挪威国家石油公司在挪威海Åsgard油气田投产了全球首个海底天然气压缩厂,海底天然气压缩厂将帮助挪威石油额外增加天然气和凝析油2.8亿桶油当量。
利用天然气压缩设施,我们将一步步实现海底工厂的美好愿景。深水处理技术,特别是气体压缩技术,是开发恶劣海洋环境中深水气田的一项重要技术进步。
视频:挪国油官方视频解读
新的压缩方案将帮助油田延长开采时间至2032年,这个装置将增加Åsgard油气田Midgard和Mikkei气藏的压力,从而增加天然气回收量,其中Midgard气藏的回收率将从67%提升至87%,Mikkel气藏也从最初的59%提高到84%。该项目开始于2005年,开发和运营计划则在2012年获批。据挪威石油统计,从项目上马到投产,历时近三年半,话费约1100万工时,开发测试使用了超过40个新的技术。
▲历时三年半,花费约1100万工时
工程造价约为190亿挪威克朗。许多大大小小的供应商也帮助开发了这套先进的水下压缩系统。
▲耗资190亿挪威克朗打造
提高气体流动性
Åsgard油气田的Midgard和Mikkel气藏是本次天然气压缩项目的目的气藏。两个气藏分别距油气平台50公里和70公里,两油井利用同一管道将其产出的油气流输送到Åsgard B平台。
▲压缩后的油气将输送到Åsgard B平台
根据分析表明,到2015年年底,由于气藏内压力降低将导致无法高效率地将生产气流稳定输往Åsgard B平台。因此,要想确保气体能够稳定输送并且具有较高的采收率,气体压缩是必经之路。
块头太大 特殊安装
在Åsgard天然气压缩厂中,工作站重达4800吨,尺寸为74m x 44m x 20m。工作站上安装了两个11.5兆瓦的海底压缩机,还安装了22个模块,每个压缩机组重约1500吨,通过连接实现两个组平衡。
▲工作站足足有一个足球场大小
22个模块大小不等,较轻的模块重量不超过70吨,可以通过安装船开口的月池(moon pool)下放入水。然而,一些重量较大的模块不能通过月池安装,因此对安装船上的起重系统进行了一些修改,以此来适应特殊复杂的情况。
▲小型模块通过安装船的月池入水
起重装置可以起重高达420吨的负荷,并且可以在9米高的海浪中操作。利用起重系统依次将每个模块下放如水,并通过遥控装置和电缆将其引导至合适位置。
▲大型模块通过起重系统逐个下水
项目总监Torstein Vinterstø 说:“这台起重装置使安装工作更安全、更高效。为保证安装过程顺利进行,所有工作人员事先已在专门设计的模拟装置中进行了实践操作。正式安装之前,我们还进行了一些海上试验”。
未来全球技术需求巨大
海底天然气压缩项目是一个很好的商业案例,它突破了气藏压力不断下降的困境,具备强大的经济效益,同时兼具环境效益。
它的应用范围很广,不论是新气田还是老气田,海底天然气压缩都可以实现提高采收率和延长油气田开采期的目的,因此是一项适应性很广的技术。
▲新老气田均可以利用压缩项目
该技术可以根据油气藏规模大小进行调整并标准化,以此来更好地适应各种油气藏。它还可以应用到有伴生气的油田当中,利用其进行气体压缩和回注,以此来提高油藏采收率。
▲挪威海Åsgard油气田海上Åsgard B平台
随着海底气藏开发的飞速发展,海底天然气压缩技术将得到广泛应用。未来该项技术将很有可能在更深的海域中发挥更大的影响。该技术已考虑在北美、巴伦支海、巴西近海、墨西哥湾、澳大利亚、亚洲和非洲的项目中使用。
高投资回报率
Åsgard油气田的海底压缩项目向我们很好的证明了技术创新有望为世界各地的天然气田开发带来丰厚的商业利益。
对于挪威国家石油公司来说,海底压缩项目的实施将使得Midgard以及Mikkel气藏开采期延长,额外增加天然气和凝析油2.8亿桶油当量。
而由于采收率提高而增加的产量相当于挪威海上一个新的中型气田产量。海底压缩技术的应用,也将慢慢淘汰重约3万吨的潜水型压缩平台的使用,这种平台相当于海底压缩站五倍的重量。
为人类谋求HSE效益
HSE是健康(Health)、安全(Safety)和环境(Environment)三位一体的管理体系,海底压缩将为海底和陆上天然气开发项目提供深远的HSE效益。
不像普通的海上平台那样,海底压缩厂利用的是远程操作,完全不需要人为进行操作,这样极大地增强了人员安全。只需要每4-5年由地面控制的遥控操作装置进行定期维护即可。
▲工作人员通过遥控装置安装维护
相比3万吨的平台来说,海底压缩厂重量仅有5000吨,制造压缩厂所利用的材料和耗费的能量将大幅减少。相比于海上平台41兆瓦的运作功率来说,海底压缩厂运作所需能量更少,仅需要25兆瓦功率。
开发过程中更不会有天然气从海底压缩厂排放到海中,从而进一步降低了其对环境的影响。与海上平台每年释放的20万吨二氧化碳相比,海底压缩厂每年仅排放10.9万吨二氧化碳,排放量将减半。
与海上平台压缩机相比,压缩机定位在海底气井附近也能实现气体回收的高效节能作用。
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