低压富气乙烷回收工艺改进

目的国内油田伴生气乙烷回收均采用液相过冷工艺(LSP),解决该工艺在乙烷回收运行工况中存在的能耗较高、回收率较低的问题。方法基于LSP工艺流程和气相过冷、气液相混合过冷的原理,提出气液两相过冷改进工艺(GLSP)、原料气分流过冷工艺(FGSP),并进行工艺流程对比分析,重点研究改进工艺的特性和对原料气中CO_(2)的适应性。结果①GLSP工艺适用于外输气压力低的油田伴生气乙烷回收,具有乙烷回收率高、CO_(2)适应性强(CO_(2)摩尔分数为0.5%~2.5%)等特点;②GLSP工艺流程最优增压压力范围为4.0~4.5 MPa,乙烷回收率不宜超过95%;③在原料气中CO_(2)含量相同的条件下,随着气质变富,脱甲烷塔控制CO_(2)冻堵的能力不断增强;④在同一气质条件下,装置总能耗随着原料气中CO_(2)含量的增加而增大。结论提出的改进工艺提高了乙烷回收率,确定了最优增压范围,并提高了对原料气中CO_(2)的适应性,为实际低压富气乙烷回收装置设计提供参考。

四川盆地盆缘发现新的页岩气规模富气带

2024年2月19日,中国石化部署在重庆市綦江区的重点预探井——丁页11井在五峰组-龙马溪组页岩喜获高产页岩气流,日产气20.45万立方米,意味着中国石化在四川盆地又发现了一个新的规模增储富气带,有望成为綦江页岩气田增储上产的新阵地,进一步助力保障国家能源安全。

基于高级[火用]分析的富气乙烷回收工艺改进

针对国内新开发的中高压富气板块原料气工况条件,发现部分干气循环(recycle split vapor process,RSV)工艺在进行乙烷回收时存在能耗高及[火用]效率低的问题。采用常规[火用]及高级[火用]方法对RSV工艺进行计算,找出原料气预冷冷箱、外输气压缩机、透平膨胀机膨胀段、丙烷制冷循环二级压缩机、脱甲烷塔、外输气空冷器等6个[火用]损较高的关键设备,分析产生各设备[火用]损的主要原因。然后以降低外输干气回流比、降低丙烷循环量作为改进方向,提出采用两级分离、增加冷流方式的部分干气再循环(recycle split vapor with liquid flashing process,RWLF)工艺,与RSV工艺对比发现RWLF工艺总压缩功耗及[火用]损分别降低了6.1%、9.34%,[火用]效率提高了23.23%。以上结果表明高级[火用]分析法可用于乙烷回收工艺优化,为现场乙烷回收工艺优化提供新思路。

富气乙烷回收工艺改进

天然气富气中乙烷回收工艺在冷凝过程中,具有凝液量大且甲烷含量高、进入膨胀机的气量少、脱甲烷塔底部温度较高等特点,存在冷箱夹点控制困难、系统能耗高等技术问题。为降低富气乙烷回收工艺系统能耗,基于RSV工艺提出了SRSV改进工艺。能耗分析表明,SRSV工艺的总压缩功较低,投资成本低,具有经济优势。特性分析表明,脱甲烷塔压力和低温分离器温度直接影响乙烷回收率及总压缩功耗。适应性分析表明,原料气压力越低,工艺的总压缩功耗越高,主冷箱内冷热复合曲线越靠近,越易发生温度交叉;富气的GPM值越大,SRSV工艺的总压缩功越高,预冷箱内冷热复合曲线越靠近;原料气中CO_(2)含量越高,SRSV工艺的总压缩功越高,脱甲烷塔内CO_(2)冻堵裕量越小。

富气压缩机用能分析与对策

针对催化裂化装置富气压缩机能耗增大的现象,总结分析了现阶段富气压缩机能耗增加的主要原因。针对原料性质变化、不凝气量增加、循环水温度和中低压管网蒸汽性质变化等导致富气压缩机能耗增加的原因进行相应的分析,并提出了针对富气机降低能耗的措施。

300万吨/年级DCC装置用富气离心压缩机的研究

石油化工领域用离心压缩机,是整个石油化工系统流程的核“芯”,是支撑整个工艺系统能够正常运转的唯一动设备。在整个行业发展趋向于大型化、产业园化的今天,为了满足整体大型石油化工系统的需求,300万吨/年级DCC装置用富气压缩机的研制势在必行。大流量系数、高转速转子设计:大型富气压缩机转子长径比大,转子重量分布“头轻尾重”,须通过对转子进行针对性结构设计满足稳定运转。高压差阶梯式水平剖分机壳设计:顾名思义“富气压缩机”的被压缩介质是富气,富气具有分子量较大、可压缩性强的特点,所以承压机壳应能同时承受大差值压力的能力。300万吨/年流量级富气压缩机高效蜗室结构设计:段出口蜗室是降低离心压缩机效率的源头部件,精确的设计可将效率损耗降低到最小。先进的环保维护系统设计:大型化的离心压缩机所带的各种污染也是相应增加的,针对性设计先进的环保维护系统。本文在上述基础上展开研究了300万吨/年流量级富气压缩机的设计关键点,以供参考。

催化裂化装置压缩富气空冷器管束腐蚀状况与分析

某石化催化裂化装置发现,分馏塔塔顶压缩富气空冷器管束出现泄露,通过压缩机出口冷凝水监测系统数据和进出口管线及短接的定点测厚情况分析得出:压缩富气空冷器内部介质为H2S-HCl-NH3-H2O腐蚀环境,腐蚀方式为反应产物NH4SH长期对管束进行腐蚀造成泄露。

低渗特低渗油层富气—氮气复合驱

为提高低渗、特低渗油层富气—氮气复合驱采收率,以YS油田的特低渗油层为背景,采用CMG油藏数值模拟软件建立细管理想模型,研究富气组分对最小混相压力的影响及富气—氮气在油气相中的分布;利用条状均质和非均质模型,研究油层长厚比、渗透率、渗透率级差及富气段塞尺寸因素对驱油效果的影响;选用30 cm长度的低渗、特低渗2类天然岩心,分别进行5种方案的物模实验研究。结果表明:富气中CH_4体积分数越高,富气与原油的最小混相压力越大,注入CH_4体积分数低、富化程度高的富气有助于提高原油采收率;细管中富气段塞至少有0.50 PV才能有效阻止氮气窜逸对采收率的影响;油层渗透率越低或渗透率级差越小,越有利于提高复合气驱采收率,厚度小于井距2%的油层也有利于提高复合气驱采收率;富气—氮气复合驱合理的前置富气段塞尺寸为0.60 PV,低渗和特低渗岩心的采收率分别为65.91%和73.21%,接近于全富气驱采收率;在五点法井网条件下,富气—氮气复合驱中富气的合理段塞为0.60 PV,低渗和特低渗油层的采收率分别为51.46%和50.88%。该结果可以为开发低渗特低渗油层提供指导。

混相和非混相富气-N_(2)复合驱试验研究

为了提高低渗、特低渗油层富气-N_(2)复合驱采收率,选用30cm长的低渗、特低渗2类天然岩心,分别在混相、非混相条件下进行了物模驱油试验研究。研究结果表明,采用富气-N_(2)复合驱方式,可获得接近于全富气驱的驱油效果,混相驱复合驱时低渗、特低渗透岩心富气合理段塞均为0.6PV;非混相复合驱时低渗透岩心富气合理段塞为0.6PV,特低渗透岩心富气合理段塞为0.4PV;相对低渗透岩心在该试验条件下,低渗、特低渗透岩心中,混相富气-N_(2)复合驱采收率平均比非混相复合驱采收率高10.87%,技术指标具有优势;但非混相复合驱注入压力低、注同样PV数时所需气量少,其投入产出比平均为混相复合驱的1.314倍,经济上具有优势;特低渗透岩心富气-N_(2)复合驱可以获得更好的驱替效果,在混相条件下,采用0.6PV富气+N_(2)复合驱的驱替方式时,特低渗岩心的采收率为73.21%,比低渗岩心的采收率(65.91%)高7.30个百分点;在非混相条件下,特低渗岩心0.4PV富气+N_(2)复合驱的采收率为62.05%,比低渗岩心0.6PV富气+N_(2)复合驱的采收率(54.98%)高7.07个百分点;该研究为富气-N_(2)复合驱在油气开采中的实施和应用提供了可靠的试验依据。

天然气富气输送工艺技术

介绍国内外部分富气管道和富气输送工艺特点,分析了气体处理、输送相态以及输送方式,并对干气输送进行了比较,指出富气输送工艺的现状和今后应该研究的方向。

天然气富气输送工艺技术

随着天然气开发不断向自然条件恶劣的边远地区和海洋深处推进,天然气开发与输送成本不断增加。采用天然气富气输送工艺可大大简化开发现场的处理设施并提高管输效率,从而降低开发与输送成本。文章介绍了国内外富气输送及其工艺情况,分析了应用富气输送工艺时有关气体处理、输送相态以及输送方式等问题,并比较了富气输送相对于干气输送的特点,指出了确定富气输送方案需要考虑的一些问题。

页岩气藏“甜点”构成要素及富气特征分析——以四川盆地长宁地区龙马溪组为例

"甜点"的识别对确定页岩气有利区分布,进而实现大规模经济开发具有重要的意义。为此,基于国内外大量优质含气页岩的分析资料和研究数据,比较分析了页岩气藏的地质特征,阐述其"甜点"的地质要件:含气页岩有效厚度、有机碳含量(TOC)、有机质类型与成熟度(R_o)、岩石骨架及其物性(孔隙度及渗透率)特征、天然裂缝发育状况等。然后,结合页岩气经济开采的特点以及各要素间的相关性,以四川盆地长宁地区的相关资料为基础,综合考虑四川盆地威远区块的情况,总结了页岩气富集的地质规律,明确了该区海相页岩气藏有利"甜点"的构成要素及其分布值:①有效页岩连续厚度大于30 m、TOC>2.0%、R_o介于2.4%~3.5%,保证了气源岩的质量;②脆性矿物含量介于30%~69%、黏土矿物含量小于30%、夹层厚度介于0.1~1.0 m,保证了储层的质量;③孔隙度大于2.0%、渗透率大于50 nD、含气量大于1.45 m^3/t、地层压力介于常压—超压,决定了生产方式与产能。最后进一步分析了页岩气藏"甜点"的主次控件,并探讨了其相互制约关系。

深盆气高孔渗富气区块成因机理物理模拟实验与解析

实验表明,深盆气及其富气区块的压力并非一成不变,而是随着地质条件(供气强度和供气量)的变化呈周期性变化。深盆气富气区块与周边的致密砂体在深盆气的建设阶段各形成两套独立的正压(高于静水压力)压力系统,这是由于两者之间存在孔渗性差异。在深盆气的消亡阶段,两者压力均降低,直到负压(低于静水压力)并逐渐归一,其演变特征类似于正弦曲线。负压不是深盆气的基本特征,而只是深盆气形成演化过程中消亡阶段的一个特点。深盆气富气区块形成演化要经历深盆气初期充注阶段、临界接触时刻、"甜点"充气阶段、两气相连时刻、气藏扩展阶段和调整共溶阶段共6个阶段。控制深盆气富气区块成藏机理的动力是气体膨胀力、毛细管力和浮力,它们在深盆气富气区块成藏过程的不同阶段具有不同的表现和控制作用。从而建立了实验条件下较完整的深盆气富气区块成藏序列及成因机理模式。

某油田富气混相驱最小混相组成MMC的确定

长细管实验是确定混相驱最小混相组成MMC的经典方法,以长细管实验确定了阿尔及利亚某油田富气最小混相组成MMC。在温度83.9℃下,压力为97.12MPa时最小混相MMC在37.6∶62.4附近,压力为110.16MPa时最小混相组成MMC在37.1∶62.9附近。鉴于压力对混相组成MMC影响较大,建议在矿场实施时适当增加液化气比例。

扎尔则油田泥盆系F_4顶层油藏注富气混相驱实验

在扎尔则油田F4顶层油藏开展富气混相驱,具有良好的储层物性和流体性质条件。长细管实验研究了注入富气组成对混相驱效果的影响,确定了目前地层压力、温度条件下注入富气的最小混相组成,并揭示注入富气组成在影响驱油效率的同时,也影响驱油速度,且在近混相驱范围内对富气驱效果的影响更为强烈。长岩心驱替实验表明:开发初期注富气效果要好于水驱后注富气,但水驱后注入最小混相组成流体仍可获得非常高的驱油效率,高含水油藏注富气混相驱有望大幅度提高原油采收率;随着富气注入量的增加,混相驱最终采收率也增加,但存在增幅减缓的"拐点",原因是轻烃组分超越原油流动,使有效驱替容积部分损失,气油比的"台阶"式变化将是经济确定富气注入量的重要标志;在富气注入量较小时,连续注入比气水交替注入效果好,建议扎尔则油田小型先导试验采用连续注气方式。

阿尔及利亚某油田富气混相驱长岩芯物理模拟

结合长岩芯(细管)实验结果,利用长岩芯驱替实验评价了富气混相驱注入时机、注入方式以及注入量对混相驱效果的影响。在油藏条件下,液化石油气与天然气摩尔比为36∶64时,混相流体与地层原油能完全混相,与水驱相比,提高采收率在15%以上。在注入工艺参数中,早期注入有利于提高采油速度,交替注入有利于控制气窜,注入量对驱替效果和后续水驱压差影响较大,建议用数模方法优化注入段塞大小。

富气输送管道清管模拟研究

通过对富气输送方式和技术特点进行分析和比较,并根据高压条件下富气输送过程中低持液率的特点,建立了水平管路/轻微起伏富气输送管道的清管模型,模型中耦合了相态模型(选用PR状态方程)、水力热力模型,并且以某气田群天然气凝析液输送管道为例,进行清管工艺模拟计算。将研究计算结果与瞬态两相流模拟软件OLGA的计算结果进行了比较,结果表明,清管模型不仅具有较好的计算精度和较快的运行速度,而且还具有跟踪清管球和模拟液塞增长等功能,适用于管道的设计计算。

基于产出气密度的富气驱气/水交替注入新方法

目前文献报道的各类气/水交替(WAG)注入方法中,采用采收率、TRF(Tertiary recovery factor)、累计净现金流及NPV等常用指标来优化段塞方案时经常会得出不同结论,其实质是该类WAG设计方法本身就忽略了注入气与波及区剩余油的定量关系。通过富气驱过程中产出气密度变化规律研究,提出了一种高效的富气驱WAG注入新方法,即EWAG(Efficiency WAG)定量优化设计各WAG周期的气段塞、水段塞及WAG总周期数。在M油田算例研究中,与几种常用的WAG注入方法相比较,EWAG在采收率、TRF、液化气回采率及累计净现金流等指标上均优势明显。

催化裂解富气吸收液的离子色谱法测定

以催化裂解富气吸收液为测定对象，建立吸收液中目标离子（包括NO2^-，NO3^-，SO4^2-）的离子色潜分析方法。在选定色谱柱的前提下，通过优化淋洗液浓度等色谱条件，实现了在大量干扰离子S^2-及与SO4^2-相邻的未知离子存在的三乙醇胺溶液中目标离子的定量。方法的检出限分别为NO2^- 62μg／L，NO3^- 26μg／L，SO4^2- 90μg/L，RSD值为0．73％～1．19％，加标回收率在91％～109％。

管道的富气输送工艺

在分析富气组分的基础上,指出富气输送工艺与传统天然气管道不同,需采用较高的输送压力。高压要求和富气组分对管材的韧性要求较高。富气输送工艺需将脱出NGL的处理厂设于管道末端或中间段某处。该工艺的优点是高热值的富气组分和高压运行提高了管道输送效率,压缩机功率需求的降低优化了设计,减少了燃料消耗;NGL的处理厂设于管道末端或中间某处节省了NGL输送的运费;同时还可能对市场产生积极的影响。