新型油田中空压机回注运用

　　BZ341油田CEPA平台位于渤海湾南部，是渤中油田群的一部分，水深约20m.BZ341油田CEPA平台负责整个渤中34油田的油气收集和处理，同时负责渤中34油田其他平台电力供应和注水支持。

　　现阶段，渤中34油田群的油，气，水在BZ341油田CEPA平台处理后，原油输送到友谊号储存和外输，天然气一部分作燃料气，供给透平和热介质锅炉使用，其余则通过火炬系统放空烧掉。

　　根据渤中34油田群天然气产量预测，天然气地质储量1683.108 m3（气层气+溶解气），具有丰富的天然气资源。天然气可采储量976.10 8 m 3（气层气+伴生气），其中平台自用气46.10 8 m 3，剩余天然气516.108 m3。目前平台每天采出天然气约21.104 m3，自用天然气为69.104 m3 /d，若将剩余的天然气资源从火炬系统放空，将造成极大浪费。

　　鉴于以上情况，在保证主机正常用气的工况下，为响应国家自2007年大力倡导的节能减排，应对渤中34油田群剩余天然气资源进行合理利用。通过调研，编制了新增注气压缩机组将剩余伴生气增压后回注到BZ341油田CEPA平台井下的方案，这样可将剩余伴生气回注井下进行气驱，达到驱油增产的目的。此方案的后续方案为在BZ282S油田（新建油田）建成投产后，剩余伴生气将通过海底管线外输至BZ282S油田综合利用。

　　针对以上问题，决定在BZ341油田CEPA平台增加一套注气系统。

　　2项目实施前的分析。

　　21流程设计的分析。

　　211注气工况。

　　为了充分利用伴生气，节约能源，在BZ341油田CEPA平台充分利用原有2台伴生气压缩机（用于透平燃料气增压，出口压力27MPa）基础上，考虑增加1台中压压缩机和1台高压压缩机，中压压缩机和高压压缩机串联运转，在满足透平主机用气的情况下，将剩余伴生气通过压缩机注入地层，达到驱油增产的目的。将新增的2台伴生气压缩机组，分别布置在BZ341油田CEPA平台中层甲板与下层甲板的预留区域。将新增甲醇注入撬，低压储存罐，海水换热器以及入口涤气器布置在中层甲板预留空间中。新增高压储存罐，注气过滤器以及注气风冷器布置在新增高压压缩机撬附近的预留空间中。

　　该方案新增的压缩机入口的海水冷却器和燃料气洗涤罐是为了满足透平和注气的用气需求的。伴生气经过海水冷却器和燃料气洗涤罐冷却后，进入新增低压注气压缩机和2台燃料气压缩机压缩至27MPa.正常工况下，新增低压注气压缩机和2台燃料气压缩机同时运转；当其中一台燃料气压缩机出现故障时，降低注气量以满足透平主机用气。燃料气经过低压压缩机压至27MPa后进入低压缓冲罐缓冲，再经过高压注气压缩机压缩至25MPa，压缩后的天然气进入新增高压注气储存罐缓冲，计量后注入地层。

　　改造后，剩余伴生气从一级分离器（CEPAV2001）出口经过新增低压注气冷却器（CEPAWC MD2801）冷却，进入新增低压洗涤器（CEPAVMD2801）涤气后进入新增低压注气压缩机（CEPAC MD2801）和原有2台燃料气压缩机（CEPA3201A/B）压缩至25MPa进入新增低压储气罐（CEP AVMD2802）缓冲，再经过新增高压注气压缩机（CEPACMD2802）压缩至25MPa，压缩后的天然气进入新增高压储气罐（CEPAVMD2803）缓冲，计量后注入A3井。

　　注气工况的工艺流程为：一级分离器（CEPAV2001）#新增低压注气冷却器（CEPAWC MD2801）#新增低压注气洗涤器（CEPAVMD2801）#新增低压注气压缩机（CEPACMD2801）和原有燃料气压缩机（CEPAV3201A/B）#新增低压注气储存罐（CEPAVMD2802）#新增高压注气压缩机（CEPACMD2802）#新增高压注气储存罐（CEPAVMD2803）#A3井井口采油树。

　　该次改造包括：新增2台注气压缩机组CEPACMD2801，CEPACMD2802，1个注气涤气罐CEPAVMD2801，1台注气冷却器CEPAWC2801，2个注气储存罐CEPAVMD2802，CEPAV MD2803，1个甲醇注入撬CEPAXMD3621，1个发球阀组CEPAPICMD2001，新增与上述设备相关的工艺管道，仪表，电气，结构，安全/消防等设施。

　　另外，考虑到不影响正常生产，在一级分离器出口原有和新增压力调节阀下游设1条8in（1in= 254cm）备用管线，当原调节阀出现故障时，可将此处阀门打开供后续燃料气系统用气；在原燃料气压缩机和新增低压注气压缩机进出口分别设有连通管线，当原燃料气冷却器或洗涤器出现故障时，可通过新增低压注气冷却器和洗涤器为原燃料气压缩机补气，以满足透平主机用气；当其中一台燃料气压缩机出现故障时，降低注气量，优先满足透平主机用气，而当低压注气压缩机出现故障时，将与原燃料气压缩机前后连接管线上的SDV阀关闭，与燃料气生产系统隔离。

　　当上游来气量不足时，为保证压缩机稳定运行，在新增低压注气储存罐出口设置了可回流到低压注气洗涤器的相关管线；在高压注气储存罐出口设置了可回流到低压注气储存罐的管线。为维持新增低压和高压注气储存罐压力稳定，在罐出口新增压力调节阀，将多余伴生气降压后去火炬放空。

　　212外输工况。

　　将来当BZ282S投产后，高压注气压缩机和高压注气储存罐将被吊走，多余伴生气经低压注气压缩机压缩后通过敷设的海底管线输送至BZ282S油田。

　　外输工况的工艺流程为：一级分离器（CEPAV2001）#新增低压注气冷却器（CEPAWC MD2801）#新增低压注气洗涤器（CEPAVMD2801）#新增低压注气压缩机（CEPACMD2801）和原有燃料气压缩机（CEPAV3201A/B）#新增发球阀（CEPAPICMD2001）#海底管线外输至BZ282S油田。

　　22新增系统。

　　通过HYSYS模拟计算发现，新增注气压缩机撬块的部分高压管线由于管线内气体压力骤降，在限流孔板和阀门处会出现水合物。针对这种情况，为确保平台安全生产，新增甲醇注入系统。

　　23安全措施。

　　新增设备布置对原平台火区划分无影响，在新增设备区域增加消防水喷淋，管线与CEPA平台消防水环路连接，就近引易熔塞回路对新增设备区域进行高温保护，以控制相应的喷淋阀，并在新增设备布置附近增加相应的消防设备。

　　3设计依据，原则，范围。

　　BZ341油田天然气回注项目的设计依据有以下4个方面：BZ341油田伴生气外输项目投标书技术澄清会议纪要（2008年2月1日）；%渤海石油研究院实验室提供的天然气组分分析报告；&BZ341油田CEPA平台详细设计资料。现行海洋油田生产设施的国际，国内相关标准和规范。

　　设计原则如下：充分利用BZ341油田现有的设施，降低工程建设投资；%各专业的材料选用与设备选型基本与BZ341油田原设计一致；&设计中严格执行现行有关的设计标准和规范。

　　项目设计范围包括：新增2台注气压缩机组CEPACMD2801，CEPACMD2802；1个注气涤气罐CEPAVMD2801；1台注气冷却器CEPAWC2801；2个注气储存罐CEPAVMD2802，CEPAV MD2803；1个甲醇注入撬CEPAXMD3621；1个发球阀组CEPAPICMD2001；新增与上述设备相关的工艺管道，仪表，电气，结构，安全/消防等设施。

　　4项目实施内容。

　　项目实施内容如下：委托油田建设服务公司设施改造分公司对项目中涉及平台改造的部分进行施工；%作业区自行购买四川通达机器公司出品的2台压缩机；&由钻完井项目组负责井口采油树的采购，安装；由海油工程维修分公司负责采油树的地面流程管线的焊接，安装；（平台总监负责协调各个相关单位的工作。该项目自2008年2月启动，经各个方面的通力合作，于2008年6月1日凌晨0）

　　00顺利如期正式投运。

　　项目实施过程中，正遇上512汶川80级地震，在四川厂家订购的注气压缩机出口高压缓冲罐不能如期抵达塘沽。针对此种情况，作业区积极组织各方技术专家，对现场实际情况进行充分分析，调研后，科学，大胆地提出更改设计，暂时取消该缓冲罐的安装，预留出接口，待缓冲罐到达后再行安装。

　　在调试过程中，发现高压机的进口管线出现强烈的抖动现象，针对这个问题，作业区积极与厂家沟通，与各方探讨，提出了解决方案，*终通过在注气压缩机进口增加设施的措施解决了管线抖动的问题。

　　在注气压缩机正常运行后，现场操作人员通过对流程的分析，摸索，合理调节各个甲醇注入点的用量，*终将甲醇用量由70L/d调节到30L/d. 5应用效果。

　　BZ341油田历经半年现场施工改造，于2008年5月31日对注气系统进行天然气带载试验，成功地将富裕的天然气通过新增的注气压缩机加压到15MPa以上后，通过A3井成功回注到地层中。预计通过该套设备每年可节约天然气4380.104 m 3。自5月31日注气系统正常投运，已达到日注天然气量165.104m3的设计要求，累计注天然气量为333563.104m3，直接节省6000余万人民币，实现了节能减排，减少了温室气体的排放以及现场因火炬燃烧后造成的噪音并且在很大程度上保证了平台的正常的安全生产活动。