海上油田伴生气处理及运输研究.pdf

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1、第40卷第l期2011年02月船海丁程SHIP＆．()CEANENGINEERINGV01．40No．1Feb．2011D()I：10．3963／j．issrL1671—7953．2011．01．041海上油田伴生气处理及运输研究谭越(中海石油研究中心，北京100027)摘要：针对天然气市场的发展态势和海上油田开发中面临的伴生气回收利用率低的问题。结合不同的储运方式，对伴生气的海上运输方式进行对比。分析专用船舶、罐式集装箱船和滚装船三种不同的运输方式的其技术特点和经济性。对海上油田伴生气的运输提}l{建议。关

2、键词：海l二油田；伴生气；运输中图分类号：U674．38文献标志码：A文章编号：167卜7953(2011)01一0135一05从世界范围来看．随着低碳经济时代到来，天然气将超过原油和煤炭，成为世界一次能源消费结构中的“首席能源”，进入一个全新的发展时期。尽管天然气目前在我国能源结构中的比例仅占3．8％，远低于24．1％的世界水平，但2000～2008年中国天然气消费量由2．45×1010m3增至8．07×1010m3，并呈加快增长态势。我国的天然气消费正在进入快速发展的新阶段【1]。相对于陆上天然气，海上天

3、然气的开发不仅环境严峻、技术复杂、投资巨大，而且建设周期长、投资回收期长，风险性较大。目前得到开发的一般是较大的或近海的天然气田。而海上油田的伴生气，即海上油田开采过程中。油层问出现与石油共生、伴随石油一起开采出来的天然气，一直未能得到充分利用。根据对渤海、南海东部和西部等21个海上油田的伴生气产量、自用量和放空量调研，发现油田开发期若伴生气很少时，一般未考虑自用，全部放空；若伴生气较多时主要用于电站和热站燃料需求，剩余少量的伴生气放空。数量从每天数千m3至数万而3，甚至十几万甜不等；投产运行后，部分油田伴生

4、气增加很多【2】。中海油2007年天然气产量近6．4×109m3(主要为气田)，火炬放空量约为5．5×108m3，放空量占气产量的9％，远远超收稿日期：2010一03—11修回日期：2010一03—25资助项目：中困海洋石油总公司综合科研项目。作者简介：谭越(1978一)．男．博t．T程师。研究方向：海洋边勋；油田开发．船舶与海洋结构物设计lI二-咖iI：tanyue2@cnooc．com．cn过全球放空量比例[3

5、。与海上大量天然气因不能有效回收而被迫放空形成鲜明对比的是，陆上能源日益紧张。以渤海油田周边的

6、北京、天津、河北、山东、辽宁、山西六省市为例，《陕京三线输气管道工程可行性研究》中的天然气供需平衡预测数据显示，2015年这六省市对天然气的需求量达5．08×1010m3，但目前中石油、中石化和中海油已建成的能源资源，2015年的供气量为2．244×10加m3，天然气缺口为2．836×1010m3，远不能满足这些省市的经济发展对能源的需求。1处理工艺现有的天然气处理T艺比较见表1，得到成熟应用的主要是I，NG技术和CNG技术。2运输方式根据伴生气处理工艺的不同，相应的运输方式会有所不同。伴生气的储存能力一般在

7、3～5d生产规模的范嗣内．且目前开发的海上油田距离陆地的距离一般在1000km以内，因此海上油田伴生气气量小，运距较短。其运输方式选择主要从安全性和经济性两个角度考虑。2．1专用船舶2．1．1I。NG船I．NG船是在低温下运输液化天然气的专用船舶，是国际公认的高技术、高难度、高附加值产品。目前尚未有发生任何液化天然气船藿大泄漏事故的}己录。12．5万而3是最I．NG常用规格。在建造船舶中最大的尺寸已达到20万m3，使用寿命一般为40～45年。随着世界各国对环保能源】35第l期船海工程第40卷天然气(或油田伴牛

8、气)经过脱利用气体的町爪缩性．将天然气利用天然气nf在一定温度和压原理水、脱酸性气体和蓖烃后压缩、膨(或油田伴牛气)净化处理(脱硫、力条件卜．与水分了结合形成笼状胀、液化而形成低温液体脱水、脱油等)后以高压进jj储存结品【占1体的特点来储运天然气储仃温度，。。／℃一lbz常温一15冀篇晨夕常压，s～zs常压压缩比1：6001：250(25MPa)1：(150～180)优点耋戮耋豁笛鑫焘莱鬻嚣嬲需曩霎简蚕囊搿糍。嘲对优点产工艺流程nf模块化成橇；K缩比单；主要设备叮实现闰产化；投资髂：”。f￥珏釜1：；：：；二

9、：‘。⋯”缺点rI：艺流程复杂；。璧雯是垄高造成储存系统笨蕈牛篆箔搿、赛徽綮霉焉薹和安全隐患柔篇漠?莳为蠢lJI八盈忘焉甬：。。需求量的增加，对I。N(；的海上运输日趋看好，从而致使新建的I．NG船趋向大型化。且技术经济论证结果表明．随着船剖的增大，其经济效益越好。由于包括终端在内的I。N(；船运T程总投资巨大，通常运程超过3oOokm才能赢利一j。尽管液化天然气船在船运丁业中拥有最好的安全记录。但