辽河油田S6储气库井场一体化撬块应用

1.目的

中国石油辽河油田S6储气库于2013年建成投产，目前采气管线采用大口径碳钢。近年来随着注入气源变化，双6 区块井口采出气CO2分压逐渐上升，2021年CO2分压已达到0.021～0.028 MPa，需要在各井场增设注缓蚀剂撬块，向采气管线内加注缓蚀剂以防止CO2造成管内腐蚀。但区块内1～6 号井场面积有限，需要扩建才能满足撬块摆放需求。由于井场位于辽河口国家级自然保护区内，相关改建工程批复手续已暂缓。此外，新设备投资费用也较高。因此，笔者所在团队通过改造原有注甲醇撬块，增加注缓蚀剂功能，有效解决了以上问题。

2.方法

1）甲醇、缓蚀剂混合适用性论证。选取已在7～9 号井场应用的CO2气液两相缓蚀剂做室内实验，证明该缓蚀剂能够与多种介质混合使用，与乙二醇、甲醇、杀菌剂等各种采输助剂及凝析油、采出水之间有良好的配伍性能，不沉淀、不乳化，不降低缓蚀效率，不干扰其他助剂的功能发挥，在现场可以和甲醇混合加注，也可以分开加注，两种方式都不会影响使用效果。

2）工况适用性论证。1～6 号井场各有一套注甲醇撬块用于防止采气管线冻堵，注甲醇泵最大流量为600 L/h，配套一座容积10.3 m3的储罐及通往各单井采气树的28 MPa 注醇管线。甲醇加注方式：采气前1 h 和停采后1 h 内，用甲醇注满单井采气管线，每次注入总量约为0.4～0.5 m3（采气期单井连续运行，仅在开、关井时注甲醇，使用量较少）。

3）缓蚀剂加注方案。湿天然气中浓度为90～120 mg/L 的缓蚀剂加注量是1.4～1.6 kg/104m3，采用连续（或间歇性）加注方式。以1 号井场为例，井场储存6 m3缓蚀剂即可满足 7 天所需。经过对比，井场现有注甲醇撬块、储罐及注醇管线能够满足开井后注缓蚀剂的压力、注入量和储存量需求。为此改造原甲醇储罐内部结构（图1），增加缓蚀剂储仓，在注甲醇撬块上增加缓蚀剂到注醇泵前配套工艺，可实现注甲醇、缓蚀剂双重功能。

图1 甲醇储罐内部改造示意图

3.作用和效果

改造后的一体化撬块（图2）于2022年11月完成试运，交付使用，该撬块具有如下特点：

图2 1 号井场改造后注甲醇和注缓蚀一体化撬块照片

1）一套工艺两种功能，通过流程切换分别向井口采气管线注入甲醇、缓蚀剂，消除了S6 储气库1～6 号井场采气管线内腐蚀风险，满足管道完整性要求。

2）利用原有氮封装置防止甲醇腔、缓蚀剂腔液体挥发泄放；增加液位信号上传至中控室DCS 控制系统功能，实现液位连锁启停泵，降低人工操作、巡检强度，提高了设备工艺自控能力。

3）不同类型药剂使用同一储罐及注入撬块，简化了工艺流程，减少了高压泄漏点，节省了建设费用和占地面积，为后续一体化撬块产品设计制造提供了参考。

该一体化撬块总改造费用为67.2 万元（包括设计费），对比7～10 号井场分别建设的注甲醇撬块、注缓蚀剂撬块（图3）， 6座井场共减少建设费用729.48 万元，减少占地面积189 m2，大幅度提高了投资回报率。

图3 7 号井场注甲醇撬块和注缓蚀剂撬块照片

注甲醇与缓蚀剂一体化撬块的应用，填补了辽河储气库多用途撬块设计空白，解决了特殊区域内生产运行难题，提高了固定资产使用率，减少了资金投入，实现了降本增效。该撬块应用范围广阔，可以在类似工况的储气库使用，但要考虑具体情况：①该撬块适合采气井“一开到停”的季节性调峰井场（不适用日调峰），以避免过多启停单井造成甲醇储量不足、频繁补充；②要结合注甲醇和注缓蚀剂的流量差异，选取合适的注入泵（缓蚀剂流量较小）；③北方地区要选择倾点低于最低环境温度的缓蚀剂，或在储罐外加伴热保温，以免影响缓蚀剂的使用效果。