一种边际海上油田天然气的回收方法及系统

摘要

本发明公开了一种边际海上油田天然气的回收系统，其包括海上试采装置、自航船及陆地卸气装置；所述海上试采装置用于采集井口生产出来的油气，并将所述油气进行油气分离和净化处理后，将生成的天然气传送至所述自航船；所述自航船将所述天然气进行压缩处理并运送至码头，经所述的陆地卸气装置输送至天然气管网。本发明实施例还公开了一种边际海上油田天然气的回收方法。本发明实施例的边际海上油田天然气的回收系统及方法，能够有效回收海上天然气，节约了能源，对天然气储量和开采量的要求相对较低，适应性强；并且工艺简单，投资少，利用率高。

说明书

技术领域

本发明涉及海上石油天然气的生产领域，尤其涉及一种边际海上油田的天然气回收方法及系统。

背景技术

石油天然气是稀缺的自然资源。随着石油勘探开发向海上发展，越来越多在经济上处于边际的油田进入开发阶段。由于规模小，达不到建海底输油管线或建液化天然气集中处理厂的经济要求，又没有经济可靠的回收技术，边际油田伴生天然气均气液分离后排火炬烧掉。这种生产方式，既污染了环境，又大大浪费了能源。因此，海上油气生产急需边际海上油田天然气回收技术。

目前通用的海上石油天然气生产均采用管道输送，陆地化处理；或大型浮式生产装置(FPSO)天然气液化处理(LNG)。海管建设投资高昂，需要足够大的油田开发规模；FPSO尽管生产方式相对灵活，但仍需要对应量的油田开发规模。如果某一地区处于先导试验阶段、储量不明确；或储量处于边际，又需要动用；世界上没有可借用的技术或经验，就出现了边际海上油气田生产技术需求，边际海上油田天然气回收技术就是按这一需求开发的。

发明内容

本发明实施例提供一种边际海上油田天然气的回收系统，包括海上试采装置、自航船及陆地卸气装置；所述海上试采装置用于采集井口生产出来的油气，并将所述油气进行油气分离和净化处理后，将生成的天然气传送至所述自航船；所述自航船将所述天然气进行压缩处理并运送至码头，经所述的陆地卸气装置输送至天然气管网；其中，所述自航船包括：缓冲罐，用于储存所述海上试采装置输送的天然气，并将所述天然气向下输送；压缩机，用于将所述缓冲罐输送的天然气进行压缩，并将压缩后的天然气继续输送；脱水装置，用于将所述压缩后的天然气进行脱水处理；瓶撬，用于储存所述脱水处理后的天然气。

本发明实施例还提供一种边际海上油田天然气的回收方法，包括：采集井口生产出来的油气，并将所述油气进行油气分离和净化处理后，将生成的天然气输送至自航船；所述自航船将所述天然气进行压缩处理和脱水处理后，储存在瓶撬中，并运送至码头；将所述自航船上的天然气输送至天然气管网。

本发明实施例的边际海上油田天然气的回收系统及方法，能够有效回收海上天然气，大大节约了能源，保护了环境；并且工艺简单，投资少，利用率高。自航船作为移动资产可以多次重复使用，提高了成本的利用率，降低了投资风险，增加效益投资比；并且此回收系统和方法适应性强，对天然气储量和开采量的要求相对较低。由于自航船运输量相对较小，而且易于调整，对于小储量天然气的开采运输很容易实现。随着开采量的增多，可以很容易地增加每艘船的运输量或增加船舶数量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的边际海上油田天然气的回收系统的结构示意图；

图2为本发明实施例的用于边际海上油田天然气的回收工艺的自航船的结构图；

图3为本发明实施例的边际海上油田天然气的回收方法的方法流程图；

图4为本发明实施例的边际海上油田天然气的回收系统的海上试采装置---自航船的工艺连接图；

图5为本发明实施例的边际海上油田天然气的回收系统的自航船-陆地卸气装置的工艺连接图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例的边际海上油田天然气的回收系统的结构示意图。如图所示，所述回收系统包括海上试采装置100、自航船200及陆地卸气装置300；所述海上试采装置100用于采集井口生产出来的油气，并将所述油气进行油气分离和净化处理后，将生成的天然气传送至所述自航船200；所述自航船200将所述天然气进行压缩处理并运送至码头，经所述的陆地卸气装置300输送至天然气管网。

图2为本发明实施例中的用于边际海上油田天然气的回收技术的自航船的结构图；如图所示，其包括：

缓冲罐8，用于储存所述海上试采装置输送的天然气，并将所述天然气向下输送；压缩机9，用于将所述缓冲罐8输送的天然气进行压缩，并将压缩后的天然气继续输送；脱水装置10，用于将所述压缩后的天然气进行脱水处理；瓶撬13，用于储存所述脱水处理后的天然气。

在本实施例中，自航船200还包括：紧急切断阀4，位于所述缓冲罐8前，用于在紧急情况下自动关闭；止回阀7，位于所述紧急切断阀4和所述缓冲罐8之间，防止天然气回流；汇管12，连接所述脱水装置10和所述瓶撬13。所述汇管12上设置有超压自动泄压阀11，用于在出现超压的情况下，所述超压泄压阀11自动打开，使所述压缩机9的进气口自动关闭。所述瓶撬13位于隔绝空气、氮气保护的气密舱14内。

图3为本发明实施例的边际海上油田天然气的回收方法的方法流程图。如图所示，本发明实施例的边际海上油田天然气的回收方法包括：

S101，采集井口生产出来的油气，并将所述油气进行油气分离和净化处理后，将生成的天然气输送至自航船；S102，所述自航船将所述天然气进行压缩处理和脱水处理后，储存在瓶撬中，并运送至码头；S103，将所述自航船上的天然气输送至天然气管网。

实施例一：

图4为本发明具体实施例的边际海上油田天然气的回收系统的海上试采装置-自航船的工艺连接图。图5为本发明具体实施例的边际海上油田天然气的回收系统的自航船-陆地卸气装置的工艺连接图。如图4和图5所示：

由井口1生产出来的油气在海上试采装置中，经油气分离器2进行油气分离，分离出的天然气首先进入净化装置3，脱除超标的二氧化碳，然后经高压软管6进入浅吃水自航船上的缓冲罐8。采用高压软管可以在恶劣的海底条件下，承受各种流体压力，抗击潮汐和风浪，高压软管6与海上试采装置及自航船的连接采用快速接头5相连，在软管前后设置紧急切断阀4，在紧急情况下自动关闭，在缓冲罐8前设置止回阀7，防止回流。缓冲后天然气经1台3万m³/d的压缩机9增压至20MPa，进入脱水装置10，脱除天然气中的水，进入系统的储气装置13，即标准瓶撬。压缩机9采用天然气发动机一体化压缩机，可以抗风浪，压缩机带自动关停装置。在船尾设置汇管12，与瓶撬13相连，在汇管上设置超压自动泄压阀11，与自动关停装置形成联动，在生产过程中若出现超压情况，则超压自动泄压阀11自动打开，压缩机9进气口自动关闭，防止意外事故的发生。瓶撬13安装在气密舱14中，用氮气保护，隔绝空气，防爆安全。

当自航船储气达到额定的压力或气量后，自航船将天然气运至码头。如图5所示，天然气经高压软管6将陆地卸气装置卸气至现有的天然气管网，高压软管6与自航船和陆地卸气装置的连接采用快速接头5相连，在软管前后设置紧急切断阀4，码头上设置61KW加热器15，将天然气从24℃加热至75℃，防止卸气快、温降过大发生结冰，加热器前设置止回阀7，防止回流，天然气加热后，分别经一级调压器16、二级调压器17从20MPa调压至0.6MPa，经计量器18计量后进入天然气管网供用户使用。

在本实施例中，天然气压缩机为天然气自发电压缩机；高压软管为耐油高压软管，额定使用压力大于35MPa。在天然气压缩、储运、减压工艺流程中，还设置超压放散、紧急切断、止回阀等控制措施，以保证工艺的安全性。

在本实施例中，自航船的规格参数如下：

长：56.55米

宽：10.40米

载重量：500吨

航速：5～15节(9～27.8公里/小时)

吃水：1.24～2.395米

破冰：30-50cm

在本实施例中，自航船上的储气工具-瓶撬的规格参数如下：

规格：40英尺8瓶559管束

尺寸：12192×2438×1400

总容积：17.92Nm³

装气总容：4500Nm³

装气重：3.2吨

使用温度：-50～60℃

使用压力：20MPa

装气后总重：28.86吨

在本实施例中，自航船上的压缩机的规格参数如下：

外型尺寸：7500×2500×2300mm

自重：12吨

处理能力：30000Nm³/d

安装方式：有基础撬装

天然气发电机、压缩为一体式

标定功率：360KW

在本实施例中，作为连接工具的高压软管的规格参数如下：

耐压：35MPa；如与软管配套单流阀，只进不出；如配套液压安全阀，紧急自动关闭；软连接，抗潮汐和风浪，可在恶劣的海底条件下，承受各种流体压力。

本发明实施例的边际海上油田天然气的回收系统及方法，能够有效回收海上天然气，大大节约了能源，保护了环境；并且工艺简单，投资少，利用率高。自航船作为移动资产可以多次重复使用，提高了成本的利用率，降低了投资风险，增加效益投资比；并且此回收系统和方法适应性强，对天然气储量和开采量的要求相对较低。由于自航船运输量相对较小，而且易于调整，对于小储量天然气的开采运输很容易实现。随着开采量的增多，可以很容易地增加每艘船的运输量或增加船舶数量。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。