天然气处理工艺简介课件

天然气处理工艺简介2021年12月29日

风险等级划分

布站形式工艺原理主要内容井口工艺一、分类

井口工艺作业区单井根据压力等级可分为高压井、低压井。高压井以高压气井为主，均为自喷井。低压井以油井为主，主要包括机采井、电泵井、自喷井、气举井、试采井。二、工艺流程

井口工艺机采井、电泵井、自喷井、气举井、试采井。机采井气举井低压自喷井电泵井试采井

井口工艺高压气井

风险等级划分布站形式工艺原理主要内容井口工艺一、布站目的为了把油田各单井的油气集中起来进展输送、计量和处理，需要根据各区块的实际情况和油品性质，采用不同的原油集输工艺，到达充分利用油气资源、地层压力、节能降耗、方便管理的目的。

布站形式二、分类油气集输系统布站形式分为：一级半〔或一级〕布站：二级布站：分输流程和混输流程三级布站：

计量阀组处理站计量站处理站转油站计量站处理站

布站形式其中**站和***站污水处理系统，处理合格的污水通过注水泵、配水间分注各注水井或回灌井三、作业区管网流程框图

布站形式***站**站*****集气站**集气站********油水污水低压油气合格天然气合格天然气原油低压气液高压气高压气液低压气单井单井单井单井单井计量间阀组间单井单井气增压四、作业区布站形式作业区布站形式明细表名称布站形式具体流程备注***站一级布站单井-***站***站一级布站单井-***站二级布站单井-计量间（集气站）-***站三级布站单井-阀组间-***站-***站

布站形式

风险等级划分

布站形式工艺原理主要内容井口工艺一、重大危险源定义：长期地或临时生产、加工、使用或储存危险化学品，且危险化学品的数量等于或超过临界量的单元。重大危险源构成要素：存在化学危险物品和具有足够大的驻留量分级:重大危险源根据其危险程度，分为一级、二级、三级和四级，一级为最高级别。定级：重大危险源分级计算：q：危险化学品实际存在〔在线〕量〔单位：吨〕；Q：危险化学品相对应的临界量〔单位：吨〕；β：危险化学品相对应的校正系数；a：该危险化学品重大危险源厂区外暴露人员的校正系数一级：R≥100；二级：100>R≥50；三级：50>R≥10；四级：R<10

重大危险源等级划分二、各站队危险等级划分名称危害物料危险等级备注**站原油、凝析油、天然气、轻烃丙烷、硫化氢、甲醇等四级***站凝析油、天然气、石油液化气轻烃、丙烷、甲醇等二级优化前定级

重大危险源等级划分

风险等级划分

布站形式工艺原理主要内容井口工艺一、两站处理流程**站：油气水别离来料三相别离器脱硫脱水、脱烃气**输气首站油至***总外输污水处理单井回灌或注水水**站：来料三相别离器脱水、脱烃气***输气首站油至**装车站***站处理单井回灌或注水水原油稳定原油稳定二、油气水别离井口来料，一般为油、气、水混合物，为了实现对油、气、水的别离，工程上采用不同别离装置进展别离。通过别离后的油、气、水再进入形应的单元进展进一步处理。别离原理：依靠油、气、水之间的互不相容和各相间存在的密度差异，通过重力沉降到达别离的目的。别离器的分类：按外形分主要有：立式和卧式;按别离功能分有：两相和三相；按操作压力可分为：低压MPa≤P＜1.6MPa)中压MPa≤P＜10MPa)高压(10MPa≤P＜100MPa)超高压〔100MPa≤P〕

油气水别离油气水别离三、原油稳定原油稳定目的目的：为了降低原油在集输过程中的蒸发损耗，将原油中挥发性强的组分较完全地脱除，以降低原油在常温下的蒸汽压〔原油稳定设计标准中：稳定原油在储存温度下的饱和蒸气压的设计值不宜超过当地大气压的倍；在局部文献中提到蒸汽压小于〕。外输含水0.5%〔质量〕挥发性较强的组分：C1—C4组分。C5和C6组分：C5可以全部拔走，但C6是有要求的。原因：C6从原油到成品油炼制过程中对产品质量影响非常大。

原油稳定原油稳定的方法闪蒸法：在一定温度下降低系统压力，利用在同样温度下各种组分汽化率不同的特性，使大量的C1到C4轻烃蒸发，到达将其从原油中别离出来的目的。有加热闪蒸和负压闪蒸两种特点：轻烃回收率低；负压闪蒸工艺平安性差，要求管道与设备的严密性，防止空气串入；操作简单；***站：油单元三相别离器在脱水的同时也将原油当中的轻烃闪蒸出去；气单元一级闪蒸罐和二级闪蒸罐对凝析油进展稳定。

原油稳定分馏法：通过把原油加热到一定温度，利用蒸馏原理，使气液两相经过屡次平衡别离，将易挥发的轻组分尽可能转移到气相，而重组分保存在原油中。特点：操作温度高，要求换热面积大；流程复杂，对操作过程的控制要求严格；稳定效果好，轻烃收率高。***站：在优化之前主要产凝析油，其挥发性高，采用的是两级闪蒸+稳定塔分馏的方式，使凝析油更加为稳定。

原油稳定四、天然气处理1、天然气技术指标〔GB17820-2021〕项目一类二类三类高位发热量aMJ/m3≥36.031.431.4总硫amg/m3≤60200350硫化氢amg/m3≤620350二氧化碳y，%≤2.03.0-水露点b，c℃在交接点压力下，水露点应比输送条件下最低环境温度低5℃a.气体体积标准参比条件101.325kPa，20℃b.输送条件下，当管道管顶埋地温度为0℃时，水露点应不高于-5℃；c.进入输气管道的天然气水露点压力应是最高输送压力天然气按高位发热量、总硫、硫化氢和二氧化碳含量分为一类、二类、三类；作为民用燃料的天然气，总硫和硫化氢含量应符合一类气和二类气技术指标；1〕天然气脱水的目的：降低输送负荷；减小设备及管道腐蚀；防止水合物的生成；到达商品气质要求。2、天然气脱水

天然气脱水2〕天然气脱水的方法〔1〕低温别离法原理：通过降低天然气的温度，利用水与轻烃凝结为液体的温差，使水得以冷凝，从而到达脱水的目的。缺点：需要制冷设施对天然气进展制冷。常用的制冷方法：冷剂制冷〔外冷〕：丙烷、液氨等节流膨胀制冷〔自身节流制冷〕：J-T阀、膨胀机等

天然气脱水〔2〕溶剂吸收法原理：天然气与某种吸水能力强的化学溶剂相接触，利用化学溶剂对水的吸收能力，吸收天然气中的水分，同时不与水发生化学反响，最终到达脱水的目的。优点：吸收剂能通过一定的方法进展再生，使其能重复使用。常用的脱水剂是：醇类化合物如二甘醇、三甘醇。

天然气脱水〔3〕固体吸附法原理：天然气与亲水性强的多孔物质相接触，利用多孔物质宏大的比外表积吸附天然气中的水分，到达脱水的目的。优点：吸附剂能再生，可重复使用。特点：脱水效果好，适用于深度脱水。常用的吸附剂有硅胶、活性氧化铝、分子筛。

天然气脱水以上三种脱水方法在作业区均有使用。***站石炭系：低温别离法〔J-T制冷〕+乙二醇吸收的方式；三叠系：分子筛吸附的方式。***站：低温别离法〔丙烷制冷〕+乙二醇吸收的方式；

天然气脱水3〕天然气水合物〔1〕定义：在一定压力和温度下，天然气中的某些组分和液态水生成的一种不稳定的、具有非化合物性质的晶体。〔2〕构造：白色结晶固体，外观类似松散的冰或致密的雪。

天然气脱水〔3〕形成条件：天然气含水量处于饱和状态或者有液态水存在；压力和温度；辅助条件〔压力波动、流向改变而产生扰动、或有晶种存在都会促进产生水合物〕。〔4〕防止水合物形成脱除天然气中的水分；降低压力、提高温度；用抑制剂。

天然气脱水〔5〕形成水合物的处理方法降压法加热法提高产量加抑制剂

天然气脱水3、天然气脱烃1〕轻烃回收的目的〔1〕满足商品气的质量要求。〔2〕最大程度地回收天然气凝液。2〕轻烃回收的方法油吸收法轻烃回收方法低温分离法吸附法常温油吸收法低温油吸收法节流膨胀制冷法冷剂制冷法混合制冷法

天然气脱烃油吸收：天然气中各组分在吸收油中的溶解度的差异而使轻重关键组分得以别离的方法。吸附：利用多孔构造的固体物质对烃类组分吸附能力强弱的差异而实现气体中重组分与轻组分的别离。低温别离法：利用天然气中各组分的挥发度不同，将天然气冷却，得到局部富含较重烃类的液烃，与气体别离的过程。目前，新建或改建的液烃回收装置约有90%采用低温别离法。

天然气脱烃***站三叠系采用的是低温别离法中的混合制冷法〔冷剂制冷法〔丙烷〕和节流膨胀制冷法〔“J-T〞阀或膨胀机〕；石炭系为节流阀〔“J-T〞阀〕制冷。***站采用的是低温别离法中的冷剂制冷法〔丙烷〕。

天然气脱烃4、天然气脱除酸性组分天然气中通常含有H2S、CO2和有机硫等酸性组分，遇水后呈酸性，人们常称为酸气气体。天然气中酸性气体的存在，会加剧对管线、设备的腐蚀，天然气在冷冻别离过程中，CO2会形成干冰，堵塞管道和设备。H2S含较多的天然气在燃烧时会出现异味、污染环境、影响安康。因此，脱除天然气中的酸性气体，是天然气净化的主要任务之一。1〕天然气脱除酸性组分的目的2〕天然气脱除酸性组分的方法天然气脱除酸性组分是指脱硫和脱二氧化碳，尤其以脱硫为主。天然气脱硫主要指脱除H2S，有机硫和。

脱除H2S和CO2分干法和湿法两大类以及膜法。

天然气脱硫膜分离法一乙醇胺法（MEA法）改良二乙醇胺法（SNPA-DEA法）二甘醇胺法（DGA法）二异丙醇胺法（DIPA法）甲基二乙醇胺法（MDEA法）改良热甲碱法氨基酸盐法（Alkacid法）

多乙二醇醚法（Selexol法）

砜胺法（Sulfinol法）蒽醌法（Stretford法）铁碱法再生式分子筛法非再生式固体氧化铁法碱性盐溶液法化学吸收法直接氧化法干法湿法物理吸收法醇胺法

天然气脱硫〔1〕化学吸收工艺根本原理：以碱性溶液为吸收溶剂，与酸性组分(H2S、CO2)反响生成某种化合物。吸收了酸性组分的富液在T升高、p降低时，该化合物又能分解释放出酸性组分。特点：净化度高，适应性宽。〔2〕物理吸收工艺根本原理：以有机化合物为吸收溶剂，对酸性组分进展物理吸收而将它们从气体中脱除。吸收了酸性组分的富液在p降低时，又放出所吸收的酸性组分。特点：能脱有机硫化物；吸收重烃。

天然气脱硫〔3〕直接转化工艺根本原理：以氧化-复原反响为根底，利用溶液中氧载体的催化作用，将H2S氧化为硫。向溶液中鼓入空气，吸收剂得到再生。特点：硫容低；集脱硫和硫回收为一体。〔4〕干法脱硫工艺根本原理：利用H2S与固体中的活性成分发生化学反响或在固体的吸附作用，脱除H2S。失去脱硫能力后更换脱硫剂。特点：硫容小，净化度很高，能耗低；再生困难。

天然气脱硫****的脱硫方法采取的是化学吸收法当中的醇胺法，即甲基二乙醇胺法〔MDEA法〕。由于它在CO2存在的情况下对H2S具有选择性吸收的能力，目前已在天然气脱硫中得到广泛使用。采用MDEA代替其它胺，改善了酸气质量和操作条件，降低了能耗。对于净化低含硫、高碳硫比的天然气，MDEA是目前最优的方法。我国四川气田的净化厂大多采用MDEA溶剂脱硫。

天然气脱硫五、污水处理1〕污水中含有悬浮物，在注水过程中就会造成储层损害，注水量下降，注入压力升高，甚至注不进水；2〕注入水中还常含有氧、二氧化碳等气体，这些气体使注入水具有腐蚀性，其腐蚀产物也会对地层损害，并降低注水设备、管线等的使用寿命；1、污水处理的目的

污水处理重力沉降别离重力沉降别离和过滤组合工艺除油+絮凝沉降+过滤***井区污水处理：重力沉降别离回灌***站污水处理：除油+絮凝沉降回灌除油+絮凝沉降+过滤回注**站污水处理：除油+絮凝沉降+过滤回注2、污水处理的方法

污水处理3、水质要求注水执行水质标准

污水处理表1.3轮南油田执行水质标准标准分级Ｂ备注控制指标悬浮固体含量，mg/L≤8悬浮物颗粒直径中值,μm≤2.5含油量，mg/L≤5平均腐蚀率，mm/a≤0.05挂片时间为7天点腐蚀，mm/a≤0.076挂片时间为30天硫酸盐还原菌，个/mL≤50铁细菌，个/mL≤10腐生菌，个/mL≤500辅助指标溶解氧mg/L≤0.05侵蚀性二氧化碳mg/L不作规定当水质出现问题时，作为查找原因用硫化物mg/L≤0.5注水水源为清水时不作检测pH值不作规定当水质出现问题时，作为查找原因用Fe3+，mg/L≤0.6矿化度，mg/L接近地层水当水质出现问题时，作为查找原因用标准分级Ｂ备注控制指标悬浮固体含量，mg/L≤10悬浮物颗粒直径中值,μm≤5含油量，mg/L≤20平均腐蚀率，mm/a≤0.076挂片时间为7天点腐蚀，mm/a≤0.076挂片时间为30天硫酸盐还原菌，个/mL不作规定铁细菌，个/mL不作规定腐生菌，个/mL不作规定辅助指标溶解氧mg/L≤0.04侵蚀性二氧化碳mg/L不作规定当水质出现问题时，作为查找原因用硫化物mg/L不作规定pH值不作规定当水质出现问题时，作为查找原因用Fe3+，mg/L≤0.4矿化度，mg/L接近地层水当水质出现问题时，作为查找原因用污水回灌执行水质标准

污水处理***污水回灌

污水处理***站污水处理流程

污水处理****污水处理流程

污水处理六、增压设备增压设备：泵、压缩机泵：主要给液体进展增压；压缩机：主要给气体进展增压；1