徐偉華(中海油研究總院 北京 100027)
摘要:濕氣高精度貿(mào)易計(jì)量是國(guó)際性難題,因?yàn)闈駳鈿庀嗖糠趾兄責(zé)N、游離水,與經(jīng)過處理后的外輸氣(干氣)組分相差較大;濕氣液相部分含烴(溶解氣)常規(guī)儀表無(wú)法達(dá)到貿(mào)易計(jì)量精度,而帶壓化驗(yàn)(4萬(wàn)元/次)費(fèi)用過高,降低效益。中海油南海某氣田(中海油自營(yíng))水下井口物流經(jīng)20km 海管回接至原有YC13-1平臺(tái)(中外合資)后為了降底投資,提高效益必須面對(duì)濕氣貿(mào)易計(jì)量問題,此外還要解決來自海管段塞流對(duì)計(jì)量精度的沖擊。本文將介紹濕氣能量貿(mào)易計(jì)量解決方案,在中海油南海某氣田開發(fā)項(xiàng)目中的應(yīng)用、技術(shù)先進(jìn)性及效益。
關(guān)鍵詞:濕氣貿(mào)易交接/能量計(jì)量/在線采樣分析/經(jīng)濟(jì)效益
Abstract: The wet gas custody transfer (high accuracy) metering is not an easy task for the international oil and gas market. A central problem is that gas and hydrocarbon liquids, free water co-exist in the gas phase and dissolved gas and water and the hydrocarbon liquids co-exist in the liquid phase. The components compared with the dry gas or liquid treated are quite difference. so these will cause a large uncertainty. The wet gas from subsea wells of the Nanhai new gas field (by CNOOC) transfer to the platform of the YC13-1 gas field (by CNOOC and partner) must be deal with wet gas custody transfer (commercial) metering. a key issue is energy metering for the liquid phase, the cost of the pressurized sampling testing of the periodic (40000 CNY/once) is too high and unacceptable. This article shall introduce the wet gas commercial metering solution, application, advantage and benefit of this project.
Key words: Wet Gas custody transfer metering / All Energy Metering / Sampling method / Benefit
1、 前言
濕氣貿(mào)易計(jì)量是國(guó)際性難題,至今為止尚無(wú)相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范規(guī)定濕氣貿(mào)易計(jì)量的內(nèi)容及方法,也沒有一種獨(dú)立的儀表或多相流量計(jì)能夠在進(jìn)行濕氣計(jì)量時(shí)接近或達(dá)到干氣貿(mào)易計(jì)量的精度。南海某氣田(中海油自營(yíng)邊際氣田)肩負(fù)著實(shí)現(xiàn)YC13-1氣田(中外合營(yíng))產(chǎn)能接替向香港提供優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定氣源的任務(wù)。在南海某氣田的物流進(jìn)入原有YC13-1平臺(tái)工藝設(shè)施處理之前,進(jìn)行濕氣貿(mào)易交接計(jì)量是經(jīng)濟(jì)高效開發(fā)氣田必須面對(duì)的難題。本文介紹并總結(jié)濕氣能量貿(mào)易計(jì)量技術(shù)在中海油南海某氣田開發(fā)項(xiàng)目中的研究、應(yīng)用及帶來的經(jīng)濟(jì)效益。
圖1 南海某氣田總體開發(fā)方案示意圖
2、 項(xiàng)目背景
南海某氣田(中海油自營(yíng))新建3座水下生產(chǎn)系統(tǒng)SPSA(2口井)和 SPSB(1口井),該氣田生產(chǎn)的天然氣(濕氣)和凝析油經(jīng)海底管線回接到原有YC13-1氣田處理平臺(tái)(中外合營(yíng))進(jìn)行處理, 處理后的干氣輸送至香港天然氣終端,凝析油輸送至南山終端。為了實(shí)現(xiàn)公平貿(mào)易,YC13-1氣田外資方要求對(duì)氣相和液相均進(jìn)行能量貿(mào)易計(jì)量,并要求對(duì)液相帶壓采樣化驗(yàn)。
圖2 南海某氣田濕氣貿(mào)易交接點(diǎn)示意圖
3. 濕氣貿(mào)易全能量計(jì)量面對(duì)的難題與挑戰(zhàn)
(1)由于濕氣氣相部分含有重?zé)N、游離水,與經(jīng)過處理后的外輸氣(干氣)組分相差較大,會(huì)導(dǎo)致較大的測(cè)量誤差(該氣田濕氣的甲烷含量為86.93%,相對(duì)密度0.8096)。
(2)由于濕氣液相部分含烴(溶解氣)常規(guī)儀表無(wú)法達(dá)到計(jì)量精度,而帶壓化驗(yàn)(4萬(wàn)元/次)費(fèi)用過高,降低效益。
(3)來自水下井口的物流以不同的流型出現(xiàn) 如:泡狀流、環(huán)狀流、段塞流、霧狀流等,其中段塞流對(duì)計(jì)量精度影響極大,因此對(duì)段塞流形成的判斷及處理是實(shí)現(xiàn)高精度計(jì)量的關(guān)鍵。
(4)由于天然氣是一種多組分混合物氣體,除烷烴以外還含有部分二氧化碳和氮?dú)獾炔豢扇嘉镔|(zhì),這些不可燃物質(zhì)不產(chǎn)生熱量。因此外資方要求對(duì)濕氣進(jìn)行高精度能量計(jì)量。
4、計(jì)量裝置的設(shè)計(jì)思路和解決方案
(1)設(shè)計(jì)思路
a) 干氣計(jì)量方案
新建一座天然氣處理平臺(tái),在平臺(tái)上設(shè)置段塞流捕集器、濕氣壓縮機(jī)、三甘醇脫水、干氣壓縮機(jī)等工藝設(shè)備, 將來自南海某氣田水下井口的濕氣處理成合格干氣后進(jìn)行貿(mào)易計(jì)量和銷售。
b) 濕氣計(jì)量方案
在原有YC13-1平臺(tái)上新增甲板,南海某氣田水下生產(chǎn)系統(tǒng)的物流經(jīng)海底管線回接到Y(jié)C13-1氣田處理平臺(tái),在Y13-1平臺(tái)新增甲板上配置濕氣計(jì)量系統(tǒng),將油氣快速分離、穩(wěn)定并進(jìn)行濕氣能量貿(mào)易計(jì)量后即時(shí)銷售。