姬塬油田伴生气集气与利用技术研究_宋小红.docx
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1、 学位论文创新性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他 人己经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位 或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中做 了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。 论 文 作 者 签曰期: 学位论文使用授权的说明 本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读 学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方
2、法发表、复制、 公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接 相关的学术论文或成果时,署名单位仍然为西安石油大学。 论文作者签 导师签名 曰期 : 1 f 日期: 注:如本论文涉密,请在使用授权的说明中指出(含解密年限等乂 论文题目:姬塬油田伴生气集气与利用技术研究 专 业:石油与天然气工疒 r 硕士生:宋小红(签名 ) 指导教师:胥元刚(签名 ) 王方一(签名 ) 摘 要 中国石油长庆油田第五采油厂开采的姬塬油田北区位于鄂尔多斯盆地北部,可采储 量达到 2.8X104t, 该区块开采层油气比高达 78.3 98.6m3/t, 拥有丰富的原油伴生气资 源。 20
3、11年初,油田伴生气量测算达 2. xl 8Nm3,配套建设有 1座处理量 3.0X104Nm3/d 的伴生气回收站,少部分用于加热和发电利用,有效利用率仅 44%,剩余 56%的伴生气 在开采处理储存过程中自然挥发或以火炬燃烧形式消除,造成极大的资源浪费,加剧了 大气污染和生态环境破坏。在国家污染减排的形势下,提高原油伴生气应用效率和水平 既能提高油田开发经济效益的要求,也符合国家环保要求和可持续发展理念。 本文首先对姬塬油田北区原油伴生气的资源分布进行了调查,优选 出富集区快。结 合采油地面工程技术应用的 “ 二级布站模式 ” 和密闭集输流程应用,对油气混输、油气分 离方式、集气模式及相关
4、设备进行了对比研究,并结合地理条件、现场施工及生产管理 实际情况,分析集气效果和经济效益性,确定影响集气的主要因素,明确三大核心技术 : 单井到增压撬(转油站)的油气混输技术、増压撬(转油站)油气粗分离和分离点至联 合站(伴生气回收站)的増压输气技术。最后,在伴生气回收站(轻烃厂)进行末端加 工再利用,以提高伴生气综合利用率。 关键词:伴生气集气系统轻烃回收现场应用 论文类型:应用研究 Subject: Speciality: Name: Instructor: Study on Associated Gas in Changqing Jiyuan Oilfield Petroleum & N
5、atural Gas Engineering Song Xiaohong (signature) Xu Yuangang Wang Fangyi (signature) (signature) ABSTRACT The cementing technique for Associated Gas in Changqing Oilfield mining of Petrochina Changqing Oilfield Production Plant No.5 on the north of Jiyuan Oilfields district is located in the norther
6、n Erduos basin, recoverable reserves of 2.8 x 104 1 , The block layer drilling oil and gas ratio as high as 78.3 98.6 m3 /1, is rich in crude oil associated gas resources. In early 2011, the block associated gas measuring 2.11 x 108 Nm3, supporting construction has a capacity of 3.0 x 104 Nm3 / d as
7、sociated gas recycling, a small number of used for heating and power generation, effective utilization only to 44%. The remaining 56% of the associated gas in the process of mining processing storage natural volatilization or eliminate in the form of the torch burning. It will cause great waste of r
8、esources, aggravate the atmospheric pollution and ecological destruction. In the situation of domestic pollution emissions, it not only conforms to the national environmental requirements and sustainable development, but also improves the efficiency of oil associated gas application and oilfield dev
9、elopment economic benefits. Firstly, this article investigate the distribution of the northen Jiyuan Oilfield crude oil associated gas resources. Making the study to oil-gas mixture transportation, oil-gas separation methods, gas-collecting mode and other related equipment, which combine with oil-su
10、rface engineering technology application of secondary embattling mode and airtight gathering and transferring flow applications. Secondly, analyzes the gas collecting effect and economic efficiency by using the geographical conditions, site construction and production management actual situation to
11、substantiate three principal factors to gas-collecting. The core techniques are single well booster to pry (transfer station) of oil and gas mixing technology, pressure lever (transfer station) crude oil and gas separation and separation point to union station (associated gas recycle bin) pressurize
12、d gas transmission techniques. Finally, in the end of the associated gas recycle bin (light hydrocarbon factory) for processing and recycling in order to improve the comprehensive utilization of associated gas. Key Words: Associated Gas Changqing Jiyuan Oilfield gas gathering system hydrocarbon reco
13、very field application Thesis: Application study HI 雜 . 1 1.1本文研究的目的与意义 . 1 1.1.1研究 g的 . 1 1.1.2研究意义 . 2 1.2国内外研究状况 . 3 1.2.1国外发展状况 . 3 1.2.2国内伴生气回收利用情况 . 4 1.3论文的创新点 . 7 1.4本文研究内容 . 8 第二章姬塬油田北区开发形势 . 9 2.1姬塬油田北区油田开发现状 . 9 2.2原油集输技术应用 . 10 2.3姬塬油田北区开采储层特性及伴生气性质 . 11 2.4 /H吉 . 12 第三章伴生气资源分布特征研究 . 13
14、3.1套管气的产生原因 . 13 3.1.1套管气资源分布 . 14 3.1.2套管气的成分分析 . 15 3.2集输站场分离伴生气 . 16 3.2.1集输站场分离伴生气的分布 . 17 3.2.2集输站场分离伴生气的组分特点 . 18 3.3溶解气 . 18 3.3.1联合站的溶解伴生气 . 18 3.3.2 原油稳定 . 19 3.4姬塬油田北区油田伴生气生产特征 . 21 3.4.1姬塬油田北区伴生气生产耗用量统计 . 21 3.4.2姬塬油田北区伴生气的经验核算 . 21 3.4.3联合站通过稳定拔出溶解气和轻烃的核算 . 22 3.5 /H吉 . 22 第四章油田伴生气集气设备研究
15、 . 23 4.1相规 . 23 4.2姬塬油田北区地理因素对集气的影响 . 23 4.3姬塬油田北区地理因素对原油集输的影响 . 24 4.4伴生气集气设备 . 24 4.4.1套管气回收设备 . 25 4.4.2油气混输设备 . 26 4.5 30 第五章油田伴生气集气方式研究 . 32 5.1相规 . 32 5.1.1增压集输工艺 . 32 5.1.2负压集输工艺 . 32 5.1.3自压集输工艺 . 33 5.2伴生气集气工艺的经济性选择 . 33 5.3增压压缩机输气 . 34 5.3.1集气用增压压缩机 . 34 5.3.2姬塬油田增压输气工艺选择 . 34 5.3.3姬塬油田增压
16、输气试验 . 35 5.4伴生气自压输气 . 36 5.5伴生气输气管线的建设 . 37 5.6 38 第六章伴生气利用 . 39 6.1利用伴生气发电 . 39 6.2利用伴生气生产 NGL或 CNG . 39 6.3利用伴生气生产 LPG和稳定轻烃 . 39 6.3.1轻烃厂工艺现状 . 40 6.3.2轻烃厂建设的原料基础与必要性分析 . 40 6.3.3轻烃厂工艺的选择 . 41 6.3.4目前 A1轻烃厂的运行现状 . 41 6.4 /H吉 . 41 第七章结论与建议 . 42 7.1 42 7.2 MIX . 42 if . 43 参考文献 . 44 攻读硕士学位期间发表的论文 .
17、 47 III 第一 章 绪论 油田伴生气在地层中与原油共存,在采油过程中随同原油同时被采出,经油、气分 离后所得的混合气体。油田伴生气是一种混合物,主要成分为 CH4、 C2H6、 C3H8,还含 有少量易挥发的液态烃及 co2、 N2、 H2S,经常还携带有水分、机械杂质等。伴生气亦 称石油气或油田伴生气,是与石油沉积一起存在的天然气,通常以气顶的形式存在于含 油层之上或溶解在原油中。 油田伴生气的量一般较小,可利用的压能较低,过去往往被误认为是没有价值的天 然气,对于它们往往是采用直接燃烧的方法处理,而随着油田伴生气的产量越来越多, 直接燃烧留下了许多后遗症:燃烧所产生的 co2是温室气
18、体的一个主要来源。采取排放 燃烧的处理方法,对环境污染特别严重,随着国家对能源开采加工和运输过程中所造成 环境污染的重视以及对能源浪费治理整顿力度的加大,合理回收利用该部分能源已是当 务之急,也是国内能源 可持续发展的一个必然趋势。 根据油田生产伴生气集中分离位置不同,将油田伴生气分为三类: (1) 套管气,产生于油井套管中,每个井场气量一般在 2000m3/d, 组分较贫, 具有一定的回收利用价值; (2) 站点伴生气,在集输站场缓冲罐或三相分离器中分离出来的气体,组分较富, 有较好的回收利用价值。 (3) 油罐集输站场分离伴生气和溶解气,溶解在原油中伴随原油流动,在集输站场 或三相分离器(
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