前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的儲氣庫地面工程設計節能技術探討，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。

【摘要】通過對儲氣庫地面工程進行簡單敘述，并從地面工藝情況、流程設計優化方面闡述了儲氣庫地面工程設計中的節能技術應用，具體通過對平衡、熱平衡的分析，提出地面工程部分參數進行優化的具體措施，包括控制注采氣、溫度、壓力、排量等多種因素內容來達到相應的節能目標。

【關鍵詞】儲氣庫；地面工程；工藝流程；設計；節能技術

1引言

儲氣庫作為天然氣長距離輸送工程中的重要儲氣設施，多用于對下游用戶用氣過程中的不均衡現象進行調整。當前，我國倡導建設資源節約型社會，企業應積極響應政府號召，努力開展有效的節能、降耗活動，針對各類項目工程設計階段積極優化相關設計，積極采用節能技術，優化系統配套設施，實現節能減排目標。

2儲氣庫地面工程簡述

儲氣庫作為天然氣輸送過程中的重要配套設施，是為滿足系統下游用戶需求，進行合理調峰工作而進行建設的工程類型，多是由廢棄油氣藏進行改擴建，少數由水層、巖穴或礦井改建而成。在儲氣庫中包含了儲氣空間，用于實現注氣、采氣、觀察的各類井口和注采井場，地面集注時使用的管網系統，露點控制系統，以及注氣裝置體系幾方面的結構。其中，注采井場、地面集注管網、露點控制和注氣裝置都屬于儲氣庫地面工程范疇[1]。

3儲氣庫地面工程設計中節能技術的具體應用情況

3.1地面工藝流程

儲氣庫注氣工藝一般較為簡單，多采用干氣作為氣源，將長距離的管道進行運輸，然后在儲氣庫中對提供的氣體進行過濾、分離，達標后就可以進行氣體增壓，將其注入地層進行儲存。油氣藏類地下儲氣庫工程建設期間，可能會存在少量原油和水存在，并且地層溫度較高，因此，要對儲氣庫出氣系統中的氣體進行脫水、脫烴處理，避免影響管網工期，針對地面工程，要重點關注采出氣的脫水、脫烴處理的相關工藝。

3.2地面工程流程設計工作中的優化措施

儲氣庫地面工程的流程設計是為了達到確保工程安全運行的目標，對流程進行合理的設計，并采取必要的優化措施能大大降低工程損耗問題。

3.2.1物料平衡分析

在對儲氣庫的采氣系統進行分析后，可以得出存在大量物質會造成無效流量，如：雜質、甲醇、緩蝕劑、廢棄脫硫劑等多種物質，需要采取相應措施進行處理。其中,采出水受到地質條件影響，基本不存在取消和減少的可能；甲醇、乙二醇、緩蝕劑也不能取消，設計過程中改變或優化其注入位置；污水可通過相應工藝進行回收，經處理達標后能夠再次利用；對于其中的放空天然氣、乙二醇閃蒸氣，在經過裝置進行有效處理后，可對其進行回收利用，降低無效流量，提高系統安全性[2]。

3.2.2分析熱平衡

在儲氣庫采氣期間會同時吸收、放出熱量，因此，必須對整個儲氣庫熱量體系進行合理分析，采取必要措施予以回收、利用，提升流程中的換熱效率，通過比對儲氣庫溫度、熱量，確定需要回收的冷量、熱量部分，確定進行熱交換的具體過程，并根據相關資料選擇滿足利用原則的部分，進行合理利用。

3.3優化地面工程部分參數

3.3.1控制注采氣規模，以及烴、水露點溫度

儲氣庫注采氣規模對工程投資存在直接影響，對其進行控制還能提升設備運行效率，降低整體資源消耗。儲氣庫多用于季節調峰和應急調峰，要堅持根據“均采均注”原則確定設計規模，并確定合理的規模上限。對于烴露點方面，要控制其不低于最低輸送環境溫度，水露點要低于最低制冷溫度至少5℃，實際設計過程中多是依照2℃、3℃余量進行選擇。

3.3.2控制注氣壓縮機相關參數

儲氣庫壓縮機入口部位的壓力大需要消耗的功率就大，在確保壓縮機入口壓力滿足要求的情況下，可以降低其壓比和壓縮功率。在進行儲氣庫注氣操作時，會出現出口壓力逐步升高的過程，壓縮機排壓要保證處于最高注氣壓力的情況，但實際注氣過程中如果根據最高注氣壓力、平均注氣量等參數來設置壓縮系統的情況，初期的注氣機組容易出現運行效率低、綜合注氣能力不達標的問題，因此，必須采取措施解決這些問題，如可以通過優化壓縮機排量，使用小排量壓縮機組并聯方式構成注氣系統，或通過降低機械損耗，提升壓縮機組的工作效率。

3.3.3采取措施優化空冷器參數

儲氣庫空冷器的熱負荷、介質物性、進口溫度等參數受到地面工藝、氣體采出條件等多方面的影響，一般不會進行調整，但對于出氣口溫度、空氣設計溫度這部分參數可以根據現場情況進行合理調整。對于儲氣庫空冷器中的采出氣進站后溫度，要進行冷卻，降低后續制冷工作量的同時減少制冷冷量、乙二醇循環量等參數。所以，采出氣經冷卻體系后的溫度必須越低越好，空冷器多位于分離器氣相出口部分，采用這種方式的設置能夠充分降低空冷負荷，但對烴、水露點的控制工作存在不利影響，并且由于氣體進站溫度較高，會大大增加空冷器凝液，進而影響流程中的后續設備、設施，對于此類情況，需要在空冷器中設置分離器來解決，并且對于采出的天然氣攜液量進行關注，若攜液量較少，空冷器的負荷就會較低，能夠將進站空冷器設置在分離器氣相入口的位置[3]。

3.3.4優化換熱器相關設置

類似于常規天然氣致冷工藝，儲氣庫采取節流措施前后，要對低溫干氣冷量開展必要的回收措施，將天然氣預冷、干氣復熱等工藝應用其中，通過使用高效換熱器進行低溫干氣冷量進行有效回收的方式進行處理。理論上換熱器面積足夠大可以達到任何低溫需求，但實際工作中需要考慮工程成本和經濟性，在采用換熱器技術的條件下，可以使用換熱效率高、傳熱溫差小的換熱器，在滿足儲氣庫實際需要的同時，滿足系統節能降耗需求。

3.3.5優化低溫分離器的設計

控制儲氣庫采出氣的露點溫度主要依靠低溫法，先讓干氣通過低溫分離器進行氣液分離，然后進行復熱操作，達到一定的溫度標準后再進入管道外輸體系，一般多使用重力式低溫分離器，在氣相出口位置增加了捕霧網，分離精度仍不能滿足相應要求，對于氣流中的微米級、亞微米級水，以及液烴無法合理控制，因此，一般低溫分離器可以控制烴水實際露點比干氣中的高出一定溫度，這種情況下外輸干氣烴水露點不達標，需要提高制冷深度，消耗大量額外能量，要想充分縮小分離實際溫度與氣體露點溫差，可以通過采用高效低溫分離器，并增加濾芯、液滴聚結器等裝置來提升系統分離效率和精度，充分滿足工程需求[4]。

3.3.6提升配套系統的節能性能

儲氣庫配套系統的節能性能會對系統整體節能特性產生影響，必須采取有效措施予以優化，其中，包括對建筑保溫結構的處理，實際設計過程中選擇高效絕熱材料，采用超過6kV等級以上的供電系統，并使用無功補償裝置對供電進行高效補償，對于地面工程可以使用高效熱媒爐等措施，達到良好的節能目的。

4結語

儲氣庫地面工程設計過程中，要充分遵循節能減排、可持續發展的科學理念，積極應用新技術、新工藝、新設備，遵循地面工程建設的新型發展趨勢，降低天然氣開采成本，維持企業健康發展，確保工程穩定、安全，在儲氣庫地面工程設計新趨勢、新理念的指導下不斷創新儲氣庫工程建設工藝，為我國經濟發展貢獻力量。

【參考文獻】

【1】張剛雄,陳建軍,鄭得文,等.中國儲氣庫建設與發展策略思考[J].國際石油經濟,2016(12):28-29.

【2】柳雄，云少闖，黃瑋.節能技術在儲氣庫地面工程中的應用[J].資源節約與環保,2013(7)：149-150.

【3】宋明智，程鳳亭.陜京天然氣管網系統的節能措施[J].油氣儲運,2012(11):841-842.

【4】劉佳寧,劉得軍,錢步仁,等.基于NSGA_Ⅱ的地下儲氣庫注氣節能優化運營研究[J].天然氣工業,2017(1):160-161.

作者:王雙明 單位:中國石油工程建設有限公司