英买力凝析气田地面集输系统优化布局方案的选择
时间：2023-02-10 16:40:07 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
杨 爽
中油辽河工程有限公司，辽宁盘锦 124010
英买力凝析气田属于碎屑岩凝析气藏，目前采用高压集输工艺[1]。随着开发进入中后期[2-3]，油气产量、压力开始下降，已形成了高压井为主、低压井逐步增加的趋势，已有18口井处于低压关井状态。根据开发指标预测，2025年约81%的产量转为中压生产，仅有的1套高压集输工艺无法满足生产需要，极大降低了系统适应性且影响效益；
因此，需新建中压集输系统，选择高、中压两套地面系统总体布局最优方案，提升气田集输系统的适应性。
英买力凝析气田2005年全面投入开发建设，包括13个区块、37座井场、10座集气站、东西2条集气干线、1座处理厂。地面系统采用三级布站，高压井口来的油气进入集气站，在站内进行加热、计量，利用集气干线油气混输至处理厂。集输系统设计压力为16～20 MPa，目前单井井口压力为11.2～15.1 MPa，处理厂进站压力为10.3 MPa，外输压力6.65 MPa，利用分子筛[4]脱水+J-T阀节流制冷处理工艺，满足外输天然气水露点、烃露点[5]要求。
处理厂天然气处理规模为700×104m3/d，实际天然气处理量为520.87×104m3/d，其中西集气干线实际天然气输量为456.23×104m3/d，东集气干线实际天然气输量为63.94×104m3/d，87%以上的产量集中在西集气干线，其中75%的产量集中在站4区块。西集气干线相关站场、集输系统总体布局见图1，各节点运行参数见表1。
图1 西集气干线总体布局
表1 西集气干线各节点运行参数
英买力凝析气田已进入开发中后期，随着压力逐步下降，根据产量预测情况（见表2），天然气在2025年开始将转入中低压生产，稳产至2030年。产量集中的站4区块单井井口压力到2028年将全部转入中低压生产（见表3），已建的集输、处理系统无法满足生产需求，因此降压后的地面配套工艺对策势在必行。
表2 西集气干线产量预测情况
表3 站4区块单井井口压力预测情况
综合地面系统已建设施以及开发预测情况，考虑3种方案，具体内容如下。
3.1 末端处理站降压进站，改建丙烷制冷工艺
采用内部集输降压，处理厂[6]进站压力降低，天然气增压外输技术路线。站4区块单井的井口回压在2026年以后低于13 MPa，无法满足高压（10.3 MPa）进站要求。前端集输系统原流程维持高压集输，新建中低压集输系统，将进站压力降为5 MPa，处理厂原“J-T阀节流制冷处理工艺[7]”改造为“丙烷制冷+J-T阀后增压工艺”，天然气处理后新建外输压缩机，增压至6.65 MPa后外输。站1、站3内设置压缩机，增压后高压集输，新建站2至站4中低压DN150混输管道20 km，站4、站5、站6至处理厂中低压DN500混输管道48 km，实现天然气高压、中压系统分开油气混输。干线总体布局见图2，节点压力计算结果见表4、表5。
表4 末端处理厂降压进站方案新建中低压系统节点压力计算结果
表5 分散增压进站节点压力计算结果
图2 西集气干线总体布局
3.2 前端集输系统分散增压，高压混输至处理厂
不改变原地面系统总体布局，维持目前西线高压混输[8]的生产方式，将站2、站4、站5扩建为集气增压站，6座站场就地增压后进入已建高压集气系统，输至处理厂。
3.3 前端集输系统集中增压，高压油气混输至处理厂
站1、站2、站3降为中压集输至站5，站5扩建为集中增压点，当站4前期中压井量较少时，与前端站场利用已建管道一同输至站5增压，2026年以后转为中压产量为主后，在站内扩建增压[9]设施，新建DN250高压混输管道，与站5、站6增压后的高压油气汇合，利用已建DN350外输管道输至处理厂。干线总体布局见图3，节点压力计算结果见表6。
表6 集中增压进站节点压力计算结果
图3 西集气干线总体布局
3.4 方案对比
三种方案对比结果如表7所示。三种方案采用不同的增压模式[10]，均可以满足英买力凝析气田后期单井压力下降的生产需求。方案一采用末端处理站降压进站，改建丙烷制冷工艺，新建压缩机增压外输，对处理厂内改造工程量大，施工难度较高，前端系统需新建中压外输管道，采用高压、中压两套系统双线运行，投资高，减少增压站，降低集输系统能耗与新建动设备的维护费用。方案二和方案三采用前端增压，将已建集气站扩建为集气增压站，不改变处理厂工艺流程，方案二为分散增压，无需新建外输管道，投资低，但是所有站场均设置压缩机，能耗较高。方案三为集中增压，气量较为稳定，便于选型，设备易于运行，能耗及维护成本小于方案二。经综合比较，推荐方案三。
表7 三种方案对比结果
3.5 集气增压站压缩机选择
站4区块单井数量、产量变化均较大，扩建增压站的天然气压缩机[11]压力等级设置低压、中压两种，低压系统压缩机选择进口压力0.5 MPa、出口压力8 MPa，中压系统压缩机选择进口压力2～8 MPa、出口压力16 MPa，中压系统压缩机也可作为低压系统压缩机的组合式接力增压，灵活调节。
（1）在凝析气田开发后期，存在单区块较多井转为中低压井的情况，不适合单井增压，可依托已建集气站，扩建增压系统满足生产要求。
（2）多个区块整体转为中低压井生产时，分散增压新建压缩机设备较多，能耗较高，且存在压能浪费，采用集中增压方式更为经济适用。
（3）整个区块全部转为中低压生产时，可考虑内部集输降压、处理厂进站压力降低、天然气增压外输的技术路线，需校核处理厂内所有设备、阀门等设施，存在不满足正常生产的风险。
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