CX气田净化及集输方案优化研究

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CX气田在勘探评价过程中展示了较为广阔的开发前景,气田为典型的中高含硫海相气藏,H2S含量3.72~5.78%,有机硫含量88.2~256.4mg/m3。气田周边地势平坦,工农业较为发达,人口密度大,约为430~940人/km2,是同样高含硫的YB气田3倍,气田开发面临了非常复杂严峻的安全环保问题。因此,探索技术经济可行、安全环保可靠的地面工程方案是实现CX气田顺利开发的关键因素。本研究论文基于国内外常用的醇胺法和络合铁法脱硫工艺,考虑集中脱硫、分散脱硫等模式,形成了6种不同类型的净化及集输组合。根据不同模式的技术、安全及环保需求,开展了气田净化脱硫、集输安全环保等关键技术的研究,并优选了气田的净化集输方案。主要研究工作如下:(1)在YB气田使用的UDS-2胺法复合药剂配方基础上,提升药剂对硫醇脱除能力,优化形成了 UDS-3胺法复合药剂。同时,通过开展UDS-3药剂的常压和高压实验,在实验工况下完成药剂的脱硫应用,并评价了药剂对含硫天然气的脱除性能。(2)通过开展室内、小试以及中试实验,成功在CK1井络合铁中试装置中应用3.0g/L硫容药剂净化处理含硫天然气。在实验运行过程中,评估了 3.0g/L硫容药剂的H2S脱除率、硫容值、铁离子转化率、腐蚀性等技术指标。(3)利用YS1井络合铁脱硫装置,在药剂1.5g/L和2.0g/L硫容条件下,开展了络合铁脱硫工业化试验,评估了不同硫容条件下络合铁脱硫工艺运行的技术、经济指标,对试验过程中的生产技术问题进行了原因分析和技术整改。(4)提出了 CPP管道保护模型,通过实例模拟计算和现场实验,确定了 CPP管道的触发参数值和联锁截断时间,验证了 CPP管道的H2S防泄漏能力。通过研发环空分隔器、环空支撑环等关键设备,制定了 CPP管道的施工方案,评估了 CPP管道在CX气田地区应用的经济性。(5)建立了脱硫药剂贫富液扩散降解实验模型,制定了泄漏影响评估的实验方案。在实验过程中监测了土壤样本中的重金属元素、金属元素、总盐量、阳离子交换量等指标变化,以及水体样本中的理化性质、金属元素等指标变化情况,对监测结果进行了影响程度的评估,并制定了管道贫富液集输的防护措施。(6)基于气田部署规划由10平台调整为8平台,以及政府不允许管输含H2S的政策要求,综合考虑技术、经济、安全及环保等因素,综合评估了前后6套方案的可行性,从中优选了 CX气田的净化集输方案。
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