【壓縮機網(wǎng)】近日，中原油田油氣開(kāi)發(fā)管理部氣藏開(kāi)發(fā)首席專(zhuān)家李戰良與科研人員正在研究中原油田氣藏型儲氣庫優(yōu)選及目標區評價(jià)工作。國內第一大儲氣庫群將在中原油田開(kāi)建，開(kāi)辟了保障我國中東部地區天然氣供應的新路徑。

 

　　“近年在全國許多地區出現的‘氣荒’，凸顯天然氣調峰保供的緊迫性，也倒逼儲氣設施的進(jìn)一步布局。”中原油田分公司副總地質(zhì)師、油氣開(kāi)發(fā)管理部主任李存貴說(shuō)，盡管中原油田歷經(jīng)40余年的勘探開(kāi)發(fā)，大量油氣田已枯竭或接近枯竭，但油區地下形成了密閉性良好的油氣藏圈閉空間，具備了建設儲氣庫得天獨厚的條件。

　　文23儲氣庫幾個(gè)平臺的職工都在忙碌著(zhù)。鉆井二公司50736鉆井隊在文23儲5-6井三開(kāi)套管回接施工，采取“每下一根、測試一根”的方式進(jìn)行套管氣密封試壓，確保氣密性完好。

　　“為將文23儲氣庫打造成百年品質(zhì)工程，設計方案整整討論了3年。”中國石化中原石油工程有限公司市場(chǎng)開(kāi)發(fā)運行處處長(cháng)毛偉十分感慨：枯竭油氣田的地下雖有密閉性良好的“海綿狀”空間，也帶來(lái)了壓力系數低、高氣密性、高安全性要求等難題。“有了文96、文23枯竭氣田改造儲氣庫的成功先例，中原油田更多的枯竭油氣田將煥發(fā)‘第二春’。”

　　中原油田為了積極響應集團公司的大形勢，落實(shí)好中原儲氣庫群建設，正在對五個(gè)氣田全面開(kāi)展論證工作，基礎資料摸排正在有序號開(kāi)展。

　　據了解，中國石化在中原油田區域已落實(shí)儲氣庫庫址16個(gè)，落實(shí)庫容556億立方米。除了緊鑼密鼓建設的文23儲氣庫，“十三五”期間，中國石化還將在中原油田規劃新建4個(gè)儲氣庫。

　　據介紹，本已枯竭的文23氣田成為中原油田正在建設的第二個(gè)儲氣庫，也是國內最大的儲氣庫。目前，文23儲氣庫項目鉆井工程（一期工程）共部署66口井，14部鉆機參與施工，從2017年5月19日開(kāi)工以來(lái)，累計開(kāi)鉆40口井、完井26口。

 

　　儲氣庫群建設迫在眉睫

　　地下儲氣庫是在消費低峰時(shí)將天然氣體從產(chǎn)地輸送到衰竭的油氣藏或其它地質(zhì)構造中加以?xún)Υ?，到消費高峰期采出以滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的一種儲氣設施。地下儲氣庫的主要作用和功能有：

　?。?）協(xié)調供求關(guān)系與調峰

　　緩解因各類(lèi)用戶(hù)對天然氣需求量的不同和負荷變化而帶來(lái)的供氣不均衡性，其特點(diǎn)在時(shí)間上表現為季節(夏、冬季) 、月、晝夜和小時(shí)的不均衡性。在取暖季節，由于熱電中心、家庭和地區鍋爐房、工業(yè)企業(yè)鍋爐房等用氣負荷的增大，使耗氣的季節性不均衡性表現得最為突出。

　　由于輸氣系統的壓力是一定的，本身不能滿(mǎn)足用氣量如此大的變化。所以，建造地下儲氣庫在用氣低峰時(shí)向庫內注入天然氣，用氣高峰時(shí)從氣庫中抽出天然氣進(jìn)行調峰，達到平穩供氣的目的。

　?。?）實(shí)施戰略?xún)?，保證供氣的可靠性和連續性

　　供氣中斷的危險確實(shí)存在。國家內亂、政治動(dòng)蕩、氣源或上游輸氣系統故障，甚至上游設施停產(chǎn)檢修等，都有可能造成供氣中斷。地下儲氣庫可作為補充氣源，當供氣中斷時(shí)，抽取儲氣庫中的天然氣，提高供氣的可靠性。這對天然氣來(lái)源主要依賴(lài)進(jìn)口的國家和地區尤為重要。

　?。?）有助于生產(chǎn)系統和輸氣管網(wǎng)運行的優(yōu)化

　　地下儲氣庫可使天然氣生產(chǎn)系統的操作和輸氣管網(wǎng)的運行不受天然氣消費高峰和消費淡季的影響，有助于實(shí)現均衡性生產(chǎn)和作業(yè)；有助于充分利用輸氣設施的能力，提高管網(wǎng)的利用系數和輸氣效率，降低輸氣成本。

　　文23儲氣庫設計庫容104億立方米，建成后有效工作氣量在40億立方米以上，將成為全國最大的儲氣庫。“用氣淡季，富余的天然氣經(jīng)管線(xiàn)進(jìn)入注采站，通過(guò)12臺壓縮機增壓，再經(jīng)由站外66口注采氣井進(jìn)入3000米深的地下，在8平方千米的‘大房間’里暫時(shí)‘休眠’；冬季用氣高峰期，存儲的天然氣被‘喚醒’，重新‘流’向市場(chǎng)。”李存貴說(shuō)。

　　文23儲氣庫能發(fā)揮多大功用？同處文留鎮的文96儲氣庫，可謂文23儲氣庫的“先導實(shí)驗庫”。文96儲氣庫庫容5.88億立方米，是中國石化的首座儲氣庫，自2012年投入使用以來(lái)交出了一份優(yōu)秀“答卷”：2014年夏，榆濟天然氣管道因山西等地洪澇災害影響運行，文96儲氣庫應急供氣保障管道下游；2016年冬，北京民用天然氣階段性短缺，文96儲氣庫每天緊急供氣150萬(wàn)立方米，保證了民生需求……

 

　　儲氣庫細分市場(chǎng)壓縮機機遇來(lái)臨

　　儲氣庫工程可謂集天然氣注采于一身，因此，對于壓縮機的需求不僅量大而且要求高，其中涉及到天然氣壓縮機、儀表風(fēng)系統用空氣動(dòng)力壓縮機以及在天然氣脫水工藝流程中作為輔助制冷的制冷壓縮機。

 

 

　　以西二線(xiàn)呼圖壁儲氣庫為例，西二線(xiàn)來(lái)氣（從昌吉分輸站引氣）經(jīng)干氣線(xiàn)進(jìn)注采聯(lián)合站，先分離后除塵，經(jīng)壓縮機增壓，空冷器冷卻后去注氣閥組，由各單井管線(xiàn)集輸至各單井實(shí)行注氣流程，流程框圖如下：

 

 

　　注氣壓縮機入口設兩級除塵過(guò)濾，使氣體中粉塵≤3μm，可保證壓縮機入口氣體的清潔，為減少壓縮機出口天然氣攜帶的潤滑油對地層滲透率產(chǎn)生的不利影響，要求壓縮機廠(chǎng)家保證在壓縮機出口的天然氣中潤滑油含量不超過(guò)1ppm（wt）。

　　輔助冷劑制冷常用的冷劑丙烷和氨，都可以達到-5℃的制冷深度。氨冷劑輔助制冷的優(yōu)點(diǎn)是設備造價(jià)低，可實(shí)現國產(chǎn)化；缺點(diǎn)是要求密閉流程，另由于氨有刺激性臭味并有一定的毒性，對周?chē)h(huán)境的影響較大。因此在國內近幾年的天然氣處理輔助制冷系統的設計中，大都采用丙烷冷劑。目前，國內外合資廠(chǎng)家生產(chǎn)的丙烷制冷壓縮機質(zhì)量可靠，且價(jià)格優(yōu)于進(jìn)口機組。

　　注采聯(lián)合站內一般需要建空氣氮氣站，為集氣裝置、注氣裝置和輔助設施及公用工程提供正常生產(chǎn)用的儀表風(fēng)、導熱油保護用氮氣及開(kāi)停工吹掃置換用氮氣。比如在呼圖壁儲氣田氣庫儀表風(fēng)系統包括空氣壓縮機2臺、干燥橇1臺和儀表風(fēng)儲罐2座、氮氣儲罐1座?？諝饨?jīng)壓縮機增壓、冷卻分離后先進(jìn)無(wú)熱再生干燥橇干燥，干燥后的空氣進(jìn)儀表風(fēng)儲罐，儀表風(fēng)儲罐出來(lái)的壓縮空氣分配至各氣動(dòng)儀表作儀表風(fēng)，裝置開(kāi)停工時(shí)提供掃線(xiàn)風(fēng)。在壓縮機故障時(shí)，儀表風(fēng)系統可保證連續供氣15分鐘。

　　目前天然氣增壓一般采用往復式壓縮機或離心式壓縮機，上述兩種壓縮機的優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表1。
 

 

　　鑒于這兩種注氣壓縮機的優(yōu)缺點(diǎn)，結合注氣壓縮機的運行特點(diǎn)——出口壓力高且波動(dòng)范圍大，入口條件相對不穩定的情況，往復式壓縮機從適應性、運行上都比離心式壓縮機更能適應注氣壓縮機的操作工況條件。壓縮機廠(chǎng)家提供的資料也表明：往復式壓縮機從注氣效率、操作靈活性、能耗等性能方面均優(yōu)于離心式壓縮機，在建設投資，交貨期等方面，也比離心式壓縮機具有突出的優(yōu)勢。

　　目前壓縮機驅動(dòng)方式多為燃氣驅動(dòng)和電力驅動(dòng)兩種方式，其優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表2。
 

 

　　由上表可知，選擇電驅壓縮機的運行費用較氣驅低，從長(cháng)遠看能極大的節省運行費用，且電驅維護方便，噪音污染小。但是，因儲氣庫工況及運行環(huán)境差異很大，具體如何進(jìn)行壓縮機選型，還需針對具體情況進(jìn)行評判，本文僅做參考。

　　以往由于只有國外3-4家企業(yè)可生產(chǎn)此類(lèi)大功率、大排量、高壓力的儲氣庫用壓縮機，不僅價(jià)格昂貴，而且因為設備全部進(jìn)口，技術(shù)參數封鎖固定，許多性能即便存在缺陷，廠(chǎng)家也不允許儲氣庫方面自行調整。國產(chǎn)大型儲氣庫壓縮機組的研制與應用，不僅降低了機組采購投資和后期運行成本，還大幅提升了對國內儲氣庫建設、運行的保障能力。目前，儲氣庫用大型壓縮機組已實(shí)現國產(chǎn)化，該細分領(lǐng)域的興起，將為國內壓縮機企業(yè)提供增長(cháng)良機。