儲(chǔ)氣庫(kù)地面工程建設(shè)技術(shù)研究
時(shí)間:2022-06-29 03:09:53
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摘要:隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,儲(chǔ)氣庫(kù)的技術(shù)也一直在不斷的更新。但是從氣田到儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)的道路仍然是可以繼續(xù)擴(kuò)展的。所以,在建設(shè)儲(chǔ)氣庫(kù)的過程中不但要在效能上持續(xù)地完善,還需在儲(chǔ)存以及輸出安全上進(jìn)行加強(qiáng),從建筑材料的選擇到高效率的處理,到最后的通風(fēng)工作都有一定的保證。不管是何種項(xiàng)目都要對(duì)質(zhì)量和進(jìn)度進(jìn)行嚴(yán)格的控制,為儲(chǔ)氣和運(yùn)輸提供一個(gè)更加安全的環(huán)境,就當(dāng)前狀況來看,我國(guó)在儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)過程中有了很大的進(jìn)步,但儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)任務(wù)還是任重而道遠(yuǎn),不能夠只安于現(xiàn)狀,要根據(jù)實(shí)際的狀況來對(duì)煤氣儲(chǔ)藏庫(kù)的環(huán)境進(jìn)行有效地改善,積極地應(yīng)對(duì)各種困難,不斷突破,才能為儲(chǔ)存庫(kù)建設(shè)注入新的活力。
關(guān)鍵詞:儲(chǔ)氣庫(kù);地面工程;建設(shè)技術(shù);發(fā)展與建議
1儲(chǔ)氣庫(kù)地面工程簡(jiǎn)述
在天然氣運(yùn)輸過程中,儲(chǔ)氣庫(kù)的建設(shè)是非常重要的,為了能夠滿足所有用戶對(duì)天然氣的需求,要根據(jù)實(shí)際狀況建設(shè)儲(chǔ)氣庫(kù)對(duì)天然氣做以合理的調(diào)運(yùn),在此過程中有很多的儲(chǔ)氣庫(kù)都是由油氣藏改造的。還有少部分是由巖穴以及礦井進(jìn)行改造的。通常狀況下,儲(chǔ)氣庫(kù)主要包含的有儲(chǔ)氣空間,用于實(shí)現(xiàn)燃?xì)夤?yīng)、燃?xì)馍a(chǎn)、各種井觀測(cè)和燃?xì)馍a(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、地面燃?xì)夤嘧⒐苈废到y(tǒng)、露點(diǎn)控制系統(tǒng)、燃?xì)夤?yīng)裝置系統(tǒng)。其中注采井場(chǎng)、地面集輸管網(wǎng)、露點(diǎn)控制和輸氣裝置都屬于儲(chǔ)氣地面工程的范疇。
2儲(chǔ)氣庫(kù)地面工程建設(shè)技術(shù)發(fā)展的建議
2.1確定好儲(chǔ)氣庫(kù)分類與設(shè)計(jì)規(guī)模。儲(chǔ)氣庫(kù)的類型和規(guī)模的規(guī)劃實(shí)際上和所要儲(chǔ)存的氣量之間有著很密切的關(guān)系,例如在建造后的儲(chǔ)氣庫(kù)和所需要的氣量之間不符合標(biāo)準(zhǔn),會(huì)使得儲(chǔ)氣庫(kù)出現(xiàn)大材小用的狀況,即便建設(shè)規(guī)模增加,但是實(shí)際需求量是固定的,并不會(huì)因?yàn)閮?chǔ)氣規(guī)模的增大而使得儲(chǔ)氣的功能以及天然氣的供應(yīng)得到改善,所以,在建設(shè)過程中一定要嚴(yán)格地控制好儲(chǔ)氣庫(kù)地規(guī)模和氣量需求。根據(jù)實(shí)際的狀況做好實(shí)時(shí)地調(diào)查。除此之外,如果儲(chǔ)氣庫(kù)面積較大的話則需要管理的面積也會(huì)越大,以至于在運(yùn)行過程中較容易出現(xiàn)問題。2.2放空系統(tǒng)設(shè)置。通常狀況下,國(guó)外很多國(guó)家在儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)過程中都沒有設(shè)置放空立管,而是在集注站中分別使用分區(qū)延時(shí)泄放,以此來避免有過多的放空量,但是,我國(guó)儲(chǔ)氣庫(kù)中的放空系統(tǒng)中使用的都是全量放空,這種空放在設(shè)計(jì)過程中規(guī)模都較大,且放空大以及火炬安全區(qū)域占地面積大等狀況,應(yīng)該摒棄“全量放空”的設(shè)計(jì)理念,采用“先關(guān)斷后放空”的新放空理念計(jì)算放空比例,有效降低放空系統(tǒng)的設(shè)計(jì)比例。在確保儲(chǔ)氣庫(kù)安全的狀況下,一定要做好管理工作,避免過多的放空次數(shù)或者過大的放空量,其中放空系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該遵循以下機(jī)電原則:(1)在大型儲(chǔ)氣庫(kù)中可以使用分區(qū)延時(shí)泄放的方式,以便于能夠降低最大放空速率以及設(shè)計(jì)規(guī)模;(2)在井場(chǎng)中不設(shè)立設(shè)放空立管,而在集注站可以設(shè)置高、低壓放空系統(tǒng);(3)放空系統(tǒng)在設(shè)計(jì)計(jì)算過程中應(yīng)該考慮到瞬時(shí)放空速率、放空管道直徑以及各節(jié)點(diǎn)背壓、關(guān)鍵設(shè)備規(guī)格尺寸和防火間距等。2.3設(shè)置井口標(biāo)準(zhǔn)化流程。國(guó)外儲(chǔ)氣庫(kù)的井口工程有兩個(gè)參考價(jià)值。其中之一是井口簡(jiǎn)單的單管設(shè)計(jì),避免了復(fù)雜的零件組合。簡(jiǎn)單的井口設(shè)計(jì),使得操作更加的方便。方法是在一條管道中同時(shí)進(jìn)行煤氣注入和煤氣生產(chǎn),這需要在一條管道中劃出潛在的分隔。不分離雙向計(jì)量的技術(shù)工藝是單管注入和生產(chǎn)設(shè)計(jì)的有力支撐。井口越復(fù)雜和繁瑣,在進(jìn)行操作中就需要注意更多的問題,而井的設(shè)計(jì)越簡(jiǎn)單,儲(chǔ)氣庫(kù)的操作技能就越容易使用,使用起來也就越方便。2.4注采管網(wǎng)根據(jù)具體情況和需求設(shè)置。對(duì)注氣以及采氣規(guī)模不同、輸送距離不同的注采管道投資進(jìn)行比較,對(duì)注采管網(wǎng)提出以下建議。中小型儲(chǔ)氣庫(kù)的集中輸送距離在20km以內(nèi)。例如,注氣規(guī)模小于1000×104m/d或燃?xì)馍a(chǎn)規(guī)模小于1500×104m/d,煤氣配管和生產(chǎn)配管分開設(shè)置時(shí),常溫下輸送干燥的煤氣,具有腐蝕性低,工作壓力大的特點(diǎn)??梢赃x擇L415、L450等回火高強(qiáng)度無縫鋼管,有效降低管壁厚度,節(jié)約成本。采氣生產(chǎn)管道的工作壓力一般不能低于10MPa。CO2含量為3%時(shí),CO2分壓大于0.3MPa。有水時(shí)強(qiáng)烈的腐蝕環(huán)境中,井初期溫度低于-30℃,可選擇耐低溫、316l雙金屬?gòu)?fù)合管或L415、L450等高強(qiáng)度無縫鋼管+緩蝕劑方式。注采配管一體化后,配管的選擇將根據(jù)生產(chǎn)燃?xì)馀涔艿倪\(yùn)行情況進(jìn)行。2.5提高采出氣高效處理技術(shù)。此種技術(shù)的使用和其他技術(shù)相比而言有著很大的不同,為了使得氣體的處理更加有效,使用輔助脫水,一般狀況下,天然氣在儲(chǔ)運(yùn)過程中都會(huì)存在一定的水分,為了提升天然氣的純度,使得使用過程中更加安全,對(duì)天然氣進(jìn)行有效的脫水是非常重要的,而在此過程中高效處理技術(shù)是必不可少的,但是實(shí)際技術(shù)的使用還是要根據(jù)儲(chǔ)氣的狀況來決定,便于儲(chǔ)氣庫(kù)更好的建設(shè)。2.6加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)的合理利用。2.6.1注采氣規(guī)模和烴水露點(diǎn)控制溫度。通常狀況下,儲(chǔ)氣庫(kù)開采的規(guī)模和項(xiàng)目的投資有著很大的影響,為了對(duì)開采規(guī)模進(jìn)行有效的控制,提高設(shè)備的運(yùn)行效率,實(shí)現(xiàn)天然氣可持續(xù)的開采,減少資源的消耗,儲(chǔ)氣庫(kù)的主要作用是在用氣高峰期中起到調(diào)節(jié)作用,在設(shè)計(jì)的過程中需要根據(jù)“平均生產(chǎn)量和平均訂單量”的原則,并對(duì)上限進(jìn)行合理的確定,烴露點(diǎn)的確定一定不能比所運(yùn)輸環(huán)境中的溫度低,而最低的冷卻溫度不能低于5℃,在進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中,所有的選擇需要在2℃和3℃的余量中進(jìn)行選擇。2.6.2控制注氣壓縮機(jī)相關(guān)參數(shù)。燃?xì)獯鎯?chǔ)壓縮機(jī)的進(jìn)口壓力需要很大的電力。當(dāng)壓縮機(jī)的進(jìn)口壓力滿足要求時(shí),可以降低壓縮機(jī)的壓力比和壓縮功率。煤氣儲(chǔ)氣庫(kù)的煤氣注入中,出口壓力逐漸增大,壓縮機(jī)的排氣壓力必須達(dá)到最高的燃?xì)庾⑷雺毫?。但是,?shí)際氣體注入工藝最大的氣體注入壓力和平均注氣量為基礎(chǔ),如果其他的參數(shù)設(shè)定壓縮系統(tǒng)的情況,初期氣體注入機(jī)體使運(yùn)行效率低,氣體注入能力沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),容易發(fā)生的問題。所以,一定要根據(jù)實(shí)際狀況,對(duì)這些問題進(jìn)行解決,比如,可以采用壓縮機(jī)的排放量?jī)?yōu)化,使用小排量將壓縮機(jī)與噴氣系統(tǒng)并聯(lián)連接的方式來減少機(jī)械的損耗,提高壓縮機(jī)的效率。2.6.3采取措施優(yōu)化空冷器參數(shù)。儲(chǔ)氣庫(kù)氣冷器進(jìn)站后的燃?xì)馍a(chǎn)溫度應(yīng)降低制冷量、乙二醇循環(huán)量等參數(shù),同時(shí)進(jìn)行冷卻,以減少后續(xù)冷卻工作量。因此,冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生的氣體溫度必須盡量降低。空氣冷卻器多位于分離器的氣相出口,這樣的設(shè)定可以充分降低風(fēng)冷卻負(fù)荷,但對(duì)碳?xì)浠衔锖退穆饵c(diǎn)控制產(chǎn)生不利影響。另外,由于進(jìn)入站內(nèi)的煤氣溫度較高,空氣冷卻器的冷凝水會(huì)大幅增加,從而影響到后續(xù)的設(shè)備和設(shè)施。在這種情況下,為了解決這個(gè)問題,必須在氣冷器上設(shè)置隔板,生產(chǎn)的天然氣必須注意輸送的液體量。2.6.4優(yōu)化換熱器相關(guān)設(shè)置。和普通天然氣制冷工藝類似,儲(chǔ)氣庫(kù)在使用節(jié)流措施前后,需要回收低溫干氣冷量,合理使用天然氣預(yù)冷以及干氣復(fù)熱工藝,通過使用高效換熱器進(jìn)行低溫干氣冷量進(jìn)行有效回收的方式進(jìn)行處理。理論上,熱交換器的面積足夠大,可以滿足任何低溫要求,但在實(shí)際操作中需要考慮工程成本和經(jīng)濟(jì)效益。在熱交換器的技術(shù)條件下,可采用熱交換效率高、熱傳遞溫差小的熱交換方式。裝置既滿足儲(chǔ)氣庫(kù)的實(shí)際需要,又滿足系統(tǒng)節(jié)能降耗的要求。2.6.5提升配套系統(tǒng)的節(jié)能性能。支持系統(tǒng)節(jié)能性能的儲(chǔ)氣庫(kù)影響整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能特性。應(yīng)選擇有效的絕緣材料,包括建筑保溫結(jié)構(gòu),在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,使用6kV以上的電源系統(tǒng)和無效補(bǔ)償設(shè)備有效補(bǔ)償電源。對(duì)于地面工程,采取有效加熱介質(zhì)爐等措施,節(jié)能效果較好。
3結(jié)束語
總的來講,隨著社會(huì)科技以及經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,使得更多的清潔能源被使用在日常生活中,以至于儲(chǔ)氣庫(kù)的重要性逐漸增大。就當(dāng)前狀況來看,我國(guó)地大物博,人口眾多,一年中需要大量的天然氣,從而對(duì)天然氣的儲(chǔ)藏提出了更高的要求,儲(chǔ)氣庫(kù)作為天然氣的主要場(chǎng)所,能夠?qū)μ烊粴膺M(jìn)行良好的調(diào)節(jié),儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)是否良好,對(duì)天然氣的推廣十分重要,因此要根據(jù)時(shí)代的發(fā)展對(duì)儲(chǔ)氣庫(kù)的建設(shè)進(jìn)行不斷完善,使得我國(guó)天然氣具有更好的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
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作者:柴寅博 楊沖 單位:中交隧道工程局華北分公司