GE PGT25+透平燃油、进气及控制系统优化

透平(即燃气轮机),因其具有占用空间小,功率大,能直接使用伴生气作为燃料等优点,已成为海上油田大型发电机组的主要动力设备。本文主要介绍了为解决GE航空改型PGT25+透平机组因原有透平控制逻辑存在的与海上设施运行模式不匹配的问题,对透平的控制逻辑进行的优化修改,还对柴油系统处理系统进行了改造,对进气系统过滤器进行了升级,提高了透平机组运行的可靠性。     

海上某平台透平发电机燃料气系统优化

海上某油田透平发电机燃料气由油田伴生气经过燃料气处理撬处理后提供,受限于海上油田场地紧凑,燃料气品质不能达到透平发电机要求,出现燃料气压力波动大、透平燃气喷嘴积碳严重等现象,继而导致海上油田电网稳定性下降、燃气喷嘴清洗频率较高等不良影响。通过备用天然气冷却器优化利用、燃料气气源优化等工艺流程优化,提升燃气品质,解决了上述问题,保证了电网的稳定性,降低了透平喷嘴清洗频率。     

海上平台复杂电力组网的应用

埕北油田电力组网中发电机组类型多样,特性差异大,网络结构复杂。针对电站存在的主发电机组为纯燃气式、平台黑网时无燃料气提供初始动力,以及主燃气发电机抗冲击能力差的问题进行专题研究。通过利用旧的双燃料机组的燃油模式,将双燃料机组、应急发电机、主燃气发电机等并网并制定各机组入网和退网程序,形成了专用的黑启动控制流程,制定了完善的电力组网及其EMS设计方案,有效地解决了不同类型机组间负荷平滑转移、复杂网络流程控制等问题。埕北油田复杂电力组网的投入运行,为海上平台复杂电力组网的构建与实施积累了宝贵经验,对海上油气田开发和生产具有重要的战略意义。     

海上油田新型主发电站技术分析

根据渤海某油田开发的特点,对海上油田主发电站配置规模、形式、燃料选择等方面进行了分析和研究,提出了一种可以同时使用柴油、天然气、原油等的多燃料透平发电机组作为主发电机组。研究表明,在海上油田开发中,为减少运营费用,主发电站的燃料应首先是油田伴生气,其次是伴生气+自产原油,然后是自产原油,最后才是柴油;多燃料的透平发电机组可以应用于海上油田开发,实现了主发电站选型的多元和灵活性,为海上石油的开发提供更多的保障,但是该多燃料透平机组对于原油燃料的要求比较高,需要设计多燃料供应系统,并对实际应用的情况进行跟踪了解,优化完善设计方案以及相应辅机的配置方案,以提高该机组在后续应用中的安全性、可靠性。     

Ruston TB5000型透平发电机组起动故障分析

分析了Ruston TB5000型透平发电机组在使用燃料气起动时,点火成功后由于压气机加速失败而停机的原因,找出了原因,故障得以排除。     

中海油某油田天然气透平停机主因分析与处理

LD32-2油田投产后,所安装的3台美国卡特彼勒生产的透平在使用该油田生产的天然气作为燃料的过程中发生了关停而无法正常发电,经检测发现,该油田生产的天然气中重碳烃含量超过了卡特彼勒透平对燃料气成分含量的要求。经论证确定通过采取冷却工艺降低天然气温度至略高于天然气中水的冰点及水合物形成的温度,从而达到脱除部分重碳烃的目的。方案实施后,处理后的天然气中甲烷摩尔分数提高到了73.945%,重碳烃(C5/C6的烃类)的摩尔分数降低到了2.177%(2.5%),满足了卡特彼勒天然气透平对天然气燃料品质的要求。     

海上平台主发电机冷却系统的改造设计

渤中油田群CEPA平台燃气透平发电机组冷却系统发生故障,为了消除设备隐患,本文从工艺流程、设备选型、总体布置等方面阐述了冷却系统设计改造方案,以满足燃气透平主机正常运行的需要。     

海上平台燃料气重烃脱除工艺研究

本文研究了如何在海上生产平台现有膜脱碳系统中增加J-T阀达到脱除透平压缩机燃料气中的重烃组分,实现了透平压缩机稳定运行的目的。     

海洋石油平台高压天然气回注工艺流程设计

中海油目前已在旅大10-1CEP平台、渤中34-1CEPA平台及绥中36-1CEP平台成功实现了富余天然气的回注。各平台增设的注气流程均基于已有的天然气处理流程,在优先保证透平发电机燃料气的供应基础上,将富余天然气回注地层。设计过程中充分考虑各运行工况下气量的分配,并为高压气体泄放管线设计了甲醇自动注入流程来预防水合物的生成。高压注气压缩机及甲醇注入泵是注气流程的关键设备。     

流花油田群FPSO轻烃回收方案研究

为解决流花油田群开发项目中伴生气组分较富、热值较高,不能满足锅炉和透平燃料气指标要求,并存在伴生气增压、冷却产生大量凝液等问题,通过对轻烃回收处理流程的比较分析,确定了一套适合流花油田群开发项目的轻烃回收处理流程;在调研国内外已有标准规范的基础上,结合海上FPSO现状和环境条件分析,提出了LPG的外输方案及LPG储罐的安全防护措施。本文研究解决了流花油田群开发项目中伴生气的问题,预期收益率可增加约1%,所提出的LPG外输及安全防护措施对保障油田的安全生产具有一定的工程借鉴意义。     

Banshan Gas-Fired Turbine Generator Set Put into Operation

No.1 generator set of Banshan gas-fired power generation project, which is the first 9 FA heavy-duty gas turbine generator set in China that has drawn much attention, was successfully put into operation and merged into power grid at 21：30 in June 2, three months ahead of schedule.     

海洋石油平台主电站发电机组不断电并车调试方案研究与实践

设计了旅大27-2、32-2油田群开发工程项目主电站并车调试方案,首次在海上平台不断电、不停产情况下完成了天然气发电机组与原油发电机组的并车调试试验,探索出发电机组海上不断电并车调试试验的新思路,也使得海上平台电站主机选择低成本的天然气机组成为可能.     

煤气发生器在稠油热采领域中的应用

文章讨论了煤气发生器以煤炭制煤气，实现稠油热采注汽锅炉燃油改燃煤气的工艺技术。在不改动注汽锅炉的情况下改变热采锅炉燃料。注汽锅炉的技术参数和工作参数由锅炉原配监测仪表和控制仪自动监测控制，并与新增加的煤气发生器自动控制系统连锁实现全系统自动控制。该技术从根本上改变了直燃煤炭(固体燃料)、直燃油料(液体燃料)的传统燃烧方式，既解决了燃料能源，又改善了环保条件。该项技术的研究具有明显的经济效益和社会效益。     

基于PI数据库的燃驱压缩机组性能测试系统

燃驱压缩机组是天然气长距离管道输送过程中不可或缺的核心设备，长期以来依赖进口，目前国产化机组已经研制成功。为了实时对比分析国产机组和进口机组的性能，以西气东输管道工程某压气站中的国产燃驱压缩机组为性能测试对象，通过Excel VBA开发出了PI数据库的接口模块，实现了对PI数据库的数据实时读取和实时输送的功能，并基于MATLAB平台建立了机组性能参数计算、可视化和性能历史趋势对比分析等模块，开发了一套可应用于远端监测、实时显示且可对机组历史运行情况进行分析的性能测试系统。实际运用结果表明：①该系统程序简洁、操作简单，可远程监控燃驱压缩机组的实时运行状态，实现了对不同地点的实时监测；②建立了机组性能历史数据分析趋势模块，为管道运输长距离运输过程中燃驱压缩机组的优化和改进提供了参考；③该系统用于西气东输管道工程，计算出来的燃驱压缩机组的性能指标数值误差范围能够满足实际压气站的要求，达到了预期的效果。结论认为，该系统不仅可应用于不同燃驱压缩机组的性能测试，对其他动力机械性能测试系统也具有借鉴意义。     

用燃气轮机尾气加热工艺炉进料的新流程及优化设计

提出了燃气轮机尾气先加热邻近工艺炉进料,再送余热锅炉发生蒸汽的新流程。与原来燃气轮机尾气直接进入余热锅炉发生蒸汽的流程相比,虽然余热锅炉产汽有所减少,但工艺加热炉却节省了等热值的燃料,因燃料能级远高于蒸汽,故尾气能量借助跨单元热集成实现了升级利用。建立了新流程的机理模型,并基于模型实施了新流程优化设计。设计变量是新增尾气换热器面积和尾气换后温度,设计目标是系统增益最大+过程?损最小,最优化计算工具采用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-I)。某炼油厂100 MW热电站与5.0 Mt/a原油蒸馏装置常压炉的热集成表明,常压炉燃料消耗减少4404 kg/h、系统增益1.63×107CNY/a、过程?损减少10.8%,说明新流程是可行的,可实现系统收益和热力学特征双进步。     

YZG-22.5/14-G油田注汽锅炉

YZG-22.5/14-G油田注汽锅炉是针对稠油、超稠油开采而开发的一种锅炉,该锅炉设计充分考虑了不同的开采工艺对蒸汽品质的要求,采用了先进的燃烧器及具有自检测功能的燃料供应系统、功能强大的触摸屏控制系统及烟气余热利用装置,并具有较大灵活性的模块式结构,从而使锅炉运行的安全性、适应性、热效率大幅提高,在油田现场使用中收到很好的效果,为油田注汽锅炉设计、制造国产化和在用注汽锅炉改造提供了一条有效的技术途径。     

牛心坨油田开发后期开采工艺研究与应用

牛心坨油田属于高凝稠油,主要采用闭式热水循环工艺和电加热工艺开采,随着油田开发进入中后期,这两项工艺暴露出的能耗大、维护费用高等问题,为此通过对油井原油黏度分析、含水分析以及化学降黏、配套工艺等方面实验研究,制定了一套新的开采工艺,成功实现了油田开采工艺的转换,实现了牛心坨油田的高效开发。     

钻井液充氮技术在深探井中的应用

胜利油田丰深1井完钻井深为4495.4m，预测地层压力系数小于1。介绍了利用引进的制氮设备，在丰深1井成功实施充氮钻井的施工工艺。钻井液充氮技术具有许多优势：能有效降低钻井液循环当量密谋，提高机械钻速；由于充氮提高了环空返速，钻井液携带岩屑能力强，即使在泵排量和钻井液切力较低的情况下仍具有良好的携带能力；由于循环当量密度低，有利于保护和发现油气层，对探井特别适用。通过在低密度基液中利用充氮技术，丰深1井成功地进行了勘探施工，取得了良好的勘探效果。     

水力潜油泵在海上油田的应用分析

目前,海上油田开采大多采用电潜泵,在高含气、高井温、稠油、产液变化大等工况下,其应用有一定的限制。水力潜油泵是通过地面对动力液增压,注入泵向井下注入动力液,带动涡轮旋转,继而带动井下离心泵旋转。泵吸入井下液体,通过油管举升到井上。该泵具有可靠性高、适应多种井型、产液量调节范围大、气体处理能力强及安装简单等显著特点。水力潜油泵在海上边际油田、深水大排量油田、稠油冷采油田及稠油热采油田开采中有较大应用空间。随着水力潜油泵技术的进一步发展和国产化进程的加快,该泵在海上油田将具有广阔的应用前景。     

不同碳原子数烃类对火驱燃烧效果的影响

利用火驱技术进行油田开发,保持高温燃烧前缘稳定推进对开发效果至关重要,而在地下多孔介质中维持火驱前缘稳定燃烧的地层燃料,是由不同碳原子数烃类构成的,火驱开发效果的好坏则主要取决于原油中是否有足够的燃料维持燃烧。不同类型油藏由于烃类含量不同,能够为火驱燃烧提供的燃料量差异也较大,从而使最终开发效果的差别也较大。为了分析在火驱过程中不同烃类的燃烧性能,通过一维物理模拟实验研究了不同烃类对燃烧效果的影响。实验结果表明：碳原子数为C₅-C₁₆的烃类是主要的被驱替组分,碳原子数为C₁₇-C₂₃的烃类部分可以充当燃料提供能量,碳原子数为C₂₄₊以上的烃类是火驱的主要燃料。