脱水撬低压运行技术探讨

田晓龙 李梦洁 马玉琴 张保利

(中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第一采气厂,陕西西安710021)

脱水撬低压运行技术探讨

田晓龙 李梦洁 马玉琴 张保利

(中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第一采气厂,陕西西安710021)

随着气田天然气的不断采出，地层压力逐渐降低，部分气井由于产能不足采取了间歇生产的管理模式，为了提高气田采收率，某采气厂在多个区块分期开展了“以区域增压为主、部分集气站单站增压为辅”这一增产工艺模式，因压力降至2MPa以下，停运了集气站脱水撬。本文主要针对实施区域增压停运脱水撬造成的影响及解决思路进行分析，提出设备改造建议，为脱水撬低压运行探索、积累经验。

脱水撬;低压运行;探讨

根据管网分布特点，管网集输能力不足的端点集气站和靠近干线节点的单座集气站对比后优选单站增压，增压后进入集气干线。在此工艺布局实施的同时，上游站用于天然气脱水的设备脱水撬受系统压力降低至2MPa以下无法运行。

1 脱水撬停运的影响

区域增压带来的增产效果是很明显的，气井产气量、产水量增加、间歇井实现了连续生产，同时也降低了高压生产天然气带来的风险，规避了设备连年老化、腐蚀带来的负面影响，但在局部会造成如下一些现状：

（1）脱水撬停运，会造成很大的资源浪费，假如不能及时调拨、安装使用，还会造成内部结垢、腐蚀，再次投运会发生很大的费用

（2）脱水撬停运，集气站不脱水，冬季会造成加热炉、采暖炉、发电机供气管线生成水化物冻堵，在全面开展数字化中心站建设的今天，该因素会造成单元生产安全风险的增加，不仅会导致设备的不能正常运转，因水化物导致减压阀失灵，有可能造成站内低压系统的超压，引发安全生产事故。

（3）脱水撬停运，集气站不脱水，在大量的游离水进入输气管线，不仅会降低输送效率，还会造成管线的腐蚀，因存在大量的游离水，往往给下游增压站的安全生产带来隐患。

（4）脱水撬停运，集气站不脱水，会给下游用户造成经济损失，我厂多个站点已经担负起兄弟单位原油生产的燃气供给任务，一旦因水化物造成供气管线冻堵，其影响将是连锁反应，不建立必要的应急响应措施，势必会带来外部负面影响。

2 脱水撬低压运行的思路

按照区域增压增产总体工艺布局，以脱水撬现有基础配置，在不增加太多资金投入的条件下，要实现停运脱水撬的运行，只能选择低压运行这一基本模式，并在低压运行模式下实施局部基础配置的改造。

2.1 脱水撬现有基础条件不能实现低压工艺运行

脱水装置采用KIMARY循环泵，其最大工作压力为1500psi，最高工作温度93℃。现场采用的有9015、21015、45015系列KIMARY循环泵，其运行压力经过现场实践得知，配备9015的脱水撬最小启泵压力为2MPa，配备21015的脱水撬最小启泵压力为2.8MPa，配备45015的脱水撬最小启泵压力为4MPa，增压上游站系统压力低于2MPa。显然，增压上游站系统压力不能满足三甘醇循环泵的运行，即不能实现脱水撬物理脱水这一工艺。

2.2 三甘醇循环泵改造基本思路

对照核心配置分析，只要能够满足将缓冲罐贫液三甘醇升压至吸收塔工作压力，输送至吸收塔内，再通过泵升压将富液三甘醇输送至闪蒸罐就可实现脱水装置中的三甘醇循环（部分脱水撬富液依靠重力可自流至闪蒸罐），一套脱水装置应安装2台/套循环泵，互为备用，以保证脱水撬三甘醇的正常循环。

（1）能源配置

（2）电动循环泵的安全需求

（3）循环泵制造要求

（4）流量确认

3 改造建议

（1）改造前，应充分的与循环泵制造厂商进行必要沟通，针对不同厂家、型号脱水撬的天然气脱水工艺的各项数据进行深入分析，设计制造的循环泵才能最大限度的满足脱水运行需求。

（2）改造可借鉴注醇泵的改造经验，实现单电机、双泵头隔膜运行的方式，满足压力可调、体积小、无泄漏、耐高温、可靠性高、检维修方便等现场需求，并实现脱水撬中、低压工艺运行的转换需求。

（3）考虑三甘醇与天然气在吸收塔中逆向接触时间、三甘醇自上向下流经泡罩塔盘的时间限制及天然气处理量与三甘醇循环量之间的关系，避免出现小马拉大车或大马拉小车的现象。一方面，由于泵排量大，输送液量大，而塔盘渗透有限，造成三甘醇携带损耗；另一方面，由于泵排量小，输送液量小，造成吸收塔内无足够三甘醇与天然气逆向接触吸收饱和水分，并造成再生系列问题。

因此，对循环泵改造的同时，有必要加入变频器进行智能化管理，通过减小电动机电源频率实现转速减低，带动泵减低排量，反之，当需要排量增大时，可通过调节变频器的输出频率，达到控制排量的目的。电动机的负荷随着变频器进行调整，电动机的效率可有效提高，实现不间断工作，满足设备运行的工艺需求，还可防止人为频繁启动缩短寿命，并实现智能盘泵、软启动、软启动停泵，达到节能的目的。

4 结语

随着区域增压模式的广泛开展，集气站系统压力将会逐步降低，越来越多的脱水撬将面临停运的困境，其不仅会进一步降低脱水撬的使用率，造成设备资产的浪费，同时会因天然气不脱水给安全生产及管道输送、关联用户安全用气造成潜在风险。研究脱水撬低压运行模式及相应的技术具有很重要的现实意义，既能保证设备的高效使用、降低员工劳动强度，满足数字化无人值守站的运行需求，同时又能避免设备调拨所产生的高额费用。因此，脱水撬低压运行及其配套技术具有全面推广应用的价值。

田晓龙（1987-）男，汉族，甘肃庆阳人，助理主办，主要从事人力资源管理工作。