置设备，节省投资。主题词天然气脱水工艺制冷工艺 脱烃压缩l . 概况哈得4 油田位于新疆维吾尔自 治区阿克苏地区 沙雅县境内，塔里木河南岸，哈得逊乡西南约 2 0 k m处，东距轮南一 塔中沙摸公路约5 0 k m， 交通 运输条件便利。油田 所在地大部分为多垄沙地， 有 少部分的波状沙地及小草丘地，地势呈不均匀状 态， 最高点海拔为9 6 0 m ， 最低点海拔为9 4 5 m 。该 地区常年干旱少雨， 年降雨量不足2 0 m m2 0 0 2 年7 月已设计一套5 x 1
3、0 4 m 3 / d 的天然气 处理装置， 操作弹性为6 0 %一 1 4 0 %。部分设备到 货但未安装， 本设计尽量利用已到货装置设备， 节 省投资。本次设计的天然气处理装置设计规模: 6 . 0 x 1 0 4 m 3 / d ， 操作弹性范围6 0 %一 1 6 0 %。处理哈一 联合站及哈得4 联合站原油脱水装置分离出的伴生 气 ( 湿气) ， 脱出的混合轻烃与原油混合后输送至 轮一联原油稳定及轻烃回收联合装置进行处理。伴 生气经脱水、 脱烃处理后达到管输要求的少部分干 气作为联合站内的燃料气， 其余部分外输进人塔轮 管道。2 . 工艺过程的研究本装置对伴生气进行脱水、脱烃，回收轻
4、烃， 处理后的干气除自 耗外，外输至塔轮管道。下面对 各种脱水、脱烃等工艺进行论述、比较，选择适合该装置的处理方法， 做到经济合理、安全可靠， 尽 量简化工艺流程， 采用成熟、 稳妥、可靠的工艺技 术路线，以节省工程投资，方便操作和管理。2 . 1 制冷工艺及选择( 1 )制冷工艺。从天然气中回收轻烃的制冷 工艺通常采用吸附法、油吸收法和冷凝法。吸附法 能耗高、收率低，间歇操作。传统的油吸收法也是 能耗高、收率低，目 前已基本不采用。国内外近 2 0 年来已建成的轻烃回收装置，大多采用冷凝法 分离工艺。冷凝分离按制冷工艺分类主要有冷剂制 冷、节流阀膨胀制冷和膨胀机制冷等。冷剂制冷适用于以控制输
5、气露点为主并同时回 收部分凝液的装置; 原料气较富， 气源和外输气之 间没有足够的压差可供利用， 或为回收凝液必须适 当增压， 所增压力和外输压力之间没有压差可供利 用， 采用冷剂制冷可经济地达到要求的收率。最简单的冷剂制冷工艺是采用单一冷剂的制冷 工艺， 常用冷剂为氨和丙烷。氨制冷是8 0 年代国 内浅冷装置采用较多的冷剂制冷方法， 但氨一般只 能提供一 2 8 冷级的冷量， 且氨遇水对设备有一定 的 腐蚀， 加上氨的刺激性气味及对人体的危害， 近 年来这种工艺在国内新建的轻烃回收装置已很少采 用。国内8 0 年代末期开始采用丙烷制冷工艺，现 已得到广泛应用。丙烷制冷可达到一 3 7 的制冷
6、温 度， 一般适合于以控制外输气露点为主的场合。国 内中小型丙烷压缩制冷机组的制造技术是比 较成熟 的，已形成完整的标准系列， 但丙烷制冷大型压缩 机组基本上是个空白，只设计和制造过小型的国产 丙烷制冷轻烃回收装置p压力很高的气层气 ( 一般为I O M P a 或更高) ， 特别是气源压力会随开采过程递减时， 应首先考虑 采用节流阀膨胀制冷。节流后的压力应能满足外输 压力的要求， 不再另设增压压缩机。另外，当气源 压力较高， 或气量较小不适合用膨胀机时， 可采用 节流阀膨胀制冷。当节流阀膨胀制冷达不到要求的收率时， 可采 用膨胀机制冷。 膨胀机制冷工艺适合以下场合: 油气田 地面工程第2 4
7、 卷第5 期 ( 2 0 0 5 .5 )1 1原料气压力及气量比 较稳定的工况; 原料气压力 高于外输压力， 有足够的压差可供利用; 气体较 贫及收率的要求较高; 膨胀后的气体不需要增压 或仅部分气体需要增压。( 2 )制冷工艺的选择。本装置从哈得4 联合 站来的天然气压力为0 . 2 M P a ， 压力较低、组分较 富。利用已购压缩机增压后压力仅能满足外输气的 压力， 没有压力差可供利用。 采用节流阀膨胀制冷 和膨胀机制冷均不适合， 单一丙烷冷剂制冷法工艺 比较适宜， 丙烷制冷可达到一 3 5 的制冷温度，可 以满足外输气烃露点及回收丙烷的要求，而且工艺 简单， 操作稳定， 能够满足较大
8、操作弹性。已 设计 的气体处理装置工艺采用的就是单一丙烷冷剂制冷 法工艺，因此， 本装置采用冷剂制冷工艺， 经论证 已购丙烷制冷机组更换蒸发器便可以利用。2 . 2 天然气脱水工艺及其选择( 1 )天然气脱水工艺。天然气脱水的方法主 要有加防冻剂脱水法、溶剂吸收法和固体吸附剂吸 附法。加防 冻剂脱水法是和轻烃回收过程相结合， 在天 然 气达到 水化物形成温度之前加人防冻剂， 水和烃同 时被分离脱出。 常采用的 冷冻剂为甲 醇和乙二醇， 甲 醇适于处理气量较小， 含水量较低的井场节流设备和 管线，由 于甲 醇 具有中 等程度的毒性， 对人身安全和 环境不利，目 前已 较少采用。 加乙 二醇防冻剂
9、法中乙 二醇可 再生 循环利用， 适用于原料气中酸性气含量低 的 轻烃回 收 装置 分 一 一 浅冷装置。 但是， 该工艺的 最大 缺点是当原料气中二氧化碳分压大于0 . 0 2 1 M l 、时 ( 湿气)设备需采用腐蚀控制， 或采用抗腐蚀材料; 同 时，由 于乙二醇粘度较大， 特别在有凝析油存在 时， 操作温度过低给乙 二醇溶液与凝析油分离带来困 难， 增加了 在凝析油中的 溶解损失和携带损失 ( 一般 为0 . 1 2 一 0 . 7 2 Lm ， 凝析 油) 。溶剂吸收法主要用于使天然气露点达到管输的 要求， 脱水剂主要为甘醇。现在国内 外普遍使用三 甘醇，由于二甘醇再生温度的限制，
10、其贫液浓度一 般为9 5 %左右，露点降仅为2 5一 3 0 9 C ，而三甘醇 的贫液浓度可达9 8 %一 9 9 %， 露点降通常为3 3 - 4 5 9 C 。三甘醇热力学性质稳定， 理论分解温度比二 甘醇高4 0 9 0 ; 脱水操作费用也比二甘醇低。固 体吸附 法是根据吸附原理， 选择某些多孔性固 体吸附天然气中的水蒸汽， 较常用的吸附剂为分子 筛。 这类方法适用于 深度脱水， 脱水后的干气含水量 可低于I p p m ， 露点低于一 7 0 9 0 。该法优点是对原料气的 温度、 压力和流量变化不敏感， 设计和操作简 单，占 地面积小; 缺点是投资和操作费用比 三甘醇吸 收 法高。
11、固 体吸附法一般用于天然气深冷轻烃回收 装 置等需要深度脱水的场合， 在国内 外深冷分离装置中 普遍采用， 国内 部分浅冷装置也有采用。( 2 )天然气脱水工艺选择。 本工程天然气处理 站的原料气中二氧化碳含量为2 . 8 5 % ( m o l ) ，当原 料气压力达到0 . 8 M P a ， 又有游离水存在时， 需考虑 设备防 腐或采用防腐材料。若采用加注乙二醇防冻 剂方法防冻， 丙烷制冷机组宜采用防腐材料， 但由 于原设计采用分子筛脱水工艺， 进人丙烷制冷机组 的 伴生气为干气，已购丙烷制冷机组没有采用防腐 材料， 所以， 本次设计拟利用已购丙烷制冷机组， 就不能采用注乙二醇防冻的方法
12、。 脱水工艺只能从 三甘醇和分子筛脱水这两种方法中 选择，由于原料 气中 轻烃含量较高， 采用三甘醇脱水， 通过计算， 三 甘醇的 损失可达1 0 % ( 一般为0 . 1 2 一 0 . 7 2 U时 凝析油) ， 又由于本装置天然气露点降为5 0 9 0( 从 3 0 到一 2 0 9 0 ) ， 三甘醇脱水露点降通常为3 3 4 5 9 0 ， 利用三甘醇脱水无法满足要求。这样， 脱水 方法选用固 体吸附法的分子筛工艺较合理。2 . 3 装置脱水位置的优化本设计伴生气经二级压缩冷却、换热、分离， 除去天然气中大部分水分后 ( 伴生气2 . 1 M P a , 3 0 9 0 ) ， 进人
13、分子筛脱水装置脱水，在达到同样脱 水深度的情况下， 分子筛需脱除水量是放在一级分 离器后 ( 伴生气0 . 8 M P a , 4 0 9 C )的二分之一， 分 子筛再生气耗量减少一半， 既节省了能源， 又减少 了干气耗量， 更减小了设备的体积， 使流程更优。2 . 4 分子筛脱水装置的优化分子筛采用三塔流程， 设备经过吸附一再生一 冷却一吸附的往复循环工艺， 实现水气分离， 使天 然气质量得以保证。设备吸附一再生一冷却周期均 设计为8 小时， 工艺间的切换由 全自 动气动阀组控 制实现。采用三塔式分子筛脱水器是使塔与塔间在 不同工艺时实现8 小时自 动切换操作，以达到分子 筛脱水器全天候无
14、间歇工作， 使冷吹后的气体用于 再生气， 可节约干气的 耗量 ( 同两塔流程相比) 。3 . 天然气处理装置优化的工艺流程由哈一联合站和哈得 4联合站来的天然气 ( 0 . 2 M P a , 3 4 一 3 8 9 C )首先经入口 分离器分离 出游离水， 然后进压缩机一级压缩至0 . 7 M P a ,1 2油气田地面工程第2 4 卷第5 期( 2 0 0 5 . 5 )大地对地震信号的吸收衰减规律研究孔今纲傅朝奎( 大 庆 石 油 管 理 局 钻 探 集团 地 球 物 理 勘 探 公 司)摘要由于大地对地震信号有强烈的 吸收衰减作用， 地震信号在地下的传播会 造成地震记录波形的严重失真，
15、 因此在地 震资料采集的过程中， 要根据地层对地震 信号的吸收衰减规律和地震地质条件的特 点， 采取相应的技术措施来补偿有效信号 的能量， 以提高地震资料的信噪比和分辫 率。本文针对松辽盆地北部大庆长垣以东 地区的实际情况， 讨论了建立大地对地震 信号吸收衰减模型的方法， 分析研究了其 吸收衰减规律。主题词 地震信号地层吸收衰减指 数界限频率大地相当于一个低通滤波器， 对地震信号有吸 收衰减作用， 尤其是低降速带。松辽盆地是以沙泥 岩薄互层为特点的陆相沉积盆地， 表层土质松散， 差 异压实并且胶结效果差。虽然第四系沉积一般在几 米至几十米， 最厚也不过2 0 0 m ， 但对地震信号的吸 收衰
16、减却十分严重。因此， 开展大地对信号的吸收 衰减规律研究， 对提高地震采集资料的信噪比和分 辨率大有益处。本文是针对松辽盆地北部大庆长垣 以东地区开展的大地对地震信号衰减规律分析 研究。1 . 建立大地吸收衰减模型的方法与原理根据表层调查资料、 V S P资料和钻井资料， 将 地层按纵波的层速度或反射时间分成若干小层， 每 层的厚度H可从资料中查出， 假设各小层间的介质 是均匀介质， 那么下面各参数就可由经验公式求出:( 1 ) 求取各层的反射波双程旅行时间A T o 0A T o = 2 H / 气一( 1 )式中 ， 蛛是 反 射 纵 波的 速 度， 单 位 为m / s , H 单 位 为m o( 2 ) 求取地层吸收衰减系数P .Is = 7 . 7 5 9 炸 一 ， . 2 x 1 0 6( 2 )( 3 ) 求取累计地层吸收衰减指数K oK=一 Y_ A T , x R( 3 )( 4 ) 求取累计地层吸收衰减量D o用累计地层吸收衰减指数K乘以不同的频率 f , 就可求出相应的累计地层吸收衰减量D ， 其单位 为d B ,D= Kx f( 4
