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含硫單井原油安全儲(chǔ)存及閃蒸氣回收研究

文檔作者：吳超1 曾正平2宮彥雙1 朱麗靜2張愛(ài)良1 郭艷林2 文檔來(lái)源： 1．中國(guó)石油天然氣股份有限公司塔里木油田分公司 2．中國(guó)石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司西南分公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年01月08日
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天煞號(hào)與石油
NATURAL GAS AND OIL
2016年12月
含硫單井原油安全儲(chǔ)存及閃蒸氣回收研究
吳超1 曾正平2宮彥雙1 朱麗靜2張愛(ài)良1 郭艷林2
1．中國(guó)石油天然氣股份有限公司塔里木油田分公司， 新疆庫(kù)爾勒841000；
2．中國(guó)石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司西南分公司， 四川成都610041
摘要：含硫原油儲(chǔ)存及閃蒸氣排放的安全一直是油氣單井特別是試采單井的關(guān)注熱點(diǎn)。通
過(guò)對(duì)塔里木油田含硫單井H：S泄漏點(diǎn)的分析，提出更優(yōu)的設(shè)置方式和防范措施，并經(jīng)過(guò)對(duì)經(jīng)濟(jì)效益
的分析給出合適的建議。在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)全面考慮原油儲(chǔ)存安全，對(duì)閃蒸氣進(jìn)行回收，在減少
溫室氣體排放、保護(hù)環(huán)境的同時(shí)，還能帶來(lái)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、政治上的多重效益。
關(guān)鍵詞：含硫原油；閃蒸氣；回收；儲(chǔ)油罐
DOI：10．3969／j．issn．1006—5539．2016．06．005
0前言
目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于單井儲(chǔ)存和閃蒸氣排放相對(duì)較成
熟，但對(duì)含硫原油儲(chǔ)存、閃蒸氣排放的安全處理還缺乏
成熟的工藝及設(shè)備。中國(guó)石油塔里木油田的試采井、生
產(chǎn)井對(duì)采出的含硫原油通常采用常壓儲(chǔ)罐儲(chǔ)存，但該儲(chǔ)
存方式存在一定的安全隱患。為此，塔里木油田開(kāi)展了
含硫單井原油安全儲(chǔ)存及閃蒸氣回收研究。
1 試采井儲(chǔ)罐設(shè)置現(xiàn)狀
1．1高架油罐及裝車現(xiàn)狀
目前，中國(guó)石油塔里木油田部分地區(qū)單井含硫原油
儲(chǔ)存采用50 m3常壓方形高架儲(chǔ)油罐儲(chǔ)存，罐頂設(shè)置有
呼吸閥，不能完全密閉?。單井一部分采用密閉裝車系
統(tǒng)，一部分采用不能完全密閉的裝車系統(tǒng)。儲(chǔ)罐閃蒸出
來(lái)的含硫閃蒸氣經(jīng)堿洗后站外就地排放。高架安裝的
原油常壓儲(chǔ)罐及裝車系統(tǒng)見(jiàn)圖1。
1．2地面油罐及裝車現(xiàn)狀
中國(guó)石油塔里木油田還有部分試采井含硫原油采
用50 m 3常壓方形地面儲(chǔ)油罐儲(chǔ)存，安裝方式為地面
安裝心】，見(jiàn)圖2。試采井的含硫原油在進(jìn)入儲(chǔ)罐前均加
入適量配比的脫硫劑，將原油中的H：s含量降至≤
圖1 高架安裝的原油常壓儲(chǔ)罐及裝車系統(tǒng)
10 ppm(10 ppm=14．41 mg／m 3)。裝車方式均采用泵
抽、敞開(kāi)式簡(jiǎn)易裝車鶴管，地面安裝的原油儲(chǔ)罐現(xiàn)場(chǎng)裝
車系統(tǒng)見(jiàn)圖3。儲(chǔ)罐閃蒸出來(lái)的含硫閃蒸氣站內(nèi)就地
排放。
1．3設(shè)置現(xiàn)狀的安全風(fēng)險(xiǎn)分析
1)中國(guó)石油塔里木油田各片區(qū)試采井含硫原油一
般采用50 lltl 3常壓方罐儲(chǔ)存，儲(chǔ)罐為高架安裝或地面安
裝。罐頂設(shè)置呼吸閥，儲(chǔ)罐內(nèi)的含硫閃蒸氣就地散排或
者引出站外直接散排。其裝車系統(tǒng)大部分為簡(jiǎn)易的敞
開(kāi)式裝車鶴管或不能實(shí)現(xiàn)完全密閉的密閉裝車產(chǎn)品(目
前塔中片區(qū)正在對(duì)該部分產(chǎn)品進(jìn)行改造)，裝車操作時(shí)
存在H，S泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)操作人員的人身安全帶來(lái)嚴(yán)重
的安全隱患"-。
收稿日期：2016—02—29
基金項(xiàng)目：中國(guó)石油“塔里木油田含硫油氣場(chǎng)站風(fēng)險(xiǎn)與對(duì)策研究”項(xiàng)目資助(JCF一2014—100—19)
作者簡(jiǎn)介：吳超(1979一)，男，四川成都人，工程師，學(xué)士，主要研究方向?yàn)楣に嚢踩?
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
第34卷第6期
Nil AND GAS TRANSPORTATION AND STORAGE
二溉
圖2地面安裝原油儲(chǔ)罐
圖3地面安裝的原油儲(chǔ)罐現(xiàn)場(chǎng)裝車系統(tǒng)
2)含硫原油在進(jìn)入儲(chǔ)罐前加入適量配比的脫硫劑，
目前的配比方式為邊添加脫硫劑邊監(jiān)測(cè)脫硫效果，一旦
脫硫劑配比效果不理想，將達(dá)不到脫硫的預(yù)定目標(biāo)，存
在安全風(fēng)險(xiǎn)‘31。
2原油儲(chǔ)存的改進(jìn)方案
2．1 對(duì)原油儲(chǔ)罐的改進(jìn)
1)H：s含量>10 ppm的試采井凝析油或原油儲(chǔ)存、
油號(hào)儲(chǔ)運(yùn)23
裝車均采用全密閉系統(tǒng)H1；H：S含量≤10 ppm時(shí)，可不
采用密閉系統(tǒng)。
2)儲(chǔ)罐應(yīng)采用壓力容器”]，罐頂設(shè)置手動(dòng)放空閥及
安全閥。同時(shí)儲(chǔ)罐應(yīng)具有相應(yīng)的強(qiáng)度、鋼度及耐腐蝕
性能‘6|。
3)為防止儲(chǔ)罐溢流，儲(chǔ)罐裝油量應(yīng)在安全液位內(nèi)，
儲(chǔ)罐宜單獨(dú)設(shè)置高、低液位報(bào)警裝置等就地變量檢測(cè)，
有條件時(shí)可上傳至控制室。
4)為防止油品凝固，儲(chǔ)罐設(shè)置油品溫度就地檢測(cè)，
并對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行保溫，且應(yīng)設(shè)置電加熱設(shè)施。加熱方式宜
選用插入式的電加熱棒進(jìn)行加熱。
2．2密閉壓力儲(chǔ)罐儲(chǔ)存工藝
單井站內(nèi)氣液分離器分離后的原油進(jìn)人儲(chǔ)罐儲(chǔ)存，
儲(chǔ)罐采用密閉壓力容器o7|，罐頂設(shè)置放空EI，儲(chǔ)罐內(nèi)的
閃蒸氣通過(guò)放空口排人放空系統(tǒng)，當(dāng)需對(duì)罐內(nèi)閃蒸氣進(jìn)
行回收時(shí)，罐頂設(shè)置的出氣El將閃蒸氣接入回收流程。
單井原油儲(chǔ)存流程見(jiàn)圖4，壓力容器示意圖見(jiàn)圖5。
上游來(lái)凝析洲
[> Ill
密閉壓力
接站內(nèi)燃料儲(chǔ)罐
氣管線補(bǔ)氣E>_唯1L書——卜—毒—一pd口冊(cè)—I丌
量
量聶量
臣強(qiáng)量
娶
[>
去密閉裝車系統(tǒng)
圖4單井原油儲(chǔ)存流程
圖5帶壓50 m 3高架儲(chǔ)罐示意圖
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
24
天然與與石油
NAllJRAL GAS AND OIL
2016年12月
3含硫閃蒸氣的處理方案
由于每口單井的產(chǎn)油量不同，儲(chǔ)罐內(nèi)的閃蒸氣量也
不同，在工程設(shè)計(jì)時(shí)，需根據(jù)各單井的實(shí)際產(chǎn)油量計(jì)算
閃蒸氣量，再確定閃蒸氣的處理方案。閃蒸氣的處理方
案主要有兩種：一是對(duì)閃蒸氣進(jìn)行回收利用，二是無(wú)法
回收時(shí)對(duì)閃蒸氣進(jìn)行安全排放。
3．1 閃蒸氣的計(jì)算
閃蒸又叫平衡汽化，特點(diǎn)是所形成的氣、液兩相都
處于同樣溫度和壓力下，并呈平衡狀態(tài)。所有組分都同
時(shí)存在于氣、液兩相中，而兩相中的每一個(gè)組分也都處
于平衡狀態(tài)。液相和氣相問(wèn)的平衡關(guān)系，用亨利定律
表示：
Yi=kixi (1)
兩相之間的氣、液平衡關(guān)系為：
ΣYi=Σ(七i‘茹i)=1．0(泡點(diǎn)方程式) (2)
Σ茗。=Σ(})=1．0(露點(diǎn)方程式) (3)
。。i
式中：Yi為氣相中組分i的摩爾分?jǐn)?shù)；zi為液相中組分i
的摩爾分?jǐn)?shù)；后i為相平衡常數(shù)，它是壓力和溫度的函數(shù)。
根據(jù)《石油和化工工程設(shè)計(jì)工作手冊(cè)》第三分冊(cè)《氣
田地面工程設(shè)計(jì)》，求閃蒸氣量也就是計(jì)算在一定壓力
下處于泡點(diǎn)之上和露點(diǎn)之下的氣、液混合物中到底含有
多少液體和蒸汽的問(wèn)題。
在工程項(xiàng)目中，通常采用HYSYS軟件模擬計(jì)算閃蒸
氣量隅]。單井閃蒸氣的大小與單井原油產(chǎn)量、組分有關(guān)。
3．2閃蒸氣回收利用方案
單井儲(chǔ)罐內(nèi)原油產(chǎn)生的大量閃蒸氣，如果直接放
空，將造成大量的資源浪費(fèi)及污染問(wèn)題，通?？紤]回收
利用p叫0|。單井站閃蒸氣回收方式主要有單井加壓回
輸、CNG技術(shù)回收兩種。
3．2．1 閃蒸氣回收增壓流程
3．2．1．1 有依托的單井閃蒸氣的回收
單井有集輸管網(wǎng)依托，采用加壓后回送管網(wǎng)是目前
技術(shù)條件下最經(jīng)濟(jì)可靠的方法?；厥盏拈W蒸氣經(jīng)壓縮
機(jī)增壓后可直接進(jìn)入集輸管網(wǎng)¨¨，需增加壓縮機(jī)橇及配
套設(shè)施。
3．2．1．2無(wú)依托的單井閃蒸氣的回收
對(duì)于部分無(wú)集輸管網(wǎng)依托的偏遠(yuǎn)單井，其閃蒸氣回
收采用CNG技術(shù)方案¨2|?；厥盏拈W蒸氣經(jīng)脫水、脫硫、
壓縮機(jī)增壓后，再用CNG槽車?yán)\(yùn)到卸氣站，通過(guò)卸氣
工藝將處理后的天然氣壓縮外輸，實(shí)現(xiàn)回收利用。
CNG技術(shù)方案采用橇裝式工作平臺(tái)，集成壓縮機(jī)、
自控、電力等設(shè)施、設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)單井閃蒸氣或放空天然
氣回收。閃蒸氣回收增壓流程見(jiàn)圖6。
圖6閃蒸氣回收增壓流程
3．2．2壓縮機(jī)機(jī)組選型
壓縮機(jī)機(jī)組選型應(yīng)根據(jù)閃蒸氣的實(shí)際回收情況，結(jié)
合經(jīng)濟(jì)效益綜合確定。
3．2．3閃蒸氣回收一體化橇裝裝置
單井天然氣閃蒸氣回收一體化橇主要集成分離器、
壓縮機(jī)、空冷器等工藝設(shè)備和自控、電力等配套設(shè)施，實(shí)
現(xiàn)單井放空天然氣回收。各工藝設(shè)備和自動(dòng)控制系統(tǒng)
集成于同一橇座上，結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，且可重復(fù)利用。
3．2．4閃蒸氣回收的經(jīng)濟(jì)效益
某單井閃蒸氣量為4 000 m 3／d，考慮增壓回收至集
輸管道，管道系統(tǒng)壓力為8．5 MPa，需增加1套單井閃蒸
氣回收一體化橇，及配套閥門及公用工程(電、自控等)，
總投資150萬(wàn)元，回收閃蒸氣量為4 000 m 3／d，按原料氣
單價(jià)0．867元／m3計(jì)算，每年閃蒸氣回收價(jià)值為121．4
萬(wàn)元，年耗電量42 X 104(kW·h)，按0．56元／(kw·h)
計(jì)算，年耗電23．5萬(wàn)元，年凈收入為97．9萬(wàn)元，按投資
回收率12％考慮，1．8 a可以收回投資。因此，閃蒸氣回
收具有較高經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)，減少天然氣放空也具有較
好的社會(huì)效益。當(dāng)然，如果單井的生產(chǎn)年限較短(如碳
酸鹽巖類的單井)，產(chǎn)量低，在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)對(duì)比后，投資回
收年限過(guò)長(zhǎng)，不具有回收經(jīng)濟(jì)效益，那么就可以考慮將
該部分閃蒸氣進(jìn)行單井點(diǎn)火放空。
3．3閃蒸氣不回收
對(duì)于不具有回收經(jīng)濟(jì)效益的閃蒸氣，可以將儲(chǔ)罐內(nèi)
的閃蒸氣接人單井放空系統(tǒng)。目前中國(guó)石油塔里木油
田含硫單井均設(shè)置放空火炬或焚燒池，單井站上燃料氣
管線敷設(shè)至放空點(diǎn)，放空火炬或焚燒池設(shè)置電點(diǎn)火系統(tǒng)
及人工點(diǎn)火系統(tǒng)，放空時(shí)均能點(diǎn)火。閃蒸氣放空燃燒流
程見(jiàn)圖7。
外運(yùn)
圖7 閃蒸氣放空燃燒流程圖
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
第34卷第6期
OIL AND GAS TRANSPORTATION AND STORAGE
4 結(jié)論
對(duì)含硫試采單井原油儲(chǔ)存應(yīng)采用壓力容器更加安
全，同時(shí)配備相應(yīng)的安全措施。閃蒸氣或放空天然氣
回收應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，對(duì)單井經(jīng)濟(jì)效益較高的單
井應(yīng)回收，可減少天然氣放空，具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)
效益。對(duì)生產(chǎn)年限較短的單井，產(chǎn)量低，投資回收年限
過(guò)長(zhǎng)，不具有回收經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)將該部分閃蒸氣點(diǎn)火
放空。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉文權(quán)．儲(chǔ)油罐常見(jiàn)安全問(wèn)題分析及維護(hù)[J]．石油化工
腐蝕與防護(hù)，2003，20(5)：5l一53．
Liu Wenquan．Analysis of Safety Problem of Oil Storage
Tanks and Maintenance『J]．Corrosion＆Protection in Pet—
rochemical Industry，2003，20(5)：5l一53．
[2]張鳳民，陳松，王寶玉．邊遠(yuǎn)井采儲(chǔ)地面設(shè)備的配套及
應(yīng)用[J]．油氣井測(cè)試，2003，12(5)：64—65．
Zhang Fengmin，Chen Song，Wang Baoyu．Production and
Storage Equipment Combination and Its Application for Re—
mote Wells[J]．Well Testing，2003，12(5)：64—65．
[3]趙佳．合硫油氣田中硫化氫的危害及防護(hù)[J]．科研，
2016，1(19)：111—112．
Zhao Jia．Harm and Protection of Hydrogen Sulfide in Sour
Oil and Gas Fields[J]．Scientific Research，2016，1(19)：
111—112．
[4]徐華，蘇敏，郝新，等．密閉定量裝車系統(tǒng)在高含硫
試采井的應(yīng)用[J]．工業(yè)，2015，(23)：36．
Xu Hua，Su Min，Hao Xin，et a1．Application of Closed
Quantitative Loading System in High Sulfur Production Wells
[J]．Industry，2015，(23)：36．
[5]李凱，陳世軍，范瑋．塔中油田單井試采生產(chǎn)流程密
閉優(yōu)化改造[J]．石油工程建設(shè)，2013，39(6)：59—61．
Li Kai，Chen Shijun，F(xiàn)an Wei．The Taklimakan Desert Oil—
field Single Well Production Process Closed Optimization
Transformation[J]．Petroleum Engineering Construction，
2013，39(6)：59—61．
[6]黃崇舜，朱寧寧．高含硫化氫原油儲(chǔ)罐安全附件問(wèn)題[J]．
天然氣與石油，2012，30(2)：14—16．
Huang Chongshun，Zhu Ningning．Selection of Safety Acces一
油與儲(chǔ)運(yùn)25
sories in High Sour Crude Oil Tank[J]．Natural Gas and
Oil，2012，30(2)：14—16．
[7]郭劍波，齊紹新，溫達(dá)明．密閉單井罐節(jié)能減排技術(shù)研究
[J]．石油石化節(jié)能，2014，(1)：1—3．
Guo Jianbo，Qi Shaoxin，Wen Daming．Single Well Sealed
Tank Energy Conservation and Emissions Reduction Technol·
ogy Research[J]．Energy Conservation in Petroleum&amp;amp;Pet—
rochemical Industry，2014，(1)：l一3．
[8]董軍航，徐南平，王延儒，等．二氧化碳?xì)馓餁獬亻W蒸的
實(shí)驗(yàn)測(cè)定和模擬計(jì)算[J]．高校化學(xué)工程學(xué)報(bào)，1993，7
(4)：304—308．
Dong Junhang，Xu Nanping，Wang Yanru，et a1．Carbon Di—
oxide Gas Field Gas Under Normal Temperature Flash Experi—
mental Measurement and Numerical Simulation『J]．Journal
of Chemical Engineering of Chinese Universities，1993，7
(4)：304—308．
[9]趙軍艷，蔡共先．淺談塔里木油田放空天然氣回收措施
[J]．天然氣與石油，2012，30(5)：13—15．
Zhao Junyan，Cai Gongxian．Recovery Measures of Vented
Gas in Tarim Oilfield[J]．Natural Gas and Oil，2012，30
(5)：13—15．
[10]李循跡，王立輝，侯秉仁，等．塔中地區(qū)零散試采井放空
天然氣回收技術(shù)應(yīng)用[J]．天然氣與石油，2012，30(5)：
23—26．
Li Xunji，Wang Lihui，Hou Bingren，et a1．Application of
Recovery Technology of Vented Gas from Scattered Pilot
Production Wells in Tazhong Oil and Gas Field[J]．Natu—
ral Gas and Oil，2012，30(5)：23—26．
[11]肖芳，周波，劉靜，等．高含H：s氣田水及閃蒸氣
處理新技術(shù)探討[J]．天然氣與石油，2013，31(5)：94
—96．
Xiao Fang，Zhou Bo，Liu Jing，et a1．New Technology for
Treating High H
2
S Produced Water and Flash Gas[J]．
Natural Gas and Oil，2013，31(5)：94—96．
[12]王沖，何中凱，李艷茹，等．塔里木油田零散井放空天
然氣CNG回收技術(shù)[J]．油氣田環(huán)境保護(hù)，2011，21(1)：
46—48．
Wang Chong，He Zhongkai，Li Yanru，et a1．Talimu Oil—
field Scattered Wells Venting Gas CNG Recovery Technology
[J]．Environmental Protection of Oil&amp;amp;Gas Fields，201 1，
21(1)：46—48．
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