LNG罐箱在海上油田伴生气回收方案中的应用

孙恪成 韦晓强

（中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司 天津 300452）

引言

油田伴生气随原油共生，属于天然气的一种[1]。海上油田伴生气除作为燃料气或回注外，仍有部分因为无管输系统或管输能力不足等原因都被冷放空或烧掉，造成能源浪费和环境污染[2]。

液化天然气（Liquefied Natural Gas，简称LNG），主要成分是甲烷，是天然气经压缩、冷却至其沸点温度后变成的液体。液化天然气燃烧后对空气污染非常小，而且放出的热量大，被公认是地球上最干净的能源。

将小型橇装天然气液化装置用于海上零散天然气资源回收是近年来国内外的研究热点[2]。南海文昌油田已经在FPSO 上使用LPG 技术成功回收伴生气，成为中海油第一个海上浮式LPG工程[3]。

当前，国内陆上小型橇装液化天然气装置的设计、建造技术已日臻成熟，借鉴陆上众多的工程成功案例，利用天然气液化技术将海上平台生产期间的富裕伴生气液化成LNG 具有技术可行性，但对于LNG 产品的储存、运输，因受现役海上平台甲板空间的限制和LNG 产量相对较小的影响，不宜采用常规LNG 储罐和LNG 运输船进行。随着LNG 罐式集装箱（简称LNG 罐箱）海路联运技术的迅猛发展和实践验证，在海上平台伴生气液化回收中应用LNG 罐箱技术可安全、高效、经济的实现LNG 产品的储运。

1 工程方案

对海上油田有伴生气回收需求的现役平台，通过新增小型橇装液化天然气装置和LNG 罐箱，将平台生产期间未有效利用的伴生气液化成合格的LNG 产品，采用LNG 罐箱实现LNG 的储存、海路运输，形成“现役平台+小型橇装天然气液化装置+LNG 罐箱”的工程模式，构建海上LNG 虚拟管网。

2 伴生气液化回收工艺

利用小型橇装天然气液化装置回收伴生气生产LNG 主要包括：伴生气的增压、净化、和液化。首先将接近常压的伴生气增压后进入净化单元，净化后的原料气（净化气）被制冷冷剂在冷箱内降温而被液化，得到合格LNG 产品，储存于LNG 罐箱。液化工艺的设计应适应海上特殊环境的需要，比如，流程要简单、设备要紧凑、占地面积要小，具有较高的安全性和可靠性，维修周期不能太短[4]。

同时，在净化气的预冷过程中，重烃从其中被冷凝析出，得到NGL 副产品，储存于NGL 罐箱。主工艺流程如图1 所示。

图1 主工艺流程示意图

3 海上平台改造

海上油气处理平台的工艺系统、公用系统等设备繁多、布置紧凑，可用甲板空间极为有限，在满足新增小型LNG 装置生产和LNG 产品储运需要和安全的前提下，应尽量减少平台改造量，使方案具有经济性。

4 LNG 罐箱储运

国内LNG 罐箱多式联运技术日趋成熟，参考国内LNG 罐箱行业在试验及实例应用方面的经验，海上平台生产的LNG 产品可依次充装到平台堆码的LNG 罐箱储存，LNG 罐箱总容量满足每6 天倒运一次的生产需要；罐箱在平台与LNG 罐箱运输船间的装卸依靠平台吊机吊装完成，再由运输船完成LNG 罐箱从平台至码头的海上运输，从而实现陆地分销。按照规范[5]要求，用于海上平台、船舶、陆地间进行货物运输的集装箱应符合近海集装箱的要求，为此方案中所提LNG 罐箱不仅要满足普通LNG 罐式集装箱的要求，而且也要满足近海集装箱的要求。经前期调研发现LNG 罐箱会受平台空间及吊机能力限制，其外形尺寸和额定重量需根据平台的实际能力进行选定。

结语

综合上述，对具有较好气体组份和稳定气源供应的海上油气处理平台，采用“现役平台+小型橇装天然气液化装置+LNG 罐箱”的工程模式，实现伴生气的回收具有技术经济可行性。同时，随着国家部委层面支持政策文件的陆续出台，LNG 罐箱运输必将得到有效应用和大规模发展。采用LNG 罐箱技术能有效解决LNG 产品的储运，使海上平台伴生气液化回收整体方案具有技术经济可行性，实现油田节能减排，值得深入研究和推广。