中秋试采点天然气处理工艺选择

黄涛

摘要：塔里木油田试采井需要快速上产，对单井井场和天然气处理装置橇装化设计进行研究，力求主要工艺设备均成橇设计，便于快速安装和方便搬迁，根据以上需求，试采点天然气处理工艺选用分子筛脱水工艺，分子筛塔撬装化布局。本文对塔里木气田中秋试采点天然气处理工艺选择进行探讨，为类似试采工程提供一些参考。

关键词：天然气脱水;分子筛脱水;试采;橇装化

1项目实施背景

塔里木盆地拥有丰富的天然气资源，是我国主要的天然气产地。2018年10月秋里塔格构造带中秋1井区新增天然气预测地质储量，含气层位为白垩系巴什基奇克组，凝析气预测地质储量超过上千亿方。

中秋1区块为新发现区块，属凝析气藏，周边无配套地面工程，克轮天然气外输管线途径该区块，考虑将中秋1区块天然气输至该外输管线，需要对天然气进行处理以满足外输要求。为实现快速上产，本工程建设大量采用橇装化设计，可为后期塔里木油田在气藏试采橇装化设计应用中积累宝贵经验，是气田地面集输工程走向标准化、模块化、橇装化建设的重要一步。

2 工艺方案

天然气中液相水的存在，对装置及输气管线十分有害，主要表现在：

1. 不但限制管线天然气的流动，降低输量，存在安全隐患。

2. 液相水与酸性气体生产具有腐蚀性的酸，对管线产生腐蚀，需选用价格较高的防腐蚀管材。

3. 容易产生水合物，导致管线冻堵。

4. 商品天然气对水有明确的要求。

因此需要对外輸天然气进行脱水处理。

天然气处理中常用的脱水方法主要有J-T阀节流制冷脱水工艺;分子筛脱水工艺;三甘醇脱水工艺。三甘醇脱水虽然较为经济，但其装置较复杂，成橇难度大，本工程暂不考虑该工艺。考虑天然气处理需要成橇设置，提出天然气处理方案2个：方案A：分子筛脱水;方案B：J-T阀节流制冷脱水。

方案A：分子筛脱水

集中试采点设分子筛脱水橇1座，天然气分离计量后，经分子筛脱水橇脱水外输。分子筛采用等压湿气再生，再生时间8h，再生温度240℃，再生气采用电加热器加热。凝析油采用两级闪蒸，闪蒸后进入储罐储存装车外运，闪蒸气通过燃料气橇调压后送至各用气点。天然气外输计量采用超声波流量计，计量精度1%。

再生气电加热器功率650kW，负荷较大，由于站内有燃料气可利用，考虑采用真空加热炉将再生气加热至70℃后，再进电加热器加热，以期降低电加热器负荷。经计算电加热器功率可降低为550kW，由于分子筛再生操作为非连续操作，采用真空加热炉后，流程切换复杂，同时电加热器功率降低幅度较少，因此不推荐采用增加真空加热炉流程。

方案B：J-T阀节流制冷脱水

集中试采点设J-T橇、乙二醇橇和导热油系统。天然气分离计量后，经J-T节流制冷、低温分离后外输。凝析油两级闪蒸后进入储罐储存装车外运。闪蒸气通过燃料气橇调压后送至各用气点。

3 方案比选

为满足橇装化的要求，天然气脱水工艺不仅需要满足脱水深度及操作方便等要求，还需要具备体积小、轻量化、便于成橇、方便运输等特殊要求，以下从经济性、成橇难度、适应性等方面对两套脱水工艺进行比选，具体见表3-1。

方案A投资、运行成本和费用年值均高于方案B，方案B经济性更优。方案A采用的分子筛脱水成橇技术成熟，流程简单，占地面积小，应用广泛，便于搬迁重复利用;处理量和运行压力适应范围大，更适合试采点流量变化范围大的特点;根据取样分析结果，天然气中含蜡，方案A无低温处理工艺，可以避免后续流程因出现蜡堵需停产清洗的问题。方案B需要设置乙二醇再生装置和导热油系统，两装置设备多，流程复杂，占地面积大，不利于成橇设计。考虑到天然气处理装置需要成橇设计的特点，推荐采用方案A：分子筛脱水工艺。

4 结束语

本文通过对天然气处理工艺进行比选，针对中秋试采点快速建产，大面积橇装化的特点，优选出处理工艺，切实解决了快速建产的难题，为为类似试采工程提供了借鉴。