我是來自地層深處的天然氣,兄弟姐妹遍布世界。我出生在中國新疆的克深氣田,這可是世界罕見的超深、超高、壓裂縫性致密砂巖氣藏,有著中國石油陸上迄今投入生產(chǎn)埋藏最深的大型砂巖氣藏,對勘探開發(fā)技術(shù)、工藝要求高,開發(fā)難度大。
鉆出地層的那一刻,可謂我人生的轉(zhuǎn)折點。睜開眼睛的瞬間,我還有點不習(xí)慣。
“氣壓不穩(wěn),這幾天要好好呵護(hù)才行!笔腿嗣β档貫槲摇绑w檢”,最終安撫了我。優(yōu)化的井口參數(shù)更讓我心平氣和地開始了人生旅程。
氣田的工作人員把我和附近分散的兄弟姐妹送到集氣站集合。如果我們身體里含有硫化氫、二氧化碳和有機(jī)硫等酸性組分,必須首先想辦法去除,否則不僅會腐蝕設(shè)備和管線,還會影響人類身體健康。然后我們會被送到下一站——天然氣處理廠(站)。
我可不是一出生就直接進(jìn)入千家萬戶的。由于長期沉睡于地層深處,我的身體里難免有雜質(zhì)。為了讓我更受歡迎,必須到天然氣處理廠把體內(nèi)含有的液體(凝析油、礦化水)和固體雜質(zhì)(巖屑、沙礫)去除。如果把這些東西帶進(jìn)輸氣場站,會堵塞管線、磨損設(shè)備。
“洗洗澡”“消消毒”,這是我期盼的一次美好旅行。
產(chǎn)自不同氣田的天然氣體內(nèi)所含雜質(zhì)不盡相同,因此處理廠的工藝流程也會有所變化。
由于我來自克深氣田,體內(nèi)含有凝析油,因此進(jìn)入天然氣處理廠的第一件事就是到凝析油裝置把身體挾帶的“黃金”過濾出來,提高我的經(jīng)濟(jì)效益。
此外,脫水脫烴必不可少。有人會問我為什么要去除身上的水。我的主要交通方式是管道,當(dāng)旅途中遇到氣候變化,身上的飽和水蒸氣會凝結(jié)成液體甚至?xí)Y(jié)成冰,造成閥門或管線凍堵,為安全生產(chǎn)帶來隱患。
通常,在我進(jìn)入生產(chǎn)分離器后,處理廠的工作人員會采用深冷分離法為我來一次全身凈化,徹底去除身上挾帶的水、固體雜質(zhì)等,然后用壓縮機(jī)將我增至所需壓力,再利用身體中各組分冷凝溫度的差異,使脫水后的我滿足低溫處理要求。
接下來,處理廠的員工會選擇原料氣預(yù)冷器“排毒”法,將我體內(nèi)所含的碳三以上烴類物質(zhì)分離。這樣可有效預(yù)防“疾病”。
經(jīng)過一系列凈化處理環(huán)節(jié),我感覺一身清爽,成為合格的干氣。下一站等待我的是外輸管道。
天然氣的長距離管道輸送需要動力。如果把我們比喻成人體的血液,壓縮機(jī)就是那個提供動力和生命力的心臟,壓氣站就是守護(hù)心臟的心房。一條條長輸管道猶如動脈貫穿祖國大江南北,把我們安全輸送到城市管網(wǎng),再降壓分輸?shù)焦S、廚房……
如何更好地確保我們一路安全平穩(wěn)?主要有3個重要環(huán)節(jié):“打氣”,就是通過壓縮機(jī)增壓,提高長距離輸送能力;化驗,是為了隨時掌握我們的身體狀況,確保能夠及時發(fā)現(xiàn)“病癥”并及時治療;管道及相關(guān)設(shè)備體檢則是保證長輸管道本質(zhì)安全的有效手段,確保暢通無阻輸送能源。
現(xiàn)在,神清氣爽的我正通過一條條鋼鐵巨龍在祖國的廣袤大地上暢行。沿線場站的加壓設(shè)備不停地為我加油鼓勁,先進(jìn)的檢測技術(shù)讓我時刻保持健康,恪盡職守的石油人陪伴我一路向前……
為了方便運輸,我還可以改變形態(tài),成為液化天然氣(LNG),也可以被壓縮成壓縮天然氣(CNG),被送到?jīng)]有通天然氣管道的地方。
看著這絢麗多彩的世界和守護(hù)在身旁的石油人,我更加堅定信心,用我的光和熱換來千家萬戶的溫暖和明亮。
(劉爽 蘇華 唐龍)
原料氣后冷器
吸附塔
天然氣課堂
為什么要給天然氣“洗洗澡”
克深處理廠工藝工程師 張龍
剛從井口產(chǎn)出的天然氣是以碳?xì)浠衔餅橹饕煞值目扇細(xì)怏w混合物,主要成分是甲烷。不同氣田產(chǎn)出的天然氣所含雜質(zhì)不同。
有的氣田產(chǎn)出的天然氣中含有硫化氫、二氧化碳和有機(jī)硫等酸性組分,在水存在的情況下會腐蝕金屬。特別是硫化氫,氣味難聞且有很大毒性,對人體有危險,而且在有水及高溫環(huán)境中對設(shè)備和管線腐蝕嚴(yán)重。二氧化碳為不可燃?xì)怏w,在影響天然氣熱值的同時,也影響管輸效率。去除這些雜質(zhì)的同時還能有效提高燃料天然氣的燃燒熱值。
脫除水分的主要原因是防止在管輸過程中形成凝析水,避免對管線造成腐蝕,減小管輸阻力,防止水和甲烷在特定溫度和壓力下形成水合物等。
脫除其他烴類的主要目的在于,其他烴類較之燃料天然氣的經(jīng)濟(jì)效益更高。例如乙烷、丁烷都是生產(chǎn)乙烯的重要原料。丙烷是液化石油氣的主要成分,可以作為燃料,也是重要的化工原料。
天然氣凈化處理工藝的主要任務(wù)就是為原料氣“洗洗澡”,達(dá)到一類產(chǎn)品天然氣指標(biāo)。 (蘇華 唐龍 采訪)
天然氣“體內(nèi)”的雜質(zhì)去哪兒了
重慶天然氣凈化總廠廠長、黨委副書記 喻澤漢
剛從井口出來的天然氣被我們稱為原料天然氣。西南油氣田開采的原料天然氣中含有硫化物。因此,我們廠除了輸出潔凈、優(yōu)質(zhì)的商品天然氣外,還有一項重要工作——利用脫除的含硫化合物生產(chǎn)硫黃。
我們廠有三大主體裝置,即脫硫單元、脫水單元、硫黃回收單元。上游將原料天然氣輸送到天然氣凈化廠,首先經(jīng)過脫硫單元,將天然氣中的硫化氫、有機(jī)硫及少量的二氧化碳脫除。原料天然氣中經(jīng)過脫硫單元脫除的硫化氫、有機(jī)硫來到硫黃回收單元,經(jīng)過專業(yè)的硫黃回收工藝和設(shè)備,生產(chǎn)出硫黃。
硫黃作為天然氣凈化中的附屬產(chǎn)品,也是我們的主要銷售產(chǎn)品。目前,重慶天然氣凈化總廠每年能生產(chǎn)硫黃近150萬噸。硫黃用途廣泛,可應(yīng)用于化學(xué)制品、農(nóng)藥、醫(yī)藥、染色、制革等行業(yè)。(胡珊 采訪)
為何隔一段距離就要設(shè)一座閥室或場站
西部管道煙墩作業(yè)區(qū)副主任 呂喆明
氣體是可以被壓縮的,天然氣也不例外。要輸送一定量的天然氣到下游城市,在相同的管道直徑下,壓力越高,單位時間管道輸送的天然氣也就越多,管輸能力也就越強。因此,在管道建設(shè)初期就會結(jié)合設(shè)計輸量,比選不同設(shè)計壓力和管材,選用大口徑、長距離管道進(jìn)行輸送。但是管道內(nèi)壁不是絕對光滑的,所以天然氣在管道內(nèi)流動時會受到一定阻力,我們將其稱為沿程摩阻。管道的輸送壓力會隨著距離的增加而逐漸降低。以西部管道所轄西氣東輸二線管段為例,我們所轄西氣東輸二線管段長度大約2324公里,每隔17公里至30公里,就會根據(jù)管道沿線200米范圍內(nèi)居民戶數(shù)和建筑物密集程度,修建一座閥室,當(dāng)管道出現(xiàn)問題,無法正常輸氣時,能夠及時關(guān)斷隔離,進(jìn)行處置?紤]到遠(yuǎn)程、地形等影響,大約每隔170公里左右會建設(shè)一座壓氣站,將上游輸送的天然氣增壓輸送到下游場站。 (楊尚飛 藏玉霞 采訪)
壓氣站
凝析油裝置
空冷器
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