儲氣庫地面工程設計中節(jié)能技術(shù)應用
前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了儲氣庫地面工程設計中節(jié)能技術(shù)應用范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。
摘要：伴隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展對于能源需求量也在與日俱增，但是在具體是的使用上還是更加著重于對清潔能源的開發(fā)和利用，尤其是對于天然氣而言本身就屬于清潔能源，其中地下儲氣庫作為長距離運輸中的起點，其作用在于對下游用戶用氣進行調(diào)鋒。此外關(guān)于儲氣庫地面建設也極其重要，為了實現(xiàn)綠色節(jié)能的目標，就需要對整個流程進行優(yōu)化調(diào)整相關(guān)參數(shù)。
關(guān)鍵詞：儲氣庫；地面工程設計；節(jié)能技術(shù)
引言
通常而言，天然氣地下儲氣通常都是通過對廢棄的油氣藏進行一定的改造和優(yōu)化，從而實現(xiàn)對資源充分利用，還有一部分是對現(xiàn)有自然資源比如水層和巖石洞進行改造和擴建，形成地下儲氣庫。后者從工藝的角度而言建設難度相對比較低，但由于地層溫度相對比較高考慮到邊水因素，需要在做好脫水處理才能輸入到入氣管網(wǎng)。因此采用節(jié)能技術(shù)，首先就需要對整個流程進行優(yōu)化。
1儲氣庫地面工程概述
按照客觀條件以及地理環(huán)境的不同處儲氣庫可以分為，枯竭型氣田、含水層以及巖洞等等，主要特點就在于利用和改建枯竭氣田，具有經(jīng)濟成本低可靠性強的優(yōu)點。但是也必須要具備良好的封閉條件以及密閉性，儲氣不容易散溢具備較高的安全性，此外在客觀條件上也需要具備較多的采氣井可供選擇使用，周圍還需要具備完善的天然氣地面集輸以及水電等諸多附屬設施，因此建設周期比較短市場運行把握大風險小。此外在氣田的開發(fā)過程中還必須要詳細掌握其內(nèi)部多種形態(tài)的翔實資料，以便于為下一步行動的開展打下堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，此外還需注意枯竭型氣田也具備很大的經(jīng)濟優(yōu)勢，那就是在后期需墊底氣少有效減少成本支出。到目前為止，通過油氣藏改建的地下儲氣庫占據(jù)了當前所有類型的3/4以上。
2儲氣庫地面工藝
通常而言，注氣工藝在整個流程中并不是很復雜，大多數(shù)情況下氣源在經(jīng)過相應的裝置進行處理后注入進口儲存。但是在實際操作過程中還需要考慮諸多客觀因素的發(fā)生，并且也需要采取對應的措施。比如底層溫度并不低，因此在儲氣庫在采出氣要進行脫水脫烴，只有在經(jīng)歷了這個步驟達成相關(guān)標準才能進入到輸氣管網(wǎng)，因此這就是地面工程建設中最為核心的就是脫水脫烴。在經(jīng)過輸送管線進入集注站后，通過一系列工序后進站冷卻，然后進入烴水露點控制裝置。
3流程優(yōu)化設計
地面工程的流程完善目的主要是為了保障整個工程安全有效的運作，在展開建設設計的過程中，還需要考慮到脫水脫烴的工藝需求，為了保障工作安全有序開展，物料分析與平衡、熱平衡等幾個方面進行優(yōu)化，在實現(xiàn)節(jié)能降耗的同時也能夠保質(zhì)保量地完成工作要求，由此可見，這兩部分內(nèi)容也是當前節(jié)能技術(shù)開展的主體部分，起到了關(guān)鍵性的作用。雖然采出水主要是在于因為到了油田采油后期，隨著產(chǎn)油量的降低不得不使用注水法，以此提高采油率但是這種情況的伴生也與地理環(huán)境有著莫大關(guān)系，由此可以得出結(jié)論地面工藝是不能夠取消、減少。至于緩釋劑由于存在特性也同樣不能取消，但是可以優(yōu)化后出入到相應的位置。關(guān)于污水的處理可以通過優(yōu)化工藝以此降低排放量，通過一定的工藝手段處理之后，也可以達到回收的目的。最后關(guān)于放空天然氣可以分為以下幾個步驟，首先脫硫裝置泄壓其中有一部分在經(jīng)過回收以后也可以實現(xiàn)再利用，由于乙二醇散蒸氣為連續(xù)穩(wěn)定的排放因此也可以加以利用；最后事故放空為非連續(xù)性所以不可回收利用。此外對于某些無效流量可以直接選擇取消就行了。但是由于工程建設完成以后，在實際運行與設計上總是存在某些差距，因此某些無效流量也只能夠在實際工作當中逐步進行優(yōu)化，比如關(guān)于乙二醇的循環(huán)量等等。因此在此過程中就可以發(fā)現(xiàn)采出水、甲醇、雜質(zhì)等都是屬于無效流量。但由于采出水與地理環(huán)境有著密不可分的聯(lián)系，因此在實際操作過程中還需要根據(jù)選址。在熱平衡方面，由于在工業(yè)生產(chǎn)活動當中有些過程是需要放出熱量，但是也有一些是需要不斷吸收熱量，因此就需要對裝置的熱量進行分析和平衡。其目的就在于合理回收，也需要根據(jù)實際需要不斷優(yōu)化換熱流程。比如從某個角度來看進站天然氣的冷卻是極為典型的放熱過程，在某種程度上也可以看到可以進行熱交換，但由于在溫度上存在較大的差異，此外由于冷卻的過程中所需要釋放的熱量巨大，顯然是無法滿足節(jié)能增效的要求，因此在大多數(shù)情況下都是采用空氣冷卻不僅成本低，同時也是最為適用簡易的方法。此外根據(jù)對比等多方面的實際情況，以此確定哪些熱量和冷量可以進行回收，比如天然氣預冷可以同乙二醇富液預熱進行換熱，不僅達到了目的同時也實現(xiàn)對冷量對回收。
4參數(shù)優(yōu)化設計
4.1規(guī)模與溫度的優(yōu)化
通過有效的注氣采氣規(guī)模控制能夠有效實現(xiàn)能源的消耗，在一定程度上也降低了經(jīng)濟成本實現(xiàn)了對能源的節(jié)約使用。但是從儲氣庫的采集規(guī)模首先是要清晰的了解當?shù)氐刭|(zhì)構(gòu)造，掌握相關(guān)數(shù)據(jù)并加以詳細分析其安全性，其次才是市場需求量的大小。因此采用科學合理的建設，不僅直接關(guān)系到投資的合理性問題，也直接關(guān)乎后期實際運行效率和對能源消耗的高低。由于儲氣庫是長距離氣管道的配套工程，在規(guī)模方面還需要按照季節(jié)上的因素進行適當調(diào)整，當然也不排除由于特殊情況進行應急調(diào)峰活動。但也必須要注意到堅持均勻開采和注入為首要原則，適當?shù)目刂埔?guī)模，并且還需要關(guān)注上限通常而言大多數(shù)都是在設計規(guī)模的120%。在烴露點方面，不能夠低于輸送環(huán)境溫度至少也需要達到5攝氏度，但是在具體操作過程中為了達到節(jié)能，因此還是需要選擇在2攝氏度以上。
4.2注氣壓縮機優(yōu)化
由于壓縮機入口在排量和溫度上都會影響到整體的實際操作效果，并且也會對人員消耗量的高低帶來明顯的作用，因此也需要結(jié)合本地區(qū)的實際情況比如地理環(huán)境等等，加強在節(jié)能方面的控制。由于入口壓力與增壓所消耗的功率并不是成正比例，因此在實際操作過程中，還需要尤其注重壓力的控制。在具體排壓的過程中，還需要采用科學合理的方式控制最終效果，對此就需要對相關(guān)參數(shù)不斷優(yōu)化，采用多機組小排量的方法運行，有利于減少機械設備的損耗，同時也提高了機組工作效率。
4.3空冷器優(yōu)化
對于空冷器參數(shù)控制的因素由熱負荷、介質(zhì)等，但是縱觀這些因素，絕大多數(shù)都是受到工藝程度以及出氣條件制約，在很大程度上難以進行調(diào)整。卻可以在出口和設計溫度上進行小幅度調(diào)控，以此實現(xiàn)提高效率降低能源消耗。在實際操作過程中當進站后溫度相對比較高，因此就需要進行冷卻。而在另一方面為了盡量降低后續(xù)制冷所帶來的消耗，就有必要降低壓差。通常進站冷空氣與生產(chǎn)分離器氣相出口都要兩者緊密安裝在一起，優(yōu)點就在于可以進一步降低負荷避免產(chǎn)生更多的能耗，此外在實際的調(diào)控過程中同樣會帶來消極影響比如烴水露點問題。假如進站溫度過高就會導致空氣器在冷卻后冷凝水會逐漸增多，當達到一定量的時候就會對下游管道造成一定的影響，對此為了避免出現(xiàn)這種情況的發(fā)生，就可以設置分離器。假如底層采出冷凝水量較少，也不會對相關(guān)設備明顯的影響，那么其位置的安裝可以設置于生產(chǎn)分離器氣相入口。
5結(jié)束語
綜上所述，到現(xiàn)階段為止，儲氣庫地面項目設計整個過程當中，就需要格外注意物料分析與平衡、熱平衡的優(yōu)化問題。除此以外還需要采取措施對規(guī)模、溫度等諸多部分的參數(shù)進行優(yōu)化，也可以通過對換熱器和低溫分離器進行優(yōu)化，以此實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標提高企業(yè)經(jīng)濟效益。
參考文獻
[1]李鳳華,劉德緒,曹學文,邊江.儲氣庫地面脫水系統(tǒng)用能優(yōu)化研究[J].當代化工,2017,46(02):311-315.
[2]文雯.文96儲氣庫注采站地面工藝能效評價技術(shù)研究[D].西南石油大學,2015.
作者:陳光 單位:大慶油田設計院有限公司