高温高压酸性气田空冷器设置优化-论文.pdf

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1、第32卷第l期lISUBJECTONTURKMENISTANGASFIELDENGINEERINGCONSTRUCTIONTECHNOLOGYl土库曼斯坦气田专题l／高温高压酸性气田空冷器设置优化秦璇宋代诗雨刘永茜中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司，I~)11成都610041摘要：冷却系统是天然气集输工艺系统的一个重要组成部分。尤其是对于高温、高压酸性气田的内部集输工艺，要求合理优化空冷器的工艺设置，减少介质对管道和设备的腐蚀，降低投资，满足介质的输送条件和工艺要求。根据某气田的集输工艺方案，从空冷器的设

2、置目的、设置位置出发，综合考虑集输和处理工艺、管道、设备材质等因素，对空冷器的设置方案进行优化选取。为类似气田集气工艺提出了新的研究思路和发展方向，对优选国内外异常高温气田集输工艺具有现实指导意义。关键词：空冷器；高温、高压酸性气田；优化；气田集输DO1：10．3969／j．issn．1006—5539．2014．01．0020前言备数量，降低工程投资，使气田集输工艺技术水平得到土库曼斯坦气田地处沙漠地区，集输地面设施主要了提高，为今后在国内外异常高温气田地面建设中探索包括单井站、集气站、油气处理厂及集气站至油气

3、处理出空冷器设置方案优化的方法。气田平面布置见图1。厂含凝析油的天然气采集气管道系统。气田内每口单井产量高，同时井口节流后气体温度高达90～120oC、关井压力43—46MPa，井口流动压力35MPa。原料气中Hs含量3．0～4．5％，CO含量5．66．2％，气田水中cl一含量120000mg／L，属高含H2S、高含CO2、高含cl一、高温、高压的酸性凝析气田，对国内高温、高压酸性气田开发实属罕见，在世界上也很少见。因此对高温、高压酸性气田内部集输工艺中合理设置空冷器位置的工艺优化提出了新的挑战。图1气田平面布置

4、对于该高温、高压酸性气田，集输工艺及原料气管道1空冷器设置目的和设备材质要求必须设置空冷器进行原料气温度控制J。冷却系统是天然气集输工艺系统的一个重要组成部1．1控制原料气温度满足集输工艺需要分。尤其是对于高温、高压酸性气田的内部集输工艺，结合已知基础条件，若从井口至油气处理厂均无空要求合理优化空冷器的工艺设置，减少介质对管道和设冷设备，经计算，单井采气管道末端温度约83℃；集备的腐蚀，降低投资，满足介质的输送条件和工艺要求¨j。气干线末端温度约75~C，因此自井口节流后至油气处通过对本工程空冷器设置方案优化的分

5、析，从而减少设理厂的整个集输过程，管道内输送介质温度较高，同时收稿日期：2013—12—21基金项目：中国石油天然气集团公司重点工程资助项目($2012—7D)作者简介：秦璇(1989一)，女，四川成都人，助理工程师，学士，主要从事油气田地面工程设计工作。8I{。NATuRALGAsANDoILl12014年2月由于内部集输系统为气液混输，且设计压力高，根据相2．1．2方案二关规范计算可得，Hs气体最大分压为0．61MPa，CO集气干线采用“碳钢+缓蚀剂”湿气输送，空冷器气体最大分压为0．84MPa。设在集气站。

6、可见，本工程内部集输腐蚀特点为：同方案一空冷器设置在集气站内，单井节流后原料a)HS气体最大分压为0．61MPa，HS具有较强的气通过采气管道气液混输至邻近集气站。集气站内设置腐蚀性；单井轮换计量分离器、气液分离器、空冷器，原料气经b)CO气体最大分压为0．84MPa，CO具有较强的分离、冷却、再分离后通过集气干线湿气输送至油气处腐蚀性；理厂集气装置。在集气站内增设缓蚀剂加注系统，对集C)大部分管道运行温度高于60℃，易引起应力腐气干线进行缓蚀剂加注预膜处理。方案二集输工艺原理蚀开裂：流程见图3。d)H：S、CO

7、：联合作用的腐蚀；e)高温、HS、CO联合作用的腐蚀。对于原料气中含CO，的酸性环境，当介质温度处于60～100℃时，CO，腐蚀最为严重。由于该气田为高温气田，因此必须控制碳钢管道起点处的操作温度，需在集气站内设置空冷器，控制集气干线起点温度不超过60℃。1_2满足油气处理装置工艺需要图3方案二集输工艺原理流程由于下游油气处理装置的工艺要求，原料气进入脱2。1．3方案三硫脱碳装置温度不高于50℃，因此原料气在进入脱硫集气干线采用双金属复合管气液混输，空冷器可设脱碳装置前需设置空冷器，将温度降至50℃以内。在油气处

8、理厂或集气站。原料气井口节流后输送温度约90～120~C，由于集2空冷器设置位置气干线采用双金属复合管，能大大降低CO，在强腐蚀2．1集输工艺方案比选区对管道的腐蚀速率，该段管道的安全运行得到保障，根据该气田高温、高压、高酸性的气质特点，从集可以不降温运行，因此空冷器可设置在油气处理厂集气站到油气处理厂存在三种不同的空冷器设置位置、集气装置或集气站，满足下游脱硫脱碳装置对