海上油氣田開發(fā)工藝設(shè)計(jì)的節(jié)能減排措施

1、<p>　　海上油氣田開發(fā)工藝設(shè)計(jì)的節(jié)能減排措施</p><p>　　摘要：本文論述了油氣田伴生氣利用設(shè)計(jì)、電力組網(wǎng)及設(shè)備優(yōu)化設(shè)計(jì)、污水“零”排放理念的落實(shí)等方面的內(nèi)容。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：油氣田開發(fā)，油氣田伴生氣，電力組網(wǎng)及設(shè)備。 </p><p>　　中圖分類號(hào)：P641.4+62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><

2、;p>　　一、油氣田伴生氣利用設(shè)計(jì) </p><p>　　1. 1油氣田伴生氣利用工藝設(shè)計(jì) </p><p>　　渤海遼東灣中部海域某油田，采取油氣并舉、整體考慮的開發(fā)思路，生產(chǎn)流體在中心處理平臺(tái)處理后，原油輸往并口平臺(tái)，天然氣輸往相鄰的增壓平臺(tái)。該油田天然氣主要有伴生氣和氣井氣，其中一部分伴生氣來自中心處理平臺(tái)油處理系統(tǒng)原油一級(jí)分離器氣相出口，另一部分則是來自中心處理平臺(tái)油處理系統(tǒng)

3、原油二級(jí)分離器氣相出口;氣井氣為來自井口平臺(tái)氣體集輸系統(tǒng)。 </p><p>　　該油田的伴生氣和氣井氣產(chǎn)量在 2018以前，均占到整個(gè)油田總氣量的三分之一，但它們的操作壓力相差較大，來自一級(jí)分離器的伴生氣操作壓力為500kPa，二級(jí)分離器的伴生氣操作壓力為30kPa，天然氣的壓力為6 400 kPa，因此采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，伴生氣除了自耗氣之外就難以充分利用。 </p><p>　　上圖

4、是通過工藝方案優(yōu)化設(shè)計(jì)的該油田氣處理系統(tǒng)流程，它采用了三級(jí)壓縮機(jī)系統(tǒng)對(duì)油氣處理系統(tǒng)各級(jí)分離器產(chǎn)生的伴生氣進(jìn)行壓縮回收，實(shí)現(xiàn)伴生氣的充分利用并減少了火炬燃燒排放。由一級(jí)、二級(jí)分離器分離出的伴生氣經(jīng)低壓伴生氣壓縮機(jī)系統(tǒng)增壓后，部分氣體供燃?xì)馔钙阶魅剂弦约盎鹁纥c(diǎn)火盤的點(diǎn)火燃料外，剩下的伴生氣外物至相鄰的增壓平臺(tái)最終輸送到陸上終端，在伴生氣不能提供足夠燃料的情況下，由氣井氣作補(bǔ)充。該設(shè)計(jì)不僅充分利用伴生氣及氣井氣作為平臺(tái)的燃料滿足自身需求，同時(shí)

5、把多余的氣全部外輸，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。僅在最大產(chǎn)氣年，日減排量就能達(dá)到229000m3，每天產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)40萬元以上。 </p><p>　　1. 2低氣油比油田伴生氣的利用設(shè)計(jì) </p><p>　　南中國海珠江口外海海域某油田的原始石油地質(zhì)儲(chǔ)量為534000t，在石油地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算的基礎(chǔ)上，根據(jù)油藏實(shí)測(cè)的油氣比數(shù)值計(jì)算得該油田溶解氣儲(chǔ)量為57500000m3，油田的氣油比僅

6、為2,伴生氣產(chǎn)量比較少，無法滿足普通燃?xì)獍l(fā)電機(jī)燃料需求，若依據(jù)常規(guī)設(shè)計(jì)是持續(xù)排放到火炬與放空系統(tǒng)，必然對(duì)環(huán)境造成影響。 </p><p>　　為滿足節(jié)能減排的要求，同時(shí)將油田的伴生氣進(jìn)行回收利用，在工藝設(shè)計(jì)階段，通過研究比較利用小型發(fā)電機(jī)回收利用該油田的伴生氣，設(shè)計(jì)的流程如下圖。從生產(chǎn)分離器分離出的油田伴生氣經(jīng)人口冷卻器降溫后，進(jìn)人燃?xì)庀礈旃藓腿細(xì)膺^濾器，除液和除顆粒后，被燃?xì)鈸Q熱器加熱，再降壓到燃?xì)獍l(fā)電機(jī)的入口

7、壓力要求供小型燃?xì)獍l(fā)電機(jī)發(fā)電，可見增加小型燃?xì)獍l(fā)電機(jī)利用油田伴生氣并沒有對(duì)工藝流程提出苛刻的要求。 </p><p>　　通過在該油田應(yīng)用小型發(fā)電機(jī)回收利用油田伴生氣，在生產(chǎn)年限內(nèi)可利用伴生氣總量約為37100m3，前7年可平均發(fā)電163590 kW/年，平均節(jié)約燃料油930 m3/年，如果原油按照3500元/噸估算，每年可節(jié)省燃料費(fèi)用269萬元/年。該油田伴生氣利用技術(shù)的特點(diǎn)有:①運(yùn)行可靠性高，故障率低，維護(hù)費(fèi)

8、用低;②設(shè)備無需備用，可連續(xù)運(yùn)行; ③結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小;④對(duì)燃料氣要求低;⑤設(shè)備成模塊化，便于搬遷和重復(fù)利用。為低氣油比的油田伴生氣利用實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排提出了一條可行的路徑。 </p><p>　　二、電力組網(wǎng)及設(shè)備優(yōu)化 </p><p>　　隨著老油田的增產(chǎn)措施（調(diào)整、注水或注聚等）的實(shí)施，油田的電力需求不斷增加。同時(shí)，區(qū)域開發(fā)又使得周邊油氣田的開發(fā)需要不斷接入，從而使一些油氣田的電力需

9、求缺口進(jìn)一步加大。如果按照常規(guī)的思路，就需要通過增加電站的機(jī)組來滿足電力需求，而每個(gè)油田的主電站又需要備用機(jī)組，因此，使得投資和操作費(fèi)大大增加。電力需求缺口加大，已不同程度地制約了中國海洋石油總公司各海域油氣田的正常開發(fā)。 </p><p>　　以往，投入生產(chǎn)的海上油氣田大都采取獨(dú)立開發(fā)的模式，這種模式最大特點(diǎn)是每個(gè)油田都有自己獨(dú)立的電站，這種模式在投產(chǎn)的油氣田數(shù)量不多的情況下具有一定的優(yōu)勢(shì)。但是，隨著投入生產(chǎn)或

10、將投入生產(chǎn)油田數(shù)量的增加，每個(gè)油田獨(dú)立設(shè)置電站的缺點(diǎn)也凸顯出來。如，電站容量小，電力供應(yīng)穩(wěn)定性差，大功率設(shè)備啟動(dòng)困難；每個(gè)油田的電力負(fù)荷在不同生產(chǎn)期間需求并不相同，難以保證電站的機(jī)組都處在最佳工作負(fù)荷區(qū)域；各個(gè)油氣田的電站相互獨(dú)立，在設(shè)計(jì)之初又沒有將各油田電力聯(lián)網(wǎng)運(yùn)作的理念，電力資源得不到共享，能耗和污染物的排放卻增加；周邊新接入的油氣田往往是邊際油田，這些邊際油田開發(fā)難以承擔(dān)建獨(dú)立電站的成本，這些問題在實(shí)行油氣田區(qū)域開發(fā)中尤其突出。

11、</p><p>　　為了解決油田生產(chǎn)中出現(xiàn)的電力需求和供給不均衡的問題，工程設(shè)計(jì)人員創(chuàng)新思路，提出對(duì)各個(gè)油田的電網(wǎng)實(shí)行統(tǒng)一組合。通過電力組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)各油氣田之間的電力資源共享，將某些油田的過剩電力輸送到電力短缺的油田，從而解決缺電油田的電力需求和供電安全保障，實(shí)現(xiàn)資源的合理利用和共享。通過組網(wǎng)，不僅可以實(shí)現(xiàn)各油氣田之間的電力資源共享，解決缺電油田的電力需求，同時(shí)，組網(wǎng)后又使電力進(jìn)行了重新調(diào)配，可使發(fā)電機(jī)組在最佳負(fù)

12、荷率（80%～85%）工作，提高供電可靠性和穩(wěn)定性，減少因電站故障造成的停產(chǎn)損失，并減少燃料消耗和污染物排放。 </p><p>　　三、污水“零”排放理念的落實(shí) </p><p>　　隨著油田的大規(guī)模開發(fā)，含油采出水的處理和排放壓力越來越大；另一方面國家對(duì)于減排的要求也越來越高。如何應(yīng)對(duì)和妥善解決采出水排放的問題已成為油氣田開發(fā)方案研究中關(guān)鍵問題。因此在油氣田開發(fā)過程中應(yīng)提出“零”排放的

13、理念和目標(biāo)，要求在設(shè)計(jì)油田總體開發(fā)方案時(shí)就貫徹和落實(shí)節(jié)能減排理念，對(duì)前期方案進(jìn)行反復(fù)研究和深入論證，從源頭做起，技術(shù)措施到位，使得油田開發(fā)之初就實(shí)現(xiàn)油田開采的采出水“零”排放，而不是到開發(fā)后期再進(jìn)行治理。油氣田落實(shí)“零”排放理念的思路是回注?；刈瑑蓪雍x：注水回注和打污水井回注，其中應(yīng)優(yōu)先考慮注水回注。在開發(fā)方案研究時(shí)采取如下應(yīng)對(duì)措施： </p><p>　　一是，采出水回注對(duì)水質(zhì)有著較高的要求，既要保持油田

14、穩(wěn)產(chǎn)、提高產(chǎn)量，又不能污染地層，否則將影響生產(chǎn)。因此，適當(dāng)提高采出水處理標(biāo)準(zhǔn)，盡可能將產(chǎn)出水全部用于注水開發(fā)。 </p><p>　　二是，由于油田的生產(chǎn)需要和條件限制，不可能將所有采出水都進(jìn)行回注，為了不污染海洋環(huán)境，對(duì)于滿足油田回注量要求之后剩余的采出水，通過新鉆采出水回注井，將剩余采出水注入地下非含油儲(chǔ)層。 </p><p><b>　　四、結(jié)語 </b><

15、;/p><p>　　節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用得當(dāng)，不僅可以充分貫徹和實(shí)施國家和企業(yè)節(jié)能減排戰(zhàn)略，還可在更加經(jīng)濟(jì)有效地促進(jìn)海上油氣田開發(fā)的統(tǒng)籌規(guī)劃，特別是在區(qū)域開發(fā)中起到關(guān)鍵的推動(dòng)作用，并且?guī)?dòng)區(qū)域油田的滾動(dòng)勘探開發(fā)。海上油田區(qū)域開發(fā)不是幾個(gè)油田總體開發(fā)方案的簡(jiǎn)單重疊，如果把節(jié)能減排的理念貫穿于整個(gè)區(qū)域開發(fā)過程，不僅能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排從源頭做起，還可以有效化解油氣田開發(fā)中的一些技術(shù)難題，促進(jìn)油氣田的順利開發(fā)。在油氣田前期方案研究中

16、采取的一些節(jié)能減排措施可能會(huì)在油田開發(fā)之初投入一些資金，增加開發(fā)成本，但是，這種投入必將小于后期治理所付出的費(fèi)用和代價(jià)。節(jié)能減排是一項(xiàng)長期的工作，需要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，常抓不懈，只有這樣，才能按照科學(xué)發(fā)展觀建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的和諧社會(huì)的要求指導(dǎo)開發(fā)油氣田。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 江澤民.對(duì)中國能源問題的思考[J

17、].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2008,42(3) </p><p>　　[2] 溫家寶.凝聚共識(shí)，加強(qiáng)合作，推進(jìn)應(yīng)對(duì)氣候變化歷史進(jìn)程[EB/OL].新華網(wǎng)，2009,12. </p><p>　　[3] 金曉劍，尤學(xué)剛，劉海山.中國海油的節(jié)能減排實(shí)踐[J].節(jié)能與環(huán)保，2008.8 </p><p>　　[4]《海洋石油工程設(shè)計(jì)指南》編委會(huì).海洋石油工程設(shè)計(jì)概論與工藝設(shè)計(jì)