延长气田含甲醇污水再生系统优化改造研究

摘 要：含甲醇污水再生系统是现代气田中重要污水处理设施，是保证气田开采工作正常开展的基础装置，对于气田可持续发展具有重要意义。但是现阶段气田含甲醇污水再生系统的实际运行过程中，还存在着设备系统易结垢、易腐蚀等现实问题，并且也存在着系统运行稳定性不足、含甲醇污水再生处理指标无法满足实际需求等情况，这就给气田含甲醇污水再生系统的应用效果造成了严重的不利影响。因此，现代气田工作开展中，气田含甲醇污水再生系统优化改造设计具有重要意义，能够有效改善延长气田管线系统及设备结构的运行状态，是保证延长气田开采工作顺利进行的重要基础。本文对延长气田含甲醇污水再生系统优化的价值展开分析，并研究延长气田现有含甲醇污水再生系统的缺点，提出其系统优化改造的具体方案，以推动延长气田的现代化发展。

关键词：延长气田;含甲醇污水再生系统;优化改造

随着我国社会经济事业的逐渐发展，人们工作生活中对于天然气资源的需求的不断提升。而延长气田作为我国具有代表性意义的大型气田，是我国天然气资源储备与供应的重要气田产业。在延长气田的天然气资源开采中，对于含甲醇污水处理的重視程度不断提升，这是保证延长气田天然气开采工作顺利进行的重要途径，更是实现延长气田可持续发展、降低其开采成本投入的重要基础。但是现阶段延长气田的含甲醇污水再生系统运行中还存在着一些现实问题，给延长气田水资源循环利用造成了不利影响。

1 延长气田含甲醇污水再生系统优化改造的重要性

在气田开采过程中，天然气水合物的生成会导致气田管线结构以及设备出现结冰冻堵的情况，并且会对管线以及设备结构产生腐蚀影响，增加设备的故障和损坏几率，给气田产业造成经济损失的同时，也会导致气田开采中存在严重的安全隐患。因此，延长气田提出了含甲醇污水再生系统优化改造任务，以推动产业发展。

首先，通过含甲醇污水再生系统优化改造，能够有效提升天然气水合物处理效率。在延长气田的天然气开采中，会产生天然气水合物这种有机化合物，引起管线设施以及机械设备结冰冻堵的情况发生，并且天然气水合物也会导致管线及设备被逐渐腐蚀，给延长气田造成了严重的经济损失以及开采安全隐患威胁。而含甲醇污水再生系统则是对天然气水合物处理的关键，能够对天然气水合物起到溶解作用，这对于延长气田的发展有着重要意义。但是新时期发展背景下，随着延长气田开采工作的不断发展，含甲醇污水再生系统应用中存在的一些现实问题也逐渐暴露出来，这就需要对含甲醇污水再生系统进行优化改造，以提升其天然气水合物处理的效率，为延长气田的发展奠定重要基础。

其次，含甲醇污水再生系统优化设计能够降低延长气田的投资成本[1]。在气田的天然气水合物处理中，主要的技术方式包含了加热升温、节流降压以及添加抑制剂等技术方式，能够实现对天然气水合物的中和处理。而甲醇就是当前气田天然气水合物处理中添加抑制剂方式的主要抑制剂类型，不仅其价格成本相对较低，还能够实现循环再生，符合新时期气田循环发展的现实要求，是现阶段气田天然气水合物处理中应用最为广泛的水合物抑制剂[2]。而含甲醇污水再生系统就是延长气田进行甲醇利用的系统结构，通过对含甲醇污水再生系统的优化改造，能够进一步提升甲醇抑制剂的利用率，以此实现对延长气田天然气水合物处理成本利用实效性的提升，提升延长气田的经济效益。

2 延长气田现有含甲醇污水再生系统运行中存在的问题

虽然现阶段延长气田生产发展实践中对含甲醇污水再生系统应用的重视程度逐渐提升，并且成为了当前延长气田天然气水合物处理的重要系统基础，但是现阶段的含甲醇污水再生系统运行中依然存在着一些现实问题，这就给延长气田的发展造成了一定的不利影响。

延长气田含甲醇污水再生系统始建于2012年，系统的整体水合物处理设计规模为150m3/d，并且具有着甲醇再生单元，能够在天然气水合物处理后对甲醇抑制剂进行回收处理，然后进行回收利用。但是现阶段延长气田的实际运行过程中，还存在着一些现实问题，给延长气田天然气开采工作的发展造成了不利影响。现阶段延长气田含甲醇污水再生系统存在的问题主要包含以下方面：

其一，含甲醇污水再生系统的天然气水合物处理量与设计标准相去甚远，建造计划中含甲醇污水再生系统的天然气水合物处理量为150m3/d，然而现阶段仅为90m3/d，需要通过含甲醇污水再生系统优化改造提升其天然气水合物处理效果。其二，甲醇抑制剂在对天然气水合物处理后进入含甲醇污水再生系统的含醇量较低，仅为10%左右，这就导致了含甲醇污水经过再生系统的处理后无法达到系统设计时的再生后甲醇质量为95%的要求，实际的回收再生后的甲醇质量仅为80%左右，无法满足甲醇抑制剂循环使用的质量要求。这两个问题不仅导致了延长气田含甲醇污水再生系统的实际功能发挥不足，也增加延长气田管线与设备的故障发生几率，增加了延长气田的维修成本投入。

3 延长气田含甲醇污水再生系统优化改造方案

在对延长气田含甲醇污水再生系统的优化改造中，对含甲醇污水再生系统问题发生的原因进行了深入分析，主要就是由于含甲醇污水再生系统本身的系统装置受腐蚀、堵塞影响较为严重，系统来水的水质情况也较为复杂，也就导致了含甲醇污水再生系统腐蚀情况的发生。并且在含甲醇污水再生系统中，甲醇再生塔塔身和塔盘结垢以及腐蚀情况也较为严重，对蒸馏塔的蒸馏效果产生了不利影响[3]。同时，含甲醇污水再生系统设计中，甲醇再生塔含醇污水的金属设计温度为82℃，然而现实情况中，污水进料温度仅为32℃，远远达不到设计要求，再加上含甲醇污水再生系统甲醇再生塔塔底再沸器是以虹吸式自然循环的发方式进行含醇污水处理，实际运行中，含醇污水发泡现象严重，实际处理过程中的循环效果较差，存在着汽阻情况，温度控制较为困难，不利于再生塔的正常作业，再生塔塔顶的甘薯空冷器换热效果也较差[4]。

基于此，在延长气田的含甲醇污水再生系统优化改造中，提出了如下优化改造方法：第一，将含甲醇污水再生系统再生塔的ADV浮阀塔板改造为斜孔塔板，以此提升甲醇再生塔的防垢能力，并在原系统中上增加新塔，构建提馏段。第二，在含甲醇污水再生系统的提馏塔塔底新增一台塔底水提升泵，以促进再生塔塔底含醇污水循环。第三，在精馏塔塔顶添加一台干式空冷器，以保证塔顶的换热效果满足优化改造要求。

在经过对延长气田含甲醇污水再生系统的优化改造后，技术人员通过Aspen plus 软件进行了改造后装置的系统运行小效果的模拟实验，以探究延长气田含甲醇污水再生系统优化改造后的实际应用效果。经过模拟研究后发现，延长气田含甲醇污水再生系统优化改造后含醇污水处理后甲醇产品的回收质量达到了96.18%，超过了延长气田含甲醇污水再生系统最初设计要求质量的95%，能够实现对再生甲醇产品的利用。同时，延长气田含甲醇污水再生系统的回注水质量分数为0.05%，满足了延长气田天然气开采工业的实际需求，为延长其气田的发展奠定了含甲醇污水再生系统的保障，降低了延长气田的成本投入。

4 结语

延长气田含甲醇污水再生系统的优化改造对于气田发展具有重要意义，改善了含甲醇污水再生系统运行中存在的现实问题，对延长气田生产工作的发展起到了重要的促进作用，更实现了延长气田的可持续化发展。

参考文献：

[1]赵运涛，王毅，曹强强.延长气田含甲醇污水再生系统模拟及优化改造[J].石油与天然气化工，2017（06）：106-110.

[2]张娟利，薛文瑞，胡耀强，等.延长气田含甲醇污水处理工艺的优化研究[J].西安石油大学学报（自然科学版）， 2018（04）：119-123.

[3]王红亮，张永锋.低温甲醇洗预洗再生系统优化改造[J].中国化工贸易，2019（08）：202-202.

[4]祁静.油田污水处理系统优化改造效果评价[J].中国化工贸易，2018（07）：166-166.

作者简介：

孙文娜（1985- ），女，汉族，籍贯：山东邹城，大专学历，技术员，研究方向：分析化验。