浅谈高含硫气田的集输工艺技术

简要介绍了高硫气田硫化氢的危害性及其腐蚀机理,概述了高含硫气田集输工艺技术.高含硫气田集输工艺技术主要包括高含硫干气输送、高含硫天然气分子筛脱水、系统防硫堵、防腐蚀技术及抑制水合物技术等主要内容.     

高含硫气田地面集输工艺技术的新发展

回顾了国内外高含硫天然气集气工艺的成熟技术的应用，阐述了近年来国内新技术的推广和应用情况，主要包括分子筛脱水工艺技术，气液混输技术，高含硫气田集输技术，特种材质选择技术等。对我国高含硫集气工艺发展方向、重点技术进行了展望。     

高含硫天然气的矿场脱水

我国含硫天然气资源在总资源中所占比例较高,近年来发现的川东北部普光、罗家寨等含硫气田,其天然气中硫化氢含量大大超出了常规水平.高含硫天然气脱水是干气集输的关键内容,目前天然气脱水方法通常有冷却法、吸收法和吸附法等.应用较为广泛的三甘醇富液汽提法和分子筛湿气再生法最适合用于高含硫天然气脱水工艺.鉴于三甘醇用于高含硫天然气脱水目前还存在无法很好解决的问题等,因此推荐采用分子筛法.     

含硫天然气脱水的方法

当没有条件在含硫天然气气田上就近建设脱硫厂的情况下,就需要将含硫天然气脱水后输送到远离气田的脱硫厂进行脱硫处理。基于此,介绍了含硫天然气三甘醇（TEG）吸收脱水和分子筛（MS）吸附脱水的工艺流程和技术要点。其中包括：对脱水装置前置分离系统的重要性说明;TEG吸收脱水只宜用于低含硫天然气脱水的重要原因,以及设计再生系统应注意的一些问题;对MS吸附脱水的开式流程和闭式流程特点以及二者的实用性进行比较,指出由于开式流程脱水在技术上易行,所以只要在气田能提供自用燃气作再生气的场合,都应优先选用开式流程。     

高酸性气田在线腐蚀试验装置设计技术

结合高酸性气田在线腐蚀试验装置的设计、制造、试验情况和开发含硫天然气气田的实践经验,对高酸性气田的非标设备选材、设计、制造、检验等方面进行了较为完整的论述,可供开发酸性气田地面建设工程的有关人员参考借鉴。     

高酸性气田分子筛脱水工艺研究

针对国内高酸性气田脱水工艺应用实例较少的情况,文章分析了目前主要脱水工艺的优劣,对高酸性气田的脱水工艺进行合理的优化研究,最终选择了分子筛脱水工艺,并根据国外成熟应用经验,合理采用了湿气再生、双塔流程,为高效、经济地开发高酸性气田创造条件,同时亦提高了安全方面的可靠性。     

高酸性气田地面工艺配套技术及发展前景

随着国内外高酸性天然气田开发进程的加快,其地面集输净化处理工艺及配套技术得到了长足的发展。通过对近年来地面工程新技术的推广和应用情况,主要包括集输系统气液混输工艺技术、流动安全保障技术、高酸性气田水处理工艺技术、材质选择技术、缓蚀剂加注技术以及净化处理工艺中的脱硫、脱碳工艺技术等进行总结,对高酸性气田地面集输处理工艺发展前景及重点技术攻关进行了展望,表明我国目前高含硫气田开发已具备一定的水平,下一步应针对发展前景开展技术攻关。     

高含硫气田水平井试井工艺技术措施

高含硫气田开发过程中,应用水平井的技术措施,获得最佳的薄差油层的天然气产能,满足气田生产的技术要求。对高含硫气田的水平井试井工艺技术措施进行优化,获得最佳的试井测试的信息资料,为改善气井的生产状况提供依据。     

国内外气田地面工科技术研究进展

总结了十五期间中国石油天然气股份有限公司所属各气田地面工程建设的九大系列技术成果,包括:天然气高压集输技术;高含硫、高碳硫比天然气集输和净化技术;天然气脱水技术;天然气凝液回收技术;高压凝析气集输与处理技术;气田水处理技术;气田自控技术;气田防腐技术;地面集输管网监测、检测及评价技术。对国外气田先进的地面工程技术进行了介绍,论述了我国在安全、环保、节能等方面取得的成绩,提出了十一五期间我国气田地面工艺技术研究的方向。     

缓蚀剂加注工艺系统研究

加注缓蚀剂是减缓酸性油气田井口、设备及管道电化学腐蚀的主要技术措施之一。三十多年来四川各大气田在含硫气井上采用滴注缓蚀剂，在输送含硫气管线上采用泵注缓蚀剂，效果还比较理想。90年代初期开发四川磨溪气田时，采用同样的方法加注缓蚀剂，投产不到5年，井下及地面设备、管线就受到严重腐蚀，威胁到气田正常生产。其主要原因之一是对缓蚀剂的加注成膜机理不了解，仅按以往经验数据决定加注量，再加上磨溪含硫气田天然气中不含凝析油，含有高氯离子盐水加速了腐蚀。本课题针对含硫气田高矿化度盐水腐蚀问题，进行了缓蚀剂成膜机理分析、加注量计算及加注工艺研究，提出了包括加注工艺流程和装置在内的缓蚀剂加注工艺技术设计和实施方案，完成了施工图设计。并将这些方案及设计推广使用在川内其它酸性气田上，取得了较满意效果。     

新国标《天然气》对元坝天然气净化厂的影响及解决方案

元坝天然气净化厂采用UDS-Ⅱ复合溶剂脱除天然气中的H 2S、CO 2及有机硫等杂质,产品天然气达到国家标准GB 17820—2012《天然气》一类气指标。随着国家环保要求日益提高,2018年国家颁发新版GB 17820—2018《天然气》标准,元坝天然气净化厂现有工艺无法满足新标准要求。为此,根据元坝净化厂天然气脱硫工艺及产品气的特点,增设COS水解或分子筛精脱硫设施的方案均能有效提升产品质量,满足了新国标的要求。若进一步降低产品气总硫含量,还需加大对天然气净化工艺的开发力度才能实现。     

高含硫气田工程硫磺回收装置工艺比选

高含硫气田通常采用常规克劳斯工艺＋SCOT尾气处理装置进行酸气处理。结合川东北高含硫气田工程实际情况,研究了在设置有SCOT尾气处理装置的高含硫气田工程中的硫磺回收装置的工艺选择,主要对二级常规克劳斯工艺和三级克劳斯工艺进行比选。通过对两种不同硫磺回收工艺情况下硫磺回收装置和尾气处理装置的一次投资（主要包括设备费用、材料费用、土建费用、结构费用和施工费用）和20年操作费用（主要包括催化剂消耗和蒸汽消耗）综合进行量化比较,发现在设置有SCOT尾气处理装置的高含硫气田工程采用三级常规克劳斯硫磺回收工艺更为经济合理。     

低碳视角下中国非常规天然气的开发利用前景

在对美国非常规天然气产业规模化利用研究的基础上,全面分析了中国非常规天然气资源的地质条件和开发状况,并从资源评价、勘探开发和配套政策三方面剖析了制约中国非常规天然气产业快速发展的主要因素。基于中国在实现低碳转型中所面临的能源利用效率低、供应不足以及碳排放强度大等诸多挑战,依据国际能源署(IEA)在“新政策”情景和“天然气黄金时代”情景关于中国到2035年能源结构的预测,对比分析美国非常规天然气开发利用成果,提出在低碳视角下的“强化非常规天然气”情景。在该情景下,中国非常规天然气产业将迎来超常规发展时期,到2035年,非常规天然气将成为天然气重要的接替能源,实现对煤炭资源的大幅度替代,能源消耗结构得到优化,低碳能源体系基本形成,温室气体排放速度明显减缓。     

天然气含水量图数学模拟与程序

天然气中含有一定的水份 ,在天然气加工过程中 ,必须将其中的水份脱除到一定的程度。因此 ,在工艺设计、装置核算中都需要确定天然气的含水量。本文对常用的天然气含水量图进行了数学模拟 ,编制了计算机运算程序 ,使之能方便地用于工程计算中。     

榆林气田南区天然气水合物防治技术探讨

天然气开采环境为低温、高压,这就导致在输气过程中极易产生游离水从而生成天然气水合物最终影响气田生产。通过研究天然气水合物的特征及形成条件,结合榆林气田南区生产实际特从理论指导、工艺调整、现场操作等方面提出天然气水合物的预防措施,为采气管线安全平稳运行提供保障。     

高酸性天然气脱硫脱碳工艺技术研究

针对原料气中H2S和CO2摩尔分数均达到20%的高酸性天然气净化,通过工艺模拟计算结合室内实验评价的手段,筛选出一种具有良好脱硫性能、选择性及高酸气负荷的选择性脱硫溶剂CT8-5。通过室内实验进行工艺优化后,提出了包括气液比、吸收塔塔板数、贫液温度、再生温度等在内的一系列工艺参数。结果表明,在气液比为200的条件下,净化气中H2S质量浓度为3.9 mg/m3,CO2摩尔分数为1.86%,完全能满足GB 17820-2018《天然气》国家标准中对商品气的气质要求。对GB 17820-2018发布实施后高酸性天然气处理所面临的问题进行了探讨,提出了建议,可为高酸性天然气的气质达标处理提供技术思路。     

一种特殊气质分子筛脱水方案设计

本文以哈萨克斯坦让纳若尔油田湿气回注工程的实际设计数据为例,对含硫天然气中同时含部分氧气的特殊气质的分子筛脱水工艺方案,从其主要工艺特点、设备选择、材料选择、平面布置、主要节能措施、能耗等方面进行了阐述,为含氧及硫化氢天然气分子筛脱水装置的设计提供了参考。     

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我国目前已在四川盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地和准噶尔盆地等发现了含硫化氢气藏，含硫化氢天然气和高含硫化氢天然气已成为我国天然气资源的重要组成部分。由于硫化氢极强的毒性和腐蚀性，威胁着钻采生产过程中的每一个环节，极易发生事故。而目前国内外对硫化氢的成因机理、分布规律和控制因素等方面的认识尚不能做到有效预测，安全钻采等工艺技术尚不配套成熟，在硫化氢出现时的防御措施也不到位，因此尽快开展硫化氢研究已是当务之急。研究了硫化氢天然气勘探开发中存在的问题：地质认识不足，形成机理掌握不够，地化特性考虑不充分等。指出了中国含硫化氢天然气资源潜力在陆上已开发气区和海陆碳酸盐岩储层中都十分巨大。     

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随着“西气东输工程”的实施,以气代煤、以气代油将成为解决我国东部城市环境污染和缓解石油资源紧张问题的有效措施。由于天然气体积能量密度低,因此,天然气的有效储存是推广使用天然气,特别是天然气汽车的重要方面。介绍了天然气吸附储存技术在我国的研发现状及部分研究成果,包括：天然气吸附储存的原理与特点,天然气吸附剂的结构与性能,吸附天然气汽车试验等,展望了天然气吸附储存技术的应用前景。研究表明,吸附储存技术在天然气汽车、天然气储存替代LPG民用、天然气储存调峰、天然气无管网运输、环保、国防等领域均具有较广阔的应用前景。     

中国天然气资源的两点论和发展战略

中国天然气已处于快速发展的青年期,即将成为天然气大国。但是,中国的天然气丰富程度较低、未来仍需大量进口天然气。中国在天然气工业发展中,面临着气田储量规模偏小、丰度偏低,单井产能低、衰减较快的"品质"问题;加之中国天然气工业基础薄弱,气田又多远离经济发达区、管线较长,造成高井口价和高管输费用,致使用户气价偏高,影响天然气的市场竞争力。有鉴于此,在中国天然气工业发展战略中,应加强一体化发展的研究,重视低品位资源的滚动勘探开发,做好上、下游综合规划,全面统筹管网建设,调整工业用户布局,重视液化天然气的发展。