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地面工程研究所是中國(guó)石化油氣田開(kāi)發(fā)地面工程的技術(shù)研究和咨詢(xún)機(jī)構(gòu),其主要職責(zé)是:(項(xiàng)目前期、技術(shù)支持)
是中國(guó)石化總部地面工程技術(shù)參謀部和戰(zhàn)略支持部。
1、開(kāi)展油氣田地面工程建設(shè)中長(zhǎng)期規(guī)劃、專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃、方案編制、可行性研究與相關(guān)技術(shù)支撐與服務(wù)等;
(計(jì)劃部/油田部/國(guó)勘/天分/油田企業(yè))
2、組織油氣儲(chǔ)運(yùn)工程、油氣田開(kāi)發(fā)地面工程和公用工程建設(shè)項(xiàng)目的評(píng)估與審查等;(計(jì)劃部/油田部)
3、開(kāi)展油氣田地面工程技術(shù)及市場(chǎng)信息的跟蹤調(diào)研,承擔(dān)相關(guān)技術(shù)集成創(chuàng)新和推廣應(yīng)用等;(1/科技部)
4、承擔(dān)地面工程技術(shù)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定等;(科技部)
單位介紹地面工程研究所是中國(guó)石化油氣田開(kāi)發(fā)地面工程的技術(shù)油氣田地面工程
技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)主講人:黃輝油氣田地面工程
技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)主講人:黃輝提綱一、地面工程技術(shù)進(jìn)展二、面臨的主要問(wèn)題和挑戰(zhàn)三、發(fā)展趨勢(shì)及重點(diǎn)攻關(guān)方向提綱一、地面工程技術(shù)進(jìn)展
當(dāng)今世界,高速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)正以巨大的力量改變著人類(lèi)的文明進(jìn)程,整個(gè)社會(huì)正在經(jīng)歷一場(chǎng)全球性的技術(shù)革命。油氣田地面工程技術(shù)進(jìn)展迅猛?;A(chǔ)科學(xué)、信息技術(shù)、材料科學(xué)、設(shè)備制造與安裝等諸多學(xué)科的科技進(jìn)步,推動(dòng)了中國(guó)油氣田地面工程技術(shù)的發(fā)展,在油氣集輸、污水處理等方面,多項(xiàng)技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)(或領(lǐng)先)水平。中國(guó)石化針對(duì)自身發(fā)展的需要,
加強(qiáng)科技攻關(guān),優(yōu)化設(shè)計(jì)、降本增效,在集輸系統(tǒng)流程優(yōu)化簡(jiǎn)化、高含硫氣田集輸與處理、污水綜合利用等方面取得了突出成果,為油氣田的穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)做出了重要貢獻(xiàn)。一、地面工程技術(shù)進(jìn)展當(dāng)今世界,高速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)正以巨大的力量改變著人(一)原油集輸及處理技術(shù)(二)天然氣集輸及處理技術(shù)(三)污水處理工藝技術(shù)(四)海洋油氣工程技術(shù)(五)地面工程新設(shè)備(六)信息化一、地面工程技術(shù)進(jìn)展(一)原油集輸及處理技術(shù)一、地面工程技術(shù)進(jìn)展1、油井計(jì)量技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)化了集輸管網(wǎng)
隨著示功圖量油技術(shù)的發(fā)展和完善,油井井口實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)連續(xù)計(jì)量,尤其對(duì)于氣體較多或產(chǎn)量波動(dòng)較大的井,示功圖計(jì)量能更好的反映油井的實(shí)際狀況。對(duì)于無(wú)桿泵采油井的井口計(jì)量則采用電功圖量油。油井遠(yuǎn)程在線(xiàn)計(jì)量,無(wú)需建設(shè)計(jì)量站,實(shí)現(xiàn)了管網(wǎng)串聯(lián),簡(jiǎn)化了流程,降低了工程投資及運(yùn)行費(fèi)用,單井投資節(jié)省2-3萬(wàn)元,集輸系統(tǒng)工程投資節(jié)省20-30%。該項(xiàng)技術(shù)在中石化都得到了廣泛的應(yīng)用,但在中石油還停留在經(jīng)驗(yàn)推廣階段。中石化正在無(wú)桿泵油井電功圖井口在線(xiàn)計(jì)量先導(dǎo)試驗(yàn)。傳統(tǒng)集輸管網(wǎng)示意計(jì)量站集中處理站集中處理站串聯(lián)管網(wǎng)示意(一)原油集輸與處理技術(shù)1、油井計(jì)量技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)化了集輸管網(wǎng)隨著示功圖量油技術(shù)
結(jié)合中石化油田自身特點(diǎn),自2008年起,油田部已在20多個(gè)區(qū)塊推廣應(yīng)用串聯(lián)管網(wǎng)集輸工藝,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益:
(一)原油集輸與處理技術(shù)
針對(duì)管線(xiàn)的穿孔造成串聯(lián)管網(wǎng)上油井大面積停產(chǎn)的問(wèn)題,在河南油田江河區(qū)使用新型埋地式截?cái)嚅y等技術(shù)。針對(duì)單管集輸工藝停輸再啟動(dòng)的問(wèn)題,可以采用高效井口電加熱器。投資降低10~20%管線(xiàn)長(zhǎng)度減少20~40%集輸能耗降低10~40%運(yùn)行成本降低3~10%節(jié)地(取消計(jì)量站、配水間)平均單井0.15畝結(jié)合中石化油田自身特點(diǎn),自2008年起,油田部已在22、油氣水混輸增壓技術(shù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)流程簡(jiǎn)化
近年來(lái),油氣混輸增壓技術(shù)在國(guó)內(nèi)油田得到一定程度的應(yīng)用,部分取代了接轉(zhuǎn)站的功能,簡(jiǎn)化了油氣集輸系統(tǒng)流程,實(shí)現(xiàn)了集輸工藝模塊化、數(shù)字化和無(wú)人值守,減少了占地,降低了建設(shè)工程投資30%左右,部分站點(diǎn)減少了天然氣排放。(一)原油集輸與處理技術(shù)傳統(tǒng)接轉(zhuǎn)站模式接轉(zhuǎn)站聯(lián)合站串聯(lián)管網(wǎng)+混輸增壓撬增壓撬2、油氣水混輸增壓技術(shù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)流程簡(jiǎn)化近年來(lái),油氣混
中石化紅河油田實(shí)行串接集輸工藝,采用一級(jí)半(或二級(jí))布站:油井—增壓撬—聯(lián)合站。增壓站采用撬裝化設(shè)備。
中石油西峰油區(qū)也采取“油井—增壓撬—聯(lián)合站”布站方式。建設(shè)增壓撬數(shù)百套。(一)原油集輸與處理技術(shù)中石化紅河油田實(shí)行串接集輸工藝,采用一級(jí)半(或二級(jí))布站:國(guó)外從上世紀(jì)70年代開(kāi)始,投入大量資金、人力,開(kāi)展多相混輸基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)的研究,其成果已在上百條長(zhǎng)距離混輸管線(xiàn)上得到應(yīng)用。2007年挪威Statoil公司建設(shè)了2條并列敷設(shè)海底長(zhǎng)距離混輸管道(DN750mm、120km)。(凝析油氣)我國(guó)多相混輸技術(shù)與國(guó)外相比仍有較大差距,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:大型混輸泵:國(guó)際上已用于工程實(shí)際的油氣混輸泵的單泵最大功率為6000kW,國(guó)產(chǎn)單泵功率大多較小、泵型單一、對(duì)油氣比劇烈變動(dòng)適應(yīng)性較差、與國(guó)際先進(jìn)水平差距較大。
多相流量計(jì):大多數(shù)為國(guó)外產(chǎn)品,國(guó)內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量有待提高。多相流基礎(chǔ)研究:歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已基本形成了低粘原油多相流計(jì)算的理論和方法,開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多相流模擬軟件(PIPEFLOW、PIPEPHASE、OLGA等)。而國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)研究薄弱,實(shí)驗(yàn)設(shè)施相對(duì)落后,未形成被認(rèn)可的多相流計(jì)算方法。(商用軟件開(kāi)發(fā)落后)(一)原油集輸與處理技術(shù)國(guó)外從上世紀(jì)70年代開(kāi)始,投入大量資金、人力,開(kāi)展多(一)原油集輸與處理技術(shù)3、高含水油田原油預(yù)分水技術(shù)國(guó)內(nèi)老油田大部分已進(jìn)入高含水或特高含水開(kāi)發(fā)期,國(guó)內(nèi)主要采用三相分離器進(jìn)行預(yù)分水。三相分離器是以出油含水作為主要指標(biāo)設(shè)計(jì)的設(shè)備,出水含油指標(biāo)一般要求控制在1000mg/L以下即可,后續(xù)污水處理系統(tǒng)投資、占地和運(yùn)行費(fèi)用均較高。國(guó)內(nèi)還未開(kāi)發(fā)出以出水水質(zhì)作為主要指標(biāo),如水中含油低于50mg/L以下的專(zhuān)用預(yù)分水設(shè)備。國(guó)外原油預(yù)分水技術(shù)起步早、水平高、種類(lèi)多。俄羅斯預(yù)分水技術(shù):末端分相管、簡(jiǎn)易氣浮選預(yù)分水器、斜管預(yù)分水器,一般安裝在叢式井井場(chǎng)或轉(zhuǎn)油站,分出部分高含水原油的污水,達(dá)到地層回注標(biāo)準(zhǔn)。歐美國(guó)家預(yù)分水技術(shù):廣泛使用仰角式游離水脫除器進(jìn)行預(yù)分水。目前,仰角式、斜管式分離設(shè)備在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少。(一)原油集輸與處理技術(shù)3、高含水油田原油預(yù)分水技術(shù)4、稠油集輸工藝
目前,稠油集輸工藝主要包括:加熱法、摻稀法、摻熱水或活性水法、乳化降粘法、改質(zhì)降粘法、低粘液環(huán)法等6種。
(地下裂解\火燒)
塔河油田通過(guò)集輸工藝優(yōu)化,主要采用全密閉集中摻稀輸送工藝流程。實(shí)現(xiàn)噸油集輸燃料油耗由7.8降至5.88kg、集輸電耗由2.7降至0.98kw·h。但損失了稀油的價(jià)差優(yōu)勢(shì)。(一)原油集輸與處理技術(shù)塔河油田稠油地面集輸工藝4、稠油集輸工藝目前,稠油集輸工藝主要包括:加熱法、
中石油遼河油田擁有較成熟的稠油集輸與處理技術(shù),對(duì)裂化降粘、乳化降粘技術(shù)也進(jìn)行了試驗(yàn)和應(yīng)用。
裂化降粘采、集、輸一體化工藝
主要針對(duì)>10000mPa.s的超高稠油(50℃粘度),在井口或井下按照1:3摻入輕柴油,使得混合油粘度降至200-300mPa.s,經(jīng)管道輸至處理站脫水后,進(jìn)入常壓分餾塔,分出摻入的輕柴油組分,輸至井口回?fù)?,循環(huán)使用。
分餾塔底部的稠油進(jìn)裂化反應(yīng)器,進(jìn)行以降粘為目的的輕度裂化,使稠油粘度降至400mPa.s外輸,從而實(shí)現(xiàn)采、集、輸一體化。在遼河油田洼38建有一套3萬(wàn)噸/年裂化降粘裝置。
(已拆除,蘇丹50萬(wàn)噸/年)超稠油乳化降粘管輸工藝需要在超稠油中加入堿性石油化合物或表面活性劑水溶液,形成水包油型乳化液,降低管路輸送摩阻。遼河油田2001年建成1座40萬(wàn)噸/年乳化降粘裝置,近幾年運(yùn)行效果良好,乳化油性質(zhì)穩(wěn)定,儲(chǔ)存期3-6個(gè)月。由于乳化后的超稠油難以進(jìn)行破乳,所以應(yīng)用該工藝后的乳化油只能用于燃料使用。
加拿大是生產(chǎn)稠油大國(guó)之一,率先成功研究稠油加氫改質(zhì)工藝。目前,國(guó)外在低粘液環(huán)輸送等基礎(chǔ)研究方面領(lǐng)先。(巴西)(國(guó)內(nèi)加CO2形成超臨界狀態(tài))
(一)原油集輸與處理技術(shù)中石油遼河油田擁有較成熟的稠油集輸與處理技術(shù),對(duì)裂化5、井下油水分離、稠油裂解技術(shù)井下油水分離技術(shù)近年來(lái)重新得到各石油公司的重視,其技術(shù)原理是利用分離裝置將油層產(chǎn)出的油水混合液在井下直接進(jìn)行分離,然后將油液舉升到地面,分離出的水在井下回注到地層中。主要有重力分離和水力旋流分離2種。加拿大C-FER技術(shù)公司、哈里伯頓等在井下油水分離技術(shù)方面處于世界領(lǐng)先水平。其示范工程采用該技術(shù)后產(chǎn)油量由4m3/d增加到15m3/d,產(chǎn)出水回注率為88%。幾年來(lái),美國(guó)和加拿大對(duì)53臺(tái)井下氣水分離器和37臺(tái)井下油水分離器的應(yīng)用研究表明,運(yùn)行成功的設(shè)備約占45-65%。該技術(shù)待完善。中石化在勝利、河南油田開(kāi)展了先導(dǎo)試驗(yàn),在不影響油井產(chǎn)油量的情況下,地面產(chǎn)水量減少70%。設(shè)備購(gòu)置和安裝費(fèi)用,比常規(guī)電潛泵的費(fèi)用要高2-3倍,約為9-25萬(wàn)美元。工作性能取決于具體井口條件和流體物性,還不具備通用性,適用于高含水(≥90%)、原油密度小(<0.9)且除產(chǎn)層外至少另有一個(gè)回注層、直井或斜度不大的井。井下設(shè)備各部件的設(shè)計(jì)連接和控制困難,分離效果難以監(jiān)測(cè)。近年來(lái),針對(duì)稠油又開(kāi)展了井下裂解技術(shù)(原位開(kāi)采)的研究。催化劑、微生物、火燒油層法、超臨界水改質(zhì)。(一)原油集輸與處理技術(shù)5、井下油水分離、稠油裂解技術(shù)井下油水分離技術(shù)近年來(lái)
國(guó)內(nèi)油氣集輸及處理技術(shù)并不落后于國(guó)外,部分技術(shù)領(lǐng)先。在集輸工藝方面,尤其在低滲透、小斷塊油田開(kāi)發(fā)上,國(guó)內(nèi)油田注重高效、節(jié)能油氣集輸配套技術(shù)的研究與應(yīng)用,通過(guò)簡(jiǎn)化優(yōu)化流程,采用不加熱集輸技術(shù)和串聯(lián)管網(wǎng)集輸工藝等,降低了原油生產(chǎn)能耗,達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。與國(guó)外同行相比,主要在以下幾個(gè)方面還存在著一定差異:
1、在站場(chǎng)平面布置、建構(gòu)造物建造標(biāo)準(zhǔn)上,國(guó)外力求簡(jiǎn)潔。一般沒(méi)有圍墻、大門(mén)、站內(nèi)混凝土道路(城市標(biāo)準(zhǔn)與農(nóng)村標(biāo)準(zhǔn)),注重工人巡檢通道、設(shè)備吊裝維修和消防空間,場(chǎng)地由覆土填平,不具備觀(guān)賞性,也不必考慮領(lǐng)導(dǎo)視察。但控制室標(biāo)準(zhǔn)很高,空調(diào)等一應(yīng)俱全,按城市計(jì)算機(jī)房的標(biāo)準(zhǔn)配置。(一)原油集輸與處理技術(shù)國(guó)內(nèi)油氣集輸及處理技術(shù)并不落后于國(guó)外,部分技術(shù)領(lǐng)先。
2、與工藝相關(guān)的部分設(shè)備性能和質(zhì)量均有待提高。國(guó)外在油、氣、水處理設(shè)備研究的投入力度方面,遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi),一般均由專(zhuān)業(yè)公司研究、生產(chǎn)、銷(xiāo)售,并重視開(kāi)發(fā)具有特色的名牌產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)主要依靠各油田設(shè)計(jì)院,專(zhuān)業(yè)化程度低,研究與生產(chǎn)、銷(xiāo)售結(jié)合不夠緊密,缺乏不斷跟蹤、改進(jìn)和完善。我國(guó)相關(guān)設(shè)備的效率與國(guó)外有一定差距,標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、撬裝化水平不高。
3、國(guó)內(nèi)對(duì)原油中含鹽沒(méi)有要求;對(duì)原油飽和蒸汽壓沒(méi)有要求;對(duì)原油中其它化學(xué)藥劑含量沒(méi)有要求。(一)原油集輸與處理技術(shù)(一)原油集輸與處理技術(shù)
4、以提高經(jīng)濟(jì)效益為目的的模塊化、撬裝化系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念有待加強(qiáng)。例如:一個(gè)30億方的氣體處理廠(chǎng),按6億方一個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì),可根據(jù)實(shí)際產(chǎn)量的變化情況,組合成不同規(guī)模的氣體處理廠(chǎng)。氣田峰值產(chǎn)量后,可將多余模塊遷至新的氣田處理廠(chǎng)。5、國(guó)外油田注重自動(dòng)化控制,自動(dòng)化水平較高,某些先進(jìn)地區(qū)已經(jīng)采取衛(wèi)星選井計(jì)量。我國(guó)西部新建油田部分站場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守,自動(dòng)化水平已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平,但大部分老油田自控水平整體仍不高。國(guó)內(nèi)還缺少相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
原油集輸與處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)一是向低投資、低能耗方向發(fā)展;二是向上下游兩頭延伸:采油、煉油;三是向“非常規(guī)能源”(太陽(yáng)、風(fēng)、地?zé)?、污水、水合物)綜合利用方向延伸。(一)原油集輸與處理技術(shù)4、以提高經(jīng)濟(jì)效益為目的的模塊化、撬裝化系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念(二)天然氣集輸與處理技術(shù)1、高含硫氣田地面集輸與凈化處理技術(shù)
中國(guó)石化高含硫氣田集輸與處理技術(shù)在引進(jìn)國(guó)外技術(shù)基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)技術(shù)攻關(guān),形成了一系列技術(shù)成果,為高含硫氣田地面集輸與凈化處理技術(shù)積攢了寶貴經(jīng)驗(yàn),代表了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。
普光氣田采用改進(jìn)的濕氣集輸工藝,在集氣站部分分水,并形成了配套的防腐工藝、焊接施工等一系列技術(shù)。凈化工藝采用甲基二乙醇胺(MDEA)脫硫脫碳+三甘醇(TEG)脫水+常規(guī)Claus硫磺回收+Scot尾氣處理工藝,與常規(guī)凈化技術(shù)相比,溶劑總循環(huán)量降低10%,再生能耗降低15%,硫磺回收率高于99.8%
。
在高壓/高含硫氣田開(kāi)發(fā)上,加拿大、法國(guó)積累了幾十年的經(jīng)驗(yàn),國(guó)內(nèi)與國(guó)外水平相比,仍有一定差距。國(guó)外在專(zhuān)利溶劑、藥劑、新型催化劑開(kāi)發(fā)方面,處于技術(shù)領(lǐng)先地位,并由此形成了一系列天然氣凈化專(zhuān)利技術(shù)和工藝包。國(guó)內(nèi)在大規(guī)模天然氣處理裝置設(shè)計(jì)上主要采用國(guó)外專(zhuān)利技術(shù)。(二)天然氣集輸與處理技術(shù)1、高含硫氣田地面集輸與凈化處理技2、低壓低產(chǎn)氣田地面集輸技術(shù)采用常規(guī)集輸技術(shù),存在建設(shè)投資高、能耗大、運(yùn)行成本高等問(wèn)題。采用井下節(jié)流和低壓集氣工藝,無(wú)需建設(shè)注醇及井口加熱系統(tǒng),簡(jiǎn)化了集輸流程,降低了投資和運(yùn)行成本。中石油蘇里格氣田:形成了以“井下節(jié)流、井口不加熱、帶液計(jì)量、井間串接”為主體的“蘇里格模式”。截止到2010年底,已成功應(yīng)用2700余口井,使平均單井投資降低了近50%。中石化川西氣田:成功應(yīng)用47口井,平均單井可節(jié)約投資40萬(wàn)元、節(jié)約運(yùn)行成本約30萬(wàn)元/年。目前,井下節(jié)流技術(shù)不適用于斜度較大氣井??偟膩?lái)說(shuō),中石化井下節(jié)流技術(shù)仍在試驗(yàn)及小規(guī)模應(yīng)用階段。難以適應(yīng)多樣化的井筒結(jié)構(gòu)。(二)天然氣集輸與處理技術(shù)2、低壓低產(chǎn)氣田地面集輸技術(shù)采用常規(guī)集輸技術(shù),存在建設(shè)投資高3、煤層氣田地面集輸技術(shù)美國(guó)、加拿大、澳大利亞煤層氣地面工程技術(shù)比較成熟。美國(guó)主要采用“井口分離、低壓集氣、集中處理、增壓脫水、干氣外輸”的集輸工藝,采出水采用離子交換、化學(xué)處理、反滲透、人造濕地等處理技術(shù)。中石油、中聯(lián)煤在引進(jìn)國(guó)外成熟技術(shù)的基礎(chǔ)之上,因地制宜,形成了具有自身特色的煤層氣集輸技術(shù)。中石油沁水盆地煤層氣田,充分借鑒了“三低”氣田開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn),采用“低壓集氣、單井簡(jiǎn)易計(jì)量、多井串接”的集輸流程,將億方氣產(chǎn)能建設(shè)投資控制在1.07億元以?xún)?nèi)。中聯(lián)煤首創(chuàng)的“多點(diǎn)接入、柔性集輸”技術(shù),可以節(jié)省工程投資40%,能耗降低10%。中石化在煤層氣集輸上,還處于起步和探索階段。2012年在延川南開(kāi)展煤層氣開(kāi)發(fā)先導(dǎo)試驗(yàn),在延1、延3、延5共部署新井17口、利用老井36口,新建產(chǎn)能規(guī)模0.411億方/年。集氣工藝采用“枝上枝”閥組集氣工藝;污水采用重力沉淀+石英砂過(guò)濾工藝。(二)天然氣集輸與處理技術(shù)3、煤層氣田地面集輸技術(shù)美國(guó)、加拿大、澳大利亞煤層氣地面工程
國(guó)外已成功開(kāi)發(fā)了一大批高含硫氣田,建立了一整套較為完整的集輸與處理工藝體系,取得較為豐富的成功經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)高含硫氣田環(huán)境、天然氣成分、設(shè)施與管線(xiàn)所處的自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境等因素,對(duì)系統(tǒng)可能產(chǎn)生的腐蝕、環(huán)境污染、人身安全影響作出全面而有效的評(píng)估,是國(guó)外高含硫氣田與普通氣田開(kāi)發(fā)相比的重要區(qū)別。國(guó)外的脫硫、脫碳、硫磺回收及尾氣處理裝置已趨于大型化、自動(dòng)化、組合化,發(fā)展趨勢(shì)是提高適應(yīng)性、降低操作費(fèi)用。(國(guó)內(nèi)處于探索和經(jīng)驗(yàn)積累階段)淺層氣、煤層氣多為低壓氣,特別在開(kāi)采后期氣井壓力更低,國(guó)外研發(fā)了適用于負(fù)壓集氣的天然氣壓縮機(jī),在井口抽吸井下天然氣形成負(fù)壓,并增壓外輸。負(fù)壓集氣的技術(shù)關(guān)鍵需要防止空氣進(jìn)入天然氣系統(tǒng)中,需采用適用于負(fù)壓操作的壓縮機(jī)。(二)天然氣集輸與處理技術(shù)國(guó)外已成功開(kāi)發(fā)了一大批高含硫氣田,建立了一整套(三)污水處理工藝技術(shù)1、含聚污水處理技術(shù)重力沉降工藝,適用于稀油含聚污水處理,例如大慶油田。2級(jí)氮?dú)饷荛]氣浮工藝,適用于稠油含聚污水處理,使稠油含聚污水處理技術(shù)取得突破。除油罐一級(jí)氣浮二級(jí)氣浮緩沖罐來(lái)水出水2級(jí)氮?dú)饷荛]氣浮工藝技術(shù)原理流程圖針對(duì)含聚污水性質(zhì)復(fù)雜,粘度大(0.8-1.1mPa·s,45℃),乳化程度高,油珠粒徑小、浮升速度慢,處理困難等問(wèn)題,國(guó)內(nèi)普遍采用了2種處理技術(shù)。(三)污水處理工藝技術(shù)1、含聚污水處理技術(shù)除油罐一級(jí)氣浮二級(jí)(三)污水處理工藝技術(shù)中石油在遼河(稠油)油田首先采用該項(xiàng)技術(shù)。
中石化在稠油含聚污水處理工藝上普遍應(yīng)用該技術(shù),共有16座含聚污水處理站,處理量390000m3/d,達(dá)到注水水質(zhì)指標(biāo),處理成本1.69元/m3。存在問(wèn)題是通過(guò)加藥將聚合物去除,污泥量高,污泥含水高,運(yùn)行費(fèi)用高。2級(jí)氮?dú)饷荛]氣浮工藝技術(shù)(三)污水處理工藝技術(shù)中石油在遼河(稠油)油田首(三)污水處理工藝技術(shù)最新進(jìn)展(1):高梯度聚結(jié)氣浮HCF由勝利油田自主研發(fā),為國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)。主要用于代替一級(jí)除油罐。核心技術(shù)是將材料聚結(jié)、高梯度聚結(jié)、氣浮三種技術(shù)集成為一體,在不加藥的情況下,除油率較除油罐提高70%以上,出水含油小于40mg/L;不產(chǎn)生老化油和污泥,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。投資為大罐沉降工藝的60%。2010年11月在勝利坨一污水站應(yīng)用,規(guī)模為10000m3/d。含油平均去除率80%,出水含油40mg/L。注水罐注水系統(tǒng)濾罐高梯度聚結(jié)氣浮罐油站來(lái)水提升泵緩沖罐混凝沉降罐(三)污水處理工藝技術(shù)最新進(jìn)展(1):高梯度聚結(jié)氣浮HCF注(三)污水處理工藝技術(shù)最新進(jìn)展(2):微渦旋氣浮過(guò)濾
由國(guó)內(nèi)自主研發(fā),中石化、中石油均有油田采用。技術(shù)特點(diǎn)是在過(guò)濾器內(nèi)集成微渦旋和氣浮技術(shù),進(jìn)一步去除浮油和分散油,提高過(guò)濾效果。
適用范圍:要求進(jìn)水水質(zhì)含油<100mg/L、懸浮物<50mg/L,出水水質(zhì)可達(dá)到含油<10mg/L、懸浮物<10mg/L。河南下二門(mén)和雙河聯(lián)合站采用該技術(shù)。處理后含油低于9mg/L,去除率高于80%,懸浮物含量低于7mg/L,去除率高于50%。大港官一聯(lián)采用該技術(shù),處理量7500-9000m3/d,污水含油由23.8mg/L降至3.2mg/L,懸浮物含量由30.1mg/L降至4.5mg/L。含聚污水處理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)降低污泥量。氣浮、聚結(jié)等多種技術(shù)的集成和一體化。聚合物重復(fù)利用,用于配聚,配制壓裂液、調(diào)剖液。(三)污水處理工藝技術(shù)最新進(jìn)展(2):微渦旋氣浮過(guò)濾(三)污水處理工藝技術(shù)2、污水生化處理技術(shù)
污水生化處理技術(shù)具有成本低、除油效果好等優(yōu)點(diǎn),中石油、中石化在油田污水回注、達(dá)標(biāo)外排及綜合利用方面取得了較大進(jìn)展。污水生化回注技術(shù):兩級(jí)除油+生化法(水解酸化+接觸氧化)+精細(xì)過(guò)濾該技術(shù)通過(guò)厭氧法增加污水可生化性,再通過(guò)好氧法去除浮油,最后通過(guò)精細(xì)過(guò)濾器達(dá)到A級(jí)注水標(biāo)準(zhǔn)。污水生化外排技術(shù):兩級(jí)除油+生化法(水解酸化+接觸氧化/氧化塘)+外排通過(guò)厭氧/好氧去除水中BOD、COD,使外排污水指標(biāo)達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。污水綜合利用技術(shù):兩級(jí)除油+生化法(多級(jí)水解酸化+接觸氧化+氣浮)+超濾+雙膜反滲透。該項(xiàng)技術(shù)處于先導(dǎo)試驗(yàn)階段。
目前,生化污水處理技術(shù)在礦化度30000mg/L以下比較成熟。污水回注技術(shù)能達(dá)到A級(jí)注水標(biāo)準(zhǔn);污水外排能達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)難以實(shí)現(xiàn);污水綜合利用技術(shù)僅做過(guò)小型試驗(yàn),未規(guī)模化應(yīng)用,關(guān)鍵是COD值不能達(dá)到反滲透膜進(jìn)水水質(zhì)要求。(電脫鹽技術(shù))(三)污水處理工藝技術(shù)2、污水生化處理技術(shù)污水生化處(三)污水處理工藝技術(shù)污水生化處理技術(shù)應(yīng)用中石油最早成功應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù),目前在大港、長(zhǎng)慶、大慶等油田多個(gè)污水站應(yīng)用。主要為污水回注和外排。中石化應(yīng)用10個(gè)污水站,處理規(guī)模65300m3/d,其中污水外排58000m3/d,污水回注7300m3/d。國(guó)外在油田污水處理中應(yīng)用較少,在俄羅斯做過(guò)200m3/d左右的小型試驗(yàn)。河南油田稠聯(lián)采用生化裝置洲城油田生化處理裝置,進(jìn)口含油20mg/L,出口含油1.65mg/L污水生化處理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)高礦化度污水菌種的篩選研究。實(shí)現(xiàn)污水回用:多級(jí)生化與超級(jí)氧化集成,進(jìn)一步降低COD值到40mg/L以下。(三)污水處理工藝技術(shù)污水生化處理技術(shù)應(yīng)用中石油最早成功應(yīng)用(三)污水處理工藝技術(shù)3、懸浮污泥凈化技術(shù)(SSF)技術(shù)原理:投加混凝劑、助凝劑使污水中的微小膠體顆粒聚集成密實(shí)絮體,形成懸浮污泥層。水由下向上穿過(guò)懸浮泥層時(shí),依靠界面物理吸附、網(wǎng)捕作用等將絮體等雜質(zhì)攔截在懸浮泥層上,使出水水質(zhì)達(dá)到處理要求。國(guó)內(nèi)自主研發(fā),中石化最早應(yīng)用,勝利102、大北、樊家、高青等污水站成功應(yīng)用。中石油得到了廣泛推廣,大慶杏15-1,大港板大、扣3、羊16,華北高29、留西,新疆等多座污水處理站應(yīng)用。目前該技術(shù)在國(guó)外應(yīng)用較少。該技術(shù)替代了傳統(tǒng)工藝中的二次沉降罐,解決了二次沉降罐沉降分離效率低等問(wèn)題,其作用達(dá)到了二次沉降+一級(jí)過(guò)濾的效果。出水水質(zhì)含油≤10mg/L、懸浮物含量≤10mg/L。
出水含油(mg/L)出水SS含量(mg/L)投資占地SSF裝置9.110SSF比二次沉降罐節(jié)省30%SSF比二次沉降罐節(jié)省30%二次沉降罐30.6/(三)污水處理工藝技術(shù)3、懸浮污泥凈化技術(shù)(SSF)技術(shù)原理4、污水綜合利用技術(shù)
主要指將污水處理后用于注汽鍋爐、配聚、余熱利用等。(1)注汽鍋爐用水常用的處理方法有離子交換軟化、膜處理和壓縮蒸發(fā)除鹽技術(shù)。離子交換軟化技術(shù):主要適用于低礦化度污水,并已發(fā)展成熟。中石油最早在遼河(獲國(guó)家2等獎(jiǎng))、新疆等油田應(yīng)用;中石化在河南稠聯(lián)應(yīng)用,規(guī)模4000m3/d。美國(guó)德克薩斯州PermianBasin油田污水處理工藝:采出水--水力旋流器--一級(jí)過(guò)濾--汽提塔脫硫--石灰軟化—二級(jí)過(guò)濾—陽(yáng)離子交換—蒸汽鍋爐,出水各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到鍋爐給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。膜處理除鹽技術(shù):主要以反滲透為主,以色列、加拿大等技術(shù)領(lǐng)先,應(yīng)用較為廣泛,適合于各種礦化度的污水處理,關(guān)鍵點(diǎn)是進(jìn)入反滲透膜的污水C0D要小于40mg/L,因此前端處理工藝復(fù)雜,成本高。國(guó)內(nèi)在煉油、化工低礦化度水中應(yīng)用較為廣泛,技術(shù)較為成熟,多采用除油-多級(jí)氣浮-多級(jí)生化處理-多級(jí)過(guò)濾的預(yù)處理技術(shù)。以色列采用除油-多級(jí)氣浮-高級(jí)氧化(AOP)-絮凝沉淀—微濾的預(yù)處理技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)油田已進(jìn)行小型試驗(yàn),勝利油田擬準(zhǔn)備進(jìn)入工業(yè)試驗(yàn)。4、污水綜合利用技術(shù)主要指將污水處理后用于注汽鍋原理:使用新鮮蒸汽對(duì)蒸發(fā)器管程中的料液加熱,蒸發(fā)形成二次蒸汽,將二次蒸氣引入蒸氣壓縮機(jī)加壓升溫,升溫后的壓縮蒸氣重新引入加熱器殼程用于加熱料液,使料液溫升并達(dá)到蒸發(fā)濃縮的目的。壓縮蒸發(fā)(MVR)除鹽技術(shù):始于二十世紀(jì)九十年代末??蛇m用于各種礦化度污水,對(duì)進(jìn)水水質(zhì)要求不高。只需要壓縮機(jī)用電和少量的蒸氣。國(guó)外應(yīng)用較多,以色列、加拿大技術(shù)領(lǐng)先。該技術(shù)在國(guó)內(nèi)仍處試驗(yàn)階段,其核心部件壓縮機(jī)需要進(jìn)口。4、污水綜合利用技術(shù)原理:使用新鮮蒸汽對(duì)蒸發(fā)器管程中的料液加熱,蒸發(fā)形成4、污水綜合利用技術(shù)(2)污水配聚
污水經(jīng)處理后達(dá)到配聚水質(zhì)要求,代替清水。主要技術(shù)有氧化除硫和污水脫鹽2種。污水氧化除硫技術(shù)適用于低礦化度含硫污水,通過(guò)空氣催化氧化將污水含硫除去,以達(dá)到污水配聚水質(zhì)要求。該技術(shù)河南油田最早應(yīng)用,在雙河、下二門(mén)及古城等油田實(shí)現(xiàn)了污水配聚,配聚規(guī)模17420m3/d,聚合物溶液的粘度保留率大于96%,滿(mǎn)足注聚的粘度要求。大港油田采用“催化曝氣氧化+錳砂過(guò)濾”組合工藝,處理能力5000m3/d。污水脫鹽配聚技術(shù)利用反滲透技術(shù)將污水中鹽類(lèi)脫除,使水質(zhì)達(dá)到配聚用水標(biāo)準(zhǔn)。在勝利油田進(jìn)行過(guò)小型試驗(yàn),正在進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用。國(guó)內(nèi)低礦化度污水代替清水配聚技術(shù)已發(fā)展較成熟,處于領(lǐng)先地位。高礦化度污水配聚技術(shù)還需進(jìn)一步完善。4、污水綜合利用技術(shù)(2)污水配聚4、污水綜合利用技術(shù)(3)污水余熱利用
油田采出水溫度大多在30-60℃,余熱回收潛力巨大。(地?zé)崂茫┪鬯酂峄赜檬抢酶邷責(zé)岜脤⒌蜏責(zé)嵩崔D(zhuǎn)變?yōu)楦邷責(zé)嵩础<夹g(shù)關(guān)鍵在于高溫?zé)岜眉盁峤粨Q系統(tǒng)防污染。高溫?zé)岜玫膰?guó)產(chǎn)化和熱交換系統(tǒng)防污染技術(shù)是今后的研究重點(diǎn)。國(guó)內(nèi)在勝利、大港等油田進(jìn)行過(guò)含油污水余熱利用實(shí)驗(yàn)。但存在換熱器污垢堵塞、換熱效率下降、高溫?zé)岜眉夹g(shù)不過(guò)關(guān)等問(wèn)題,沒(méi)有進(jìn)行大規(guī)模應(yīng)用。河南油田與新星公司合作開(kāi)展地?zé)崂?。?guó)外高溫?zé)岜眉夹g(shù)應(yīng)用廣泛。資料顯示,國(guó)外某油田將污水余熱用于原油集輸,每年可節(jié)約燃料油8163t,項(xiàng)目投資回收期3.2年。4、污水綜合利用技術(shù)(3)污水余熱利用油田采出水溫(三)污水處理工藝技術(shù)
在污水處理工藝方面國(guó)內(nèi)外沒(méi)有質(zhì)的區(qū)別,但國(guó)內(nèi)設(shè)備的處理效率、制造水平、技術(shù)集成和水處理藥劑方面與國(guó)外相比有較大差距,特別是作為低滲透油田注水水處理關(guān)鍵的膜過(guò)濾技術(shù)不及國(guó)外,如國(guó)產(chǎn)膜進(jìn)水含油要求小于5mg/L,而加拿大最新陶瓷膜進(jìn)水可適應(yīng)100mg/L的含油。在油田污水用于農(nóng)田灌溉處理技術(shù)方面,國(guó)內(nèi)在技術(shù)上還需要進(jìn)一步完善,認(rèn)識(shí)上也需要轉(zhuǎn)變(油公司及社會(huì)信用體系有待建立)。美國(guó)GE公司在北加州某稠油油田,采用三級(jí)膜技術(shù)和一級(jí)離子交換技術(shù)處理稠油污水用于農(nóng)田灌溉。美國(guó)德克薩斯A&M大學(xué)制造的移動(dòng)式水處理裝置,在德州將油田污水處理后用于恢復(fù)牧場(chǎng)和野生動(dòng)物棲息地。不僅僅是技術(shù)問(wèn)題,涉及到管理甚至誠(chéng)信。(三)污水處理工藝技術(shù)在污水處理工藝方面國(guó)內(nèi)外沒(méi)有(四)海洋油氣工程技術(shù)目前,中國(guó)石化基本具備了水深50m以?xún)?nèi)的灘淺海海工技術(shù)。勝利埕島油田建成以陸地為依托、半海半陸式的淺海油田,年產(chǎn)原油240萬(wàn)噸。中海油在300m以下水域總體技術(shù)能力接近或達(dá)到國(guó)際水平,可開(kāi)展海上復(fù)雜油氣田開(kāi)采;正在向中深海推進(jìn);海上油氣田工程設(shè)計(jì)、建造和安裝;海上油氣管道鋪設(shè);海洋石油環(huán)境條件調(diào)查及預(yù)報(bào)等技術(shù)。中海油、中石化基本代表國(guó)內(nèi)灘淺海油田開(kāi)發(fā)水平。我國(guó)深水海工裝備起步較晚,設(shè)計(jì)能力、原材料、關(guān)鍵設(shè)備與國(guó)外尚有很大距離。深水業(yè)務(wù)方面只能參與深水海底管線(xiàn)鋪設(shè)等,其他如水下井口以及大部分深水海底管線(xiàn)鋪設(shè)等多由外國(guó)工程公司所包攬。(深水設(shè)施向完全海底發(fā)展;深水技術(shù)進(jìn)入淺水是趨勢(shì))(四)海洋油氣工程技術(shù)目前,中國(guó)石化基本具備了水深50m以?xún)?nèi)2012年5月9日,中國(guó)首座自主設(shè)計(jì)、建造的第六代深水半潛式鉆井平臺(tái)——“海洋石油981”在南海首鉆成功,該井水深1500m,最大可適應(yīng)3000m水深。鉆井深度可達(dá)10000m。首次采用了最先進(jìn)的水下防噴器系統(tǒng),在緊急情況下可自動(dòng)關(guān)閉井口,能有效防止類(lèi)似墨西哥灣事故的發(fā)生。標(biāo)志著中國(guó)深水石油工程技術(shù)質(zhì)的飛躍。60億。(四)海洋油氣工程技術(shù)2012年5月9日,中國(guó)首座自主設(shè)計(jì)、建造的第六代深36項(xiàng)目名稱(chēng)區(qū)塊水深(m)SIPC進(jìn)入時(shí)間合同模式作業(yè)模式投資比例油藏類(lèi)型開(kāi)發(fā)方式集輸模式舉升工藝完井管柱安哥拉1506400-15002005.02PSA參股10-27.5%深海濁積砂巖油藏早期注水自噴開(kāi)發(fā)FPSO+水下生產(chǎn)系統(tǒng)自噴+海底天然氣增壓,輔助井下氣舉防砂完井智能分注完井17068001900181200-1600311400-2200321400-2200ADDAX加蓬Etame0~5002009.08EPSC參股31.36%高含蠟低氣油比高度未飽和底水油藏天然能量開(kāi)發(fā)FPSO+TLP聯(lián)合模式自噴氣舉防砂完井ADDAX尼日利亞OML1233-872009.08PSC作業(yè)100%高孔、中-高滲氣頂?shù)姿當(dāng)鄩K砂巖油氣藏天然能量開(kāi)發(fā)FPSO+TLP聯(lián)合模式自噴氣舉防砂完井OML12617-296FPSO+水下生產(chǎn)系統(tǒng)巴西AlbacoraLeste800-20002010.07PSC參股3-10%弱邊水油藏注水開(kāi)發(fā)水下井口+FPSO+穿梭油輪+伴生氣外輸管道自噴+海底天然氣增壓氣舉防砂完井智能完井Guara2150Carioca2140印尼Makassar764-18992010.11PSC參股18%巖性—構(gòu)造復(fù)合油氣藏溶解氣驅(qū)TLP+FPU+海底管線(xiàn)自噴氣舉防砂完井Ganal550~1180高滲弱水驅(qū)中型氣藏天然能量開(kāi)發(fā)水下生產(chǎn)系統(tǒng)+FPU+海底管線(xiàn)Rapak962~1651巖性油氣藏1、SIPC5個(gè)中深海項(xiàng)目項(xiàng)目數(shù)量少、時(shí)間短、股份少、控制力弱、經(jīng)驗(yàn)缺乏、FPSO、自噴+氣舉36項(xiàng)目區(qū)塊水深(m)SIPC合同作業(yè)投資油藏類(lèi)型開(kāi)發(fā)集輸模滿(mǎn)足當(dāng)?shù)睾蛧?guó)際標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和法規(guī)(共計(jì)242項(xiàng))海上生產(chǎn)設(shè)施應(yīng)適應(yīng)惡劣的海況和海洋環(huán)境的要求總體經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)可行、投資最優(yōu)海上生產(chǎn)應(yīng)滿(mǎn)足海洋環(huán)境保護(hù)的要求滿(mǎn)足安全生產(chǎn)的要求:可靠的生產(chǎn)生活供應(yīng)系統(tǒng)、獨(dú)立供配電系統(tǒng)和可靠的通信系統(tǒng)2、中深海石油工程技術(shù)特點(diǎn)海域名稱(chēng)通用標(biāo)準(zhǔn)備注西非國(guó)際海上人命安全公約(SOLAS)1973年國(guó)際防止船舶造成污染公約(MARPOL73/78)以API為主,參考挪威船級(jí)社(DNV)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)南美巴西墨西哥灣東南亞北海以挪威船級(jí)社(DNV)為主,參考API相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)各海域適用標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)表滿(mǎn)足當(dāng)?shù)睾蛧?guó)際標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和法規(guī)(共計(jì)242項(xiàng))2、中深海石油灘淺海技術(shù)及設(shè)施適應(yīng)性說(shuō)明導(dǎo)管架平臺(tái)不適應(yīng)導(dǎo)管架固定平臺(tái)不適應(yīng)中深海要求修井工藝和設(shè)施不適應(yīng)灘淺海采修一體化平臺(tái)、作業(yè)平臺(tái)不能滿(mǎn)足中深海要求電泵工藝及設(shè)備部分適應(yīng)適應(yīng)干式采油;不適應(yīng)濕式采油,無(wú)水下井口配套設(shè)施安全生產(chǎn)控制部分適應(yīng)適應(yīng)干式采油;不適應(yīng)濕式采油,無(wú)水下井口配套設(shè)施油氣集輸工藝設(shè)施部分適應(yīng)平臺(tái)、海管、拉油船及陸上終端結(jié)合的集輸模式可應(yīng)用于部分區(qū)域,但平臺(tái)、海管、鋪管裝置不滿(mǎn)足中深海要求油氣處理工藝設(shè)施適應(yīng)中心平臺(tái)集中處理模式適用于中深海生產(chǎn)輔助系統(tǒng)適應(yīng)供電、通信、自控、暖通等技術(shù)可用于中深海防砂工藝(礫石、篩管)適應(yīng)防砂充填工藝及工具可用于中深海3、國(guó)內(nèi)灘淺海海工技術(shù)對(duì)中深海的適應(yīng)性
技術(shù)工藝方面:通過(guò)對(duì)中石化埕島油田、春曉氣田及中石油、中海油灘淺海海工技術(shù)調(diào)研,研究分析認(rèn)為導(dǎo)管架平臺(tái)、灘淺海修井工藝及采修一體化平臺(tái)等不適應(yīng)中深海生產(chǎn)需要;油氣集輸處理工藝、生產(chǎn)輔助系統(tǒng)、防砂工藝等具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。灘淺海技術(shù)及設(shè)施適應(yīng)性說(shuō)明導(dǎo)管架平臺(tái)不適應(yīng)導(dǎo)管架固定平臺(tái)不適海洋石油981海洋石油201“海洋石油981”半潛式鉆井船最大作業(yè)水深3000m,最大鉆深12000m“海洋石油201”作業(yè)船同時(shí)具備3000m級(jí)深水鋪管能力、4000噸級(jí)起重能力、第三代動(dòng)力定位及自航能力。國(guó)內(nèi)海工裝備方面:中海油:已擁有“海洋石油981”深水半潛式鉆井平臺(tái)、“海洋石油201”深水鋪管船、FPSO等一批海洋石油重大裝備,代表國(guó)內(nèi)海工裝備最高水平,初步具有中深海油氣項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的能力。。中石化:具有鉆井平臺(tái)4座(新星勘探四號(hào);上海局勘探二、三、六號(hào),最大作業(yè)水深600m);勝利擁有901、902大型鋪管船(作業(yè)水深達(dá)可100m),僅適應(yīng)于灘淺海作業(yè)。3、國(guó)內(nèi)灘淺海海工技術(shù)對(duì)中深海的適應(yīng)性海洋石油981海洋石油201“海洋石油981”半潛式鉆井根據(jù)不同海域的海況條件、水深、現(xiàn)有生產(chǎn)依托設(shè)施等因素,總結(jié)提出了6種熱點(diǎn)海域集輸工程模式。(地域、作業(yè)公司技術(shù)、經(jīng)濟(jì))序號(hào)海域名稱(chēng)集輸模式環(huán)境條件主要作業(yè)水深(m)依托設(shè)施1西非FPSO(或TLP)+水下生產(chǎn)系統(tǒng)溫和~2000少2南美巴西FPSO(或SEMI)+水下生產(chǎn)系統(tǒng)溫和~2500少3南太平洋FPSO+水下生產(chǎn)系統(tǒng)較溫和~1500少4墨西哥灣TLP、SPAR、SEMI(或FPSO)+水下生產(chǎn)系統(tǒng)惡劣~2500完善5東南亞TLP、SPAR、FPSO或SEMI+水下生產(chǎn)系統(tǒng)較惡劣~2000少6北海FPSO、SEMI+水下生產(chǎn)系統(tǒng)
水下生產(chǎn)系統(tǒng)+海底管道+陸上終端惡劣~1000較完善4、6種熱點(diǎn)海域集輸模式的歸納和總結(jié)根據(jù)不同海域的海況條件、水深、現(xiàn)有生產(chǎn)依托設(shè)施等因素,1、多功能油氣處理組合裝置(簡(jiǎn)稱(chēng)“五合一”)
(五)地面工程新設(shè)備大慶油田針對(duì)小斷塊、低產(chǎn)量油田,研制了“五合一”組合裝置,具有氣液分離、沉降、加熱、電脫水、緩沖功能,取代了常規(guī)流程中的三相分離器、加熱爐、電脫水器、摻水爐和緩沖罐等設(shè)備,大大簡(jiǎn)化了工藝流程??蛇m應(yīng)原油含水10~95%。徐家圍子油田規(guī)格為φ2600×7828mm的五合一裝置,在進(jìn)液含水率高于85%,加藥量10mg/L,脫水溫度45℃時(shí),脫出原油含水率小于0.3%,污水含油量小于1000mg/L。與同等規(guī)模的原油集輸處理站相比,可節(jié)省工程投資38%,減少占地69%。“五合一”組合裝置已在大慶油田應(yīng)用50余臺(tái),設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定,維修、除砂方便,使用壽命可達(dá)10年以上,已經(jīng)成為大慶外圍新建油田的主要原油集輸處理設(shè)備。該裝置對(duì)中石化小斷塊、邊際油田開(kāi)發(fā)具有一定的借鑒意義。1、多功能油氣處理組合裝置(簡(jiǎn)稱(chēng)“五合一”)(五)地面工程新(五)地面工程新設(shè)備2、仰角式高效油水分離器大慶油田研制的仰角翼板式高效油水分離裝置,在進(jìn)液含水率90%、最大處理液量11000t/d、溫度38℃、破乳劑加藥量為10-20mg/L、處理后油和水質(zhì)量指標(biāo)相近的情況下,φ2×20m仰角翼板式高效油水分離裝置比φ4×20m常規(guī)游離水脫除器處理時(shí)間短22.2min,油水分離效率提高2.7倍,節(jié)省投資約40%。采用仰角設(shè)計(jì),油水界面覆蓋的面積要比立式容器大。由于直徑小,長(zhǎng)度大,與常規(guī)臥式分離器相比,該分離器大部分的油遠(yuǎn)離出水口,油水界面與水出口距離越遠(yuǎn),油從水中分離出來(lái)的時(shí)間越長(zhǎng),出水水質(zhì)比常規(guī)裝置要好。(五)地面工程新設(shè)備2、仰角式高效油水分離器大慶油田研制的仰(五)地面工程新設(shè)備3、相變加熱爐相變換熱是利用液體蒸發(fā)、氣體冷凝進(jìn)行熱量傳遞。傳熱系數(shù)大,換熱效果好。不易結(jié)垢,無(wú)氧腐蝕,加熱爐壽命長(zhǎng),運(yùn)行成本低,熱效率高(可達(dá)87%以上)。主要有2類(lèi):真空相變加熱爐采用相變換熱和單向真空自動(dòng)排放技術(shù),微正壓燃燒,U型加熱盤(pán)管,殼內(nèi)充軟化水,單臺(tái)負(fù)荷最大3000kW。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)介紹應(yīng)用1臺(tái)1000kW該型爐1天可節(jié)省燃油0.64t。分體相變加熱爐針對(duì)加熱高粘度原油及大負(fù)荷,主要將換熱盤(pán)管改放在爐體上部,該爐型適應(yīng)性較廣。在中石化、中石油等油田均有應(yīng)用。塔河三號(hào)聯(lián)采用5臺(tái)分體式相變加熱爐(2*3000、3*4000kW),比采用熱媒爐節(jié)約投資約1200萬(wàn)元。塔河三號(hào)聯(lián)分體相變加熱爐真空相變加熱爐原理圖(五)地面工程新設(shè)備3、相變加熱爐相變換熱是利用液體蒸發(fā)、氣(五)地面工程新設(shè)備國(guó)外在油、氣、水處理設(shè)備研究的投入力度方面,遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi),一般均由專(zhuān)業(yè)設(shè)備公司按研究、生產(chǎn)、銷(xiāo)售的力量比例配備,重視開(kāi)發(fā)具有特色的名牌產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)此類(lèi)設(shè)備研制主要依靠各油田設(shè)計(jì)院,研究課題或工程項(xiàng)目一旦通過(guò)鑒定驗(yàn)收,研究工作便基本告一段落。研究與生產(chǎn)、銷(xiāo)售結(jié)合不夠緊密,缺乏不斷跟蹤、改進(jìn)和完善。國(guó)外已普遍采用由專(zhuān)業(yè)工廠(chǎng)成套生產(chǎn)油、氣、水處理裝置及模塊化撬裝設(shè)備,而我國(guó)相關(guān)設(shè)備的效率、以及標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、撬裝化水平與國(guó)外有較大的差距。(五)地面工程新設(shè)備國(guó)外在油、氣、水處理設(shè)備研究的投入力度方
數(shù)字化管理方面:以調(diào)控中心為龍頭,生產(chǎn)單位為核心,建立班組自主管理、獨(dú)立作戰(zhàn),實(shí)現(xiàn)對(duì)原油生產(chǎn)、油田注水、油氣集輸、原油拉運(yùn)、油井小修、生產(chǎn)輔助五大系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控。(中國(guó)石化智能化管線(xiàn)管理系統(tǒng)建設(shè))(數(shù)字油田:地上地下一體化——勘探開(kāi)發(fā)一體化)。數(shù)字油田標(biāo)準(zhǔn)化。中石油西峰油田采油二區(qū)調(diào)控中心(六)信息化數(shù)字化管理方面:以調(diào)控中心為龍頭,生產(chǎn)單位為核心,建立班組井場(chǎng)視頻監(jiān)控站內(nèi)原油處理流程監(jiān)控站外集輸系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控集輸管網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控井場(chǎng)視頻監(jiān)控站內(nèi)原油處理流程監(jiān)控站外集輸系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控集輸管網(wǎng)提綱一、地面工程技術(shù)進(jìn)展二、面臨的主要問(wèn)題和挑戰(zhàn)三、發(fā)展趨勢(shì)及重點(diǎn)攻關(guān)方向提綱一、地面工程技術(shù)進(jìn)展二、面臨的主要問(wèn)題和挑戰(zhàn)
陸上石油開(kāi)發(fā)條件復(fù)雜化、多樣化,地面工程建設(shè)難度加大。淺海石油產(chǎn)量呈減少之勢(shì),深海石油產(chǎn)量則不斷增長(zhǎng),為此需要解決超深水生產(chǎn)技術(shù)難題。隨著成熟油田進(jìn)入產(chǎn)量衰減期,提高現(xiàn)有油田采收率技術(shù)將在滿(mǎn)足全球石油需求方面發(fā)揮重要作用;多數(shù)老油田已進(jìn)入高含水和特高含水期;現(xiàn)有地面系統(tǒng)難以適應(yīng)。隨著低品位、低滲透油氣資源的開(kāi)發(fā),現(xiàn)有部分技術(shù)難以滿(mǎn)足建設(shè)和生產(chǎn)需要。煤層氣、頁(yè)巖油氣、水合物等非常規(guī)資源的開(kāi)發(fā),給地面工程帶來(lái)新的問(wèn)題。環(huán)保問(wèn)題日益得到關(guān)注,對(duì)天然氣、污水、污泥等油田生產(chǎn)外排物提出了更高要求,許多國(guó)家或地區(qū)已不允許外排。二、面臨的主要問(wèn)題和挑戰(zhàn)高含水油田仍舊是今后一個(gè)時(shí)期原油生產(chǎn)的主力,隨著開(kāi)發(fā)年限的延長(zhǎng),地面系統(tǒng)骨架工程已進(jìn)入更新、維修期,改造投資逐年增大。主要表現(xiàn)在:設(shè)備陳舊老化、能耗高、效率低;管道腐蝕嚴(yán)重,穿孔、漏油事故頻發(fā),嚴(yán)重危害安全生產(chǎn)。(油系統(tǒng)大馬拉小車(chē)、污水超負(fù)荷)隨著污水量的不斷增加(綜合達(dá)89%)、污水性質(zhì)變化,現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)面臨降低改造投資和運(yùn)行成本的挑戰(zhàn)。多元復(fù)合驅(qū)、C02驅(qū)產(chǎn)出液處理難度加大,處理成本高。
制定老區(qū)地面工程更新、改造的標(biāo)準(zhǔn);及時(shí)改造、維修影響安全生產(chǎn)的設(shè)施;進(jìn)一步優(yōu)化和簡(jiǎn)化高含水油田地面集輸系統(tǒng),降低生產(chǎn)和運(yùn)行成本,是地面工程面臨的長(zhǎng)期性問(wèn)題?!笆濉睍r(shí)期,是中國(guó)石化建設(shè)世界一流能源化工公司的重要階段。要實(shí)現(xiàn)集團(tuán)的上游油氣發(fā)展戰(zhàn)略,地面工程面臨以下幾個(gè)方面的問(wèn)題與挑戰(zhàn)。(一)東部老區(qū)地面系統(tǒng)能耗增大,設(shè)備老化、腐蝕嚴(yán)重、污水處理難度高二、面臨的主要問(wèn)題和挑戰(zhàn)高含水油田仍舊是今后一個(gè)時(shí)期原油生產(chǎn)的主力,隨著開(kāi)發(fā)
“十二五”,塔河于奇區(qū)塊原油為高粘度、高含蠟、高含硫的超重質(zhì)原油,平均原油密度1.04g/cm3;粘度大,凝固點(diǎn)大于50℃;含硫3.12%,平均含蠟量為3.25%。于奇油田開(kāi)發(fā)所需稀油資源短缺,制約該區(qū)塊的開(kāi)發(fā),如何實(shí)現(xiàn)超重質(zhì)原油的集輸和脫水工藝優(yōu)化是地面工程的重大挑戰(zhàn)。西部新區(qū)多位于沙漠腹地(玉北、塔中)、黃土垣(紅河、富縣、延南等)等地形復(fù)雜區(qū)域。原油外輸、供水、供電及道路等系統(tǒng)工程量大。地面工程方案優(yōu)化難度大。(二)西北新區(qū)稀油短缺及復(fù)雜地形使地面工程難度增大隨著中石化天然氣勘探開(kāi)發(fā)資源程度不斷提高,剩余天然氣主要為低產(chǎn)低滲等低品位資源,相當(dāng)多的氣田逐步進(jìn)入衰竭期,產(chǎn)量遞減快,高效經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)困難。天然氣液化裝置小型化(LNG\CNG\柴油“美國(guó)、日本、挪威”)(三)天然氣開(kāi)發(fā)低產(chǎn)低品位氣田經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)困難二、面臨的主要問(wèn)題和挑戰(zhàn)“十二五”,塔河于奇區(qū)塊原油為高粘度、高含蠟、高含硫煤層氣、頁(yè)巖氣等開(kāi)發(fā)具有初期投資大、低壓、低產(chǎn)、回收周期長(zhǎng)的特點(diǎn),需對(duì)集輸管材、設(shè)備選型、增壓方式進(jìn)行研究,優(yōu)化集輸系統(tǒng),盡量降低投資。常規(guī)處理技術(shù)對(duì)大型酸化壓裂返排液處理效率低、效果差,無(wú)法滿(mǎn)足達(dá)標(biāo)外排和重新回用配制酸化壓裂的水質(zhì)指標(biāo)要求,直接影響非常規(guī)油氣田的規(guī)模開(kāi)發(fā)。我國(guó)煤層氣田、頁(yè)巖氣田的開(kāi)發(fā)建設(shè)缺少行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)(中石油已開(kāi)展此項(xiàng)工作)。地面集輸工藝技術(shù)多處于開(kāi)發(fā)前期的先導(dǎo)性試驗(yàn)階段。(四)非常規(guī)開(kāi)發(fā)地面集輸工藝及配套技術(shù)亟待研究和完善二、面臨的主要問(wèn)題和挑戰(zhàn)煤層氣、頁(yè)巖氣等開(kāi)發(fā)具有初期投資大、低壓、低產(chǎn)、回收周期長(zhǎng)的多余污水達(dá)標(biāo)外排受限,回灌成本高。勝利、河南、西南面臨污水零排放及外排標(biāo)準(zhǔn)提高,現(xiàn)有污水處理設(shè)施、技術(shù)無(wú)法滿(mǎn)足要求等問(wèn)題。高礦化度污水資源化利用技術(shù)不成熟、處理成本較高。含油污泥等固體廢棄物尚無(wú)有效的處置手段,資源化、無(wú)害化處理技術(shù)不成熟。環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)、環(huán)保法規(guī)的不斷完善勢(shì)必對(duì)地面工程建設(shè)與管理帶來(lái)深刻的影響。CO2、CH4等排放將會(huì)受到嚴(yán)格限制。隨著國(guó)家“碳減排”規(guī)劃的逐步實(shí)施,對(duì)油田開(kāi)發(fā)將會(huì)逐步實(shí)施碳排放的指標(biāo)控制,勢(shì)必對(duì)地面工程建設(shè)和運(yùn)行提出更高的要求。(中國(guó)10億。全球4.9%,5萬(wàn)億立方英尺火炬,共排放二氧化碳2.78億噸)土地資源稀缺、給地面工程用地方案優(yōu)化帶來(lái)挑戰(zhàn)。(五)環(huán)保安全綠色開(kāi)發(fā)對(duì)地面工程技術(shù)提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)二、面臨的主要問(wèn)題和挑戰(zhàn)(六)科研科研投入與科研隊(duì)伍建設(shè)亟待加強(qiáng)多余污水達(dá)標(biāo)外排受限,回灌成本高。勝利、河南、西南面臨污水零提綱一、地面工程技術(shù)進(jìn)展二、面臨的主要問(wèn)題和挑戰(zhàn)三、發(fā)展趨勢(shì)及重點(diǎn)攻關(guān)方向提綱一、地面工程技術(shù)進(jìn)展三、發(fā)展趨勢(shì)及重點(diǎn)攻關(guān)方向
全球一次能源消費(fèi)增速趨緩,2013年全球一次能源增長(zhǎng)2.3%,低于過(guò)去十年2.5%的平均增速,除石油、核能和可再生能源發(fā)電外,所有燃料增速均低于平均水平。
2013年中國(guó)的非化石能源占比達(dá)9.6%,增速超50%。三、發(fā)展趨勢(shì)及重點(diǎn)攻關(guān)方向全球一次能源消費(fèi)增三、發(fā)展趨勢(shì)及重點(diǎn)攻關(guān)方向國(guó)外地面工程技術(shù)熱點(diǎn)復(fù)雜地貌、深水海底設(shè)施:系統(tǒng)工程技術(shù):地面地下一體化設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)。油氣混輸技術(shù):多相流計(jì)算方法的完善,多相混輸泵、多相流量計(jì)的研發(fā)。稠油開(kāi)發(fā)配套技術(shù):利用表面活性劑乳化降粘進(jìn)行稠油集輸;利用特高含水期采出液的特性,采用低粘液環(huán)輸送。井下裂解降粘技術(shù)。污水處理技術(shù):高通量耐污染膜分離技術(shù)、一體化集成技術(shù)、新型水處理藥劑的研發(fā)。天然氣處理技術(shù):研發(fā)新型脫硫脫碳溶劑;開(kāi)發(fā)新型的脫硫脫碳工藝及脫水工藝;在硫磺回收方面,研發(fā)新型催化劑并開(kāi)發(fā)新工藝;開(kāi)發(fā)新型尾氣處理工藝及改進(jìn)型工藝。大型化、小型化。三、發(fā)展趨勢(shì)及重點(diǎn)攻關(guān)方向國(guó)外地面工程技術(shù)熱點(diǎn)復(fù)雜地貌、深水國(guó)內(nèi)同行“十二五”的技術(shù)指標(biāo)“十二五”期間,整裝油田(多大規(guī)模?)原油密閉率達(dá)到100%,原油穩(wěn)定率(?)達(dá)到100%,天然氣處理率達(dá)到100%,采出水處理及回用率達(dá)到100%,油田百萬(wàn)噸和氣田億方產(chǎn)能地面建設(shè)投資要降低3%-5%,新建產(chǎn)能工程新增勞動(dòng)定員減少10%。配套攻關(guān)九項(xiàng)核心技術(shù)(酸氣、稠油、污水、煤層氣)高壓凝析氣田簡(jiǎn)化計(jì)量技術(shù)低成本酸性氣田集輸用管特低滲透油田采出水處理技術(shù)復(fù)合驅(qū)油田高效處理設(shè)備及藥劑稠油SAGD能量綜合利用及高干度注汽技術(shù)稠油火驅(qū)調(diào)控及配套地面技術(shù)酸性氣田高效脫硫脫碳技術(shù)經(jīng)濟(jì)適用的注水水質(zhì)指標(biāo)及采出水高效處理工藝煤層氣低成本地面關(guān)鍵技術(shù)三、發(fā)展趨勢(shì)及重點(diǎn)攻關(guān)方向國(guó)內(nèi)同行“十二五”的技術(shù)指標(biāo)“十二五”期間,整裝油田(多大規(guī)集成推廣八項(xiàng)成熟技術(shù)一體化集成裝置油井簡(jiǎn)化計(jì)量技術(shù)穩(wěn)流配水技術(shù)不加熱集油技術(shù)高效油氣集輸與處理技術(shù)低成本高效化學(xué)藥劑非金屬管道應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)超前儲(chǔ)備八項(xiàng)前瞻技術(shù)二元復(fù)合驅(qū)開(kāi)發(fā)配套技術(shù)泡沫驅(qū)開(kāi)發(fā)配套技術(shù)生物驅(qū)開(kāi)發(fā)配套技術(shù)二氧化碳驅(qū)開(kāi)發(fā)配套技術(shù)污泥資源化規(guī)模技術(shù)頁(yè)巖油開(kāi)發(fā)配套技術(shù)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)配套技術(shù)儲(chǔ)氣庫(kù)大型化三、發(fā)展趨勢(shì)及重點(diǎn)攻關(guān)方向集成推廣八項(xiàng)成熟技術(shù)超前儲(chǔ)備八項(xiàng)前瞻技術(shù)三、發(fā)展趨勢(shì)及重點(diǎn)攻加強(qiáng)基礎(chǔ)技術(shù)研究,為地面工程技術(shù)發(fā)展提供理論和技術(shù)支持1、重點(diǎn)開(kāi)展原油凝固點(diǎn)溫度以下不加熱集油機(jī)理2、二氧化碳、硫化氫和氯離子等多種因素共存下的腐蝕機(jī)理(??松?美孚)3、高溫高壓下凝析氣田物性變化規(guī)律4、高酸性氣田低成本集輸管材
5、非常規(guī)天然氣標(biāo)準(zhǔn)體系及標(biāo)準(zhǔn)整體推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),持續(xù)提高地面工程水平三、發(fā)展趨勢(shì)及重點(diǎn)攻關(guān)方向加強(qiáng)基礎(chǔ)技術(shù)研究,為地面工程技術(shù)發(fā)展提供理論和技術(shù)支持三、發(fā)“十二五”時(shí)期,中石化地面工程要以科學(xué)發(fā)展觀(guān)為指導(dǎo),緊緊圍繞“東部硬穩(wěn)定、西部快上產(chǎn)、天然氣再翻番,非常規(guī)大發(fā)展”的油氣發(fā)展戰(zhàn)略,加大科技創(chuàng)新力度,以降本增效,綠色發(fā)展,創(chuàng)建世界一流為目標(biāo),建議地面工程按照重點(diǎn)攻關(guān)、推廣、超前儲(chǔ)備技術(shù)三個(gè)層次,發(fā)展目標(biāo)確定為“933”。三、發(fā)展趨勢(shì)及重點(diǎn)攻關(guān)方向“十二五”時(shí)期,中石化地面工程要以科學(xué)發(fā)展觀(guān)為指導(dǎo),緊中石化“十二五”地面工程技術(shù)攻關(guān)方向:(一)重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù):9項(xiàng)可再生能源(太陽(yáng)能、風(fēng)能)在地面工程中的應(yīng)用超稠油開(kāi)發(fā)地面集輸與處理技術(shù)煤層氣開(kāi)發(fā)地面配套技術(shù)新型一體化預(yù)分水除油技術(shù)污水綜合利用技術(shù)多元復(fù)合驅(qū)污水處理技術(shù)大型酸化壓裂返排液處理及回用技術(shù)固體廢棄物處理、處置技術(shù)地?zé)峋C合利用技術(shù)三、發(fā)展趨勢(shì)及重點(diǎn)攻關(guān)方向中石化“十二五”地面工程技術(shù)攻關(guān)方向:(一)重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù):9(二)積極推廣成熟技術(shù):3項(xiàng)“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化建設(shè)”模式串聯(lián)管網(wǎng)集輸工藝油田20kV配電技術(shù)(三)超前儲(chǔ)備前瞻技術(shù):3項(xiàng)頁(yè)巖氣、頁(yè)巖油等非常規(guī)資源開(kāi)發(fā)地面配套技術(shù)中深海油田開(kāi)發(fā)集輸及配套工藝技術(shù)天然氣水合物開(kāi)發(fā)配套工藝技術(shù)三、發(fā)展趨勢(shì)及重點(diǎn)攻關(guān)方向(二)積極推廣成熟技術(shù):3項(xiàng)三、發(fā)展趨勢(shì)及重點(diǎn)攻關(guān)方向1、可再生能源(太陽(yáng)能、風(fēng)能)在地面工程中的應(yīng)用太陽(yáng)能、風(fēng)能作為潔凈可再生能源在油田生產(chǎn)中有著廣闊的應(yīng)用前景。江蘇油田、勝利孤東油田等開(kāi)展了太陽(yáng)能加熱集輸工藝相關(guān)研究工作。埕島油田海上采油平臺(tái)采用風(fēng)力發(fā)電技術(shù),在國(guó)內(nèi)尚屬首次。研究院地面所目前與江蘇油田設(shè)計(jì)院擬合作開(kāi)展太陽(yáng)能、風(fēng)能在油田地面工程中的應(yīng)用研究。計(jì)劃在取得一定成果的基礎(chǔ)上,選擇太陽(yáng)能、風(fēng)能較為豐富的地域進(jìn)行推廣應(yīng)用。2012年美國(guó)的太陽(yáng)能發(fā)電及私人安裝太陽(yáng)能增加59%和53&。(一)重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)1、可再生能源(太陽(yáng)能、風(fēng)能)在地面工程中的應(yīng)用太陽(yáng)能、風(fēng)2、超稠油開(kāi)發(fā)地面集輸與處理技術(shù)“十二五”,針對(duì)塔河于奇高粘度、高含蠟、高含硫的超稠油開(kāi)發(fā),稀油資源嚴(yán)重不足。重點(diǎn)從改質(zhì)、催化裂化、乳化降粘、低粘液環(huán)輸送四個(gè)方面進(jìn)行攻關(guān)。方法優(yōu)點(diǎn)不足當(dāng)前階段稠油改質(zhì)降粘法從根本上降低稠油的粘度,改善稠油在管道中的流動(dòng)性。硬件條件要求高,投資大國(guó)內(nèi)外均有成功的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)稠油催化裂化法從根本上降低稠油的粘度,改變稠油的組成。投入較大遼河油田有成功的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)乳化降粘輸送方法形成水包油乳狀液,降粘效果顯著。該技術(shù)仍然存在一些尚未解決的技術(shù)難題,如乳化劑的適用性、乳狀液穩(wěn)定性與脫水問(wèn)題加拿大、委內(nèi)瑞拉等國(guó)取得成功的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),但僅在委內(nèi)瑞拉有成功應(yīng)用低粘液環(huán)輸送方法在相同的流動(dòng)條件下,壓降最小,泵功率也最小。環(huán)狀流型穩(wěn)定性比較差,很容易遭到破壞而最終形成混相的形式。室內(nèi)和工業(yè)試驗(yàn)階段(一)重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)2、超稠油開(kāi)發(fā)地面集輸與處理技術(shù)方法優(yōu)點(diǎn)不足當(dāng)前階段稠油改質(zhì)3、煤層氣開(kāi)發(fā)地面配套技術(shù)根據(jù)集團(tuán)“十二五”規(guī)劃,加快延川南煤層氣開(kāi)發(fā)試驗(yàn),實(shí)現(xiàn)規(guī)模建產(chǎn),“十二五”新建產(chǎn)能5億方,2015年產(chǎn)量3億方。認(rèn)真研究國(guó)內(nèi)外煤層氣地面工程技術(shù),為中石化煤層氣大規(guī)模開(kāi)發(fā)進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備。主要開(kāi)展以下幾個(gè)方面的研究:(1)煤層氣低成本集輸優(yōu)化技術(shù)研究本著“簡(jiǎn)單適用、安全可靠、適應(yīng)性強(qiáng)”的原則,將煤層氣地面集輸工藝的各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行集成優(yōu)化,形成一套適應(yīng)于煤層氣特點(diǎn)的地面集輸工藝技術(shù)。(2)煤層氣采出水有效利用的途徑和方式研究研發(fā)出煤層氣采出水無(wú)害化處理和綜合利用技術(shù),找出煤層氣采出水的綜合利用途徑,解決采出水排放對(duì)環(huán)境的污染,避免水資源的浪費(fèi)。(3)煤層氣地面工程相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究我國(guó)煤層氣地面集輸工藝多處于開(kāi)發(fā)先導(dǎo)性試驗(yàn)階段,目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)煤層氣地面建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。因此,要加強(qiáng)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究和編制工作。(一)重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)3、煤層氣開(kāi)發(fā)地面配套技術(shù)(一)重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)(4)煤層氣環(huán)境保護(hù)技術(shù)
煤層氣的勘探開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的影響也是一個(gè)不可忽視的問(wèn)題。對(duì)美國(guó)西北部PowderRiver盆地的煤層氣開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō),產(chǎn)出水處理目前成本最高。在大多數(shù)非常規(guī)油氣開(kāi)采過(guò)程中必不可少的副產(chǎn)品,根據(jù)儲(chǔ)層地質(zhì)情況,產(chǎn)出水的水質(zhì)有的可飲用,有的由于可溶解固相顆粒含量過(guò)高而不可直接進(jìn)行排放。由于產(chǎn)出水的溶解氧濃度較低,即使固相顆粒含量低,在排放到河流之前也必須對(duì)其進(jìn)行處理。
(一)重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)(一)重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)4、新型一體化預(yù)分水除油技術(shù)石勘院地面所已完成科技部《新型一體化預(yù)分水除油技術(shù)》研究項(xiàng)目,現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)設(shè)計(jì)要求。新型一體化預(yù)分水除油技術(shù),將分水與污水除油功能有機(jī)結(jié)合,形成一體化裝置,強(qiáng)化除油功能,改善出水水質(zhì),使出水含油由原來(lái)的1000mg/L降到15mg/L,從而簡(jiǎn)化后段處理工藝、減少投資和運(yùn)行費(fèi)用等。初步測(cè)算,應(yīng)用該裝置地面系統(tǒng)改造投資可降低約20-30%,運(yùn)行費(fèi)用可降低約20-50%。提高分水比例是今后的研究方向。(一)重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)4、新型一體化預(yù)分水除油技術(shù)(一)重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)DMS-1型一體化預(yù)分水除油裝置DMS-1型一體化預(yù)分水除油裝置來(lái)液與處理后出水裝置處理效果報(bào)表(部分?jǐn)?shù)據(jù))日期來(lái)液量(m3/h)來(lái)液含水(%)出水含油(mg/L)出水含懸浮物(mg/L)4.012579534.022680234.032480144.042582454.052684124.062683334.072384544.082585134.092678354.102479454.112382234.122584124.132681234.142481124.15258022不同部位出水放置12小時(shí)江蘇油田試采二廠(chǎng)卞東接轉(zhuǎn)站現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施情況及效果(1)出水含油、含懸浮物均小于5mg/L,其中含油最低達(dá)到1mg/L,優(yōu)于含油≤15mg/L、含懸浮物≤5mg/L的設(shè)計(jì)值;(一)重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)(2)裝置運(yùn)行穩(wěn)定,可靠性高;(3)能耗低:工作壓力≥0.17MPa(壓力降≥0.03MPa),優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)。來(lái)液與處理后出水裝置處理效果報(bào)表(部分?jǐn)?shù)據(jù))日期來(lái)液量來(lái)液含5、污水綜合利用技術(shù)攻關(guān)高礦化度污水配聚及鍋爐回用技術(shù),降低處理費(fèi)用,研究污水余熱利用技術(shù)。(達(dá)標(biāo)排放研究、政策不允許排放)6、多元復(fù)合驅(qū)污水處理技術(shù)
針對(duì)多元復(fù)合驅(qū)產(chǎn)出污水,開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)研究,以滿(mǎn)足三次采油的需要。
智能水驅(qū)技術(shù)有不同的提高采收率原理,一般是由幾個(gè)原理共同發(fā)揮作用的。沙特阿美公司的勘探和石油工程研究中心(EXPEC)進(jìn)行了改變注入水成分(鹽濃度、離子構(gòu)成和界面張力等)提高碳酸鹽巖儲(chǔ)層原油采收率的研究。油田實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法具有較大的應(yīng)用潛力。另外,挪威國(guó)油等公司也開(kāi)發(fā)了一些類(lèi)似技術(shù),目前正進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。(一)重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)5、污水綜合利用技術(shù)(一)重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)7、大型酸化壓裂返排液處理及回用技術(shù)
針對(duì)單井返排液高達(dá)15000方左右的特點(diǎn),通過(guò)攻關(guān)返排液高效處理和回用技術(shù),實(shí)現(xiàn)將返排液回用于壓裂液配制,節(jié)約清水資源、保護(hù)環(huán)境。8、固體廢棄物處理、處置技術(shù)開(kāi)展含油污泥減量化、污泥資源化利用技術(shù)研究。(一)重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)7、大型酸化壓裂返排液處理及回用技術(shù)(一)重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)(一)重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)截至2010年底,地?zé)豳Y源利用總量合計(jì)約500萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。淺層地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e:1.4億m2
地?zé)峁┡娣e:0.35億m2高溫地?zé)岚l(fā)電總裝機(jī)容量:24兆瓦洗浴和種植:約合50萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤2010年,全國(guó)能源消耗總量約相當(dāng)于32.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,地?zé)豳Y源利用總量?jī)H占全國(guó)0.15%(美國(guó)2005年約占0.3%;冰島>50%)。
(1)我國(guó)地?zé)豳Y源豐富,整體開(kāi)發(fā)利用程度較低9、地?zé)峋C合利用技術(shù)(一)重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)截至2010年底,地?zé)豳Y源利用總量合計(jì)約5(2)中石化地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用已初具規(guī)模2006年,中石化新星公司與冰島公司組建陜西綠源地?zé)崮茉撮_(kāi)發(fā)有限公司(新星51%,綠源49%),標(biāo)志著中國(guó)石化上游地?zé)岙a(chǎn)業(yè)進(jìn)入高速成長(zhǎng)期。截至2012年底,新星地?zé)衢_(kāi)發(fā)區(qū)域已擴(kuò)展到山東樂(lè)陵和商河、山西運(yùn)城、河南長(zhǎng)垣、河北雄縣、陜西咸陽(yáng)和武功、遼寧盤(pán)錦等地,擁有地?zé)峋?1口,供暖能力達(dá)1000萬(wàn)平方米,約占全國(guó)常規(guī)地?zé)峁┡娣e的25%,年可替代標(biāo)煤14萬(wàn)噸,減排二氧化碳38萬(wàn)噸,節(jié)能減排效果顯著。(全國(guó)第一?。ㄒ唬┲攸c(diǎn)攻關(guān)技術(shù)(2)中石化地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用已初具規(guī)模2006年,中石化新星(3)地?zé)豳Y源在油田地面中的應(yīng)用(一)重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)積極開(kāi)發(fā)利用地?zé)豳Y源,是貫徹中國(guó)石化綠色低碳戰(zhàn)略的有效舉措。在油田地面工程中,如何利用地?zé)豳Y源實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排是今后發(fā)展方向之一。集輸管網(wǎng)伴熱輸送/摻熱水輸送;聯(lián)合站站內(nèi)流程換熱/加熱;站內(nèi)辦公區(qū)或礦區(qū)采暖;中溫地?zé)豳Y源發(fā)電技術(shù)等。(3)地?zé)豳Y源在油田地面中的應(yīng)用(一)重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)(二)推廣應(yīng)用成熟技術(shù)1、積極推廣應(yīng)用“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化建設(shè)”
國(guó)外近30年來(lái),特別是在美國(guó)、加拿大、英國(guó)、俄羅斯等國(guó)的油氣田建設(shè)中所用的各種裝置和設(shè)施,大多采用整體預(yù)制撬裝模塊化技術(shù),已實(shí)現(xiàn)定型化、系列化、通用化和商品化,并由單元預(yù)制拼裝向整體超大型化發(fā)展。2008年10月,中石油全面部署推進(jìn)油氣田標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)工作。至2011年,中石油應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)成效顯著:節(jié)省投資29.81億元;節(jié)約土地3.27萬(wàn)畝;減少勞動(dòng)定員14064人;節(jié)能29.7萬(wàn)噸標(biāo)煤;多生產(chǎn)原油104萬(wàn)噸,多生產(chǎn)天然氣21億方。目前,中石化“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)化采購(gòu)”尚處于起步階段。國(guó)內(nèi)外成功推廣應(yīng)用“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化建設(shè)”模式對(duì)中石化新區(qū)產(chǎn)能建設(shè)和老區(qū)調(diào)整改造,降低地面投資,具有很好的借鑒和指導(dǎo)意義。(二)推廣應(yīng)用成熟技術(shù)1、積極推廣應(yīng)用“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化建2、繼續(xù)推廣串聯(lián)管網(wǎng)集輸工藝根據(jù)中石化各油田自身特點(diǎn),因地制宜發(fā)展、完善串聯(lián)管網(wǎng)集輸工藝,形成配套的核心技術(shù),總結(jié)、提高形成中石化油田自身特色的集輸模式。(完善井口計(jì)量技術(shù),針對(duì)無(wú)桿泵采油電功圖量油)江蘇油田:“李堡模式”河南油田:江河區(qū)老油田整體改造模式東北腰英臺(tái):低品位油田地面流程模式勝利油田:臨盤(pán)小斷塊油田地面流程模式江漢油田:坪北油田簡(jiǎn)化、短流程模式等(二)推廣應(yīng)用成熟技術(shù)2、繼續(xù)推廣串聯(lián)管網(wǎng)集輸工藝(二)推廣應(yīng)用成熟技術(shù)3、油田20kV配電技術(shù)
20kV與10kV屬于同一系列電壓等級(jí),采用20kV電壓后,原系統(tǒng)中的110/35/10(6)kV電壓組合變?yōu)?10/20kV,節(jié)省了一級(jí)電壓??梢蕴岣唠娋W(wǎng)供電能力,降低電力系統(tǒng)建設(shè)投資,節(jié)約用地。歐美80%以上的國(guó)家、國(guó)勘的敘利亞油田、國(guó)內(nèi)的蘇州工業(yè)園區(qū)等均采用該技術(shù)。舉例:40×40km2區(qū)塊20kV配電方案:
建設(shè)1座110/20kV變電站,10kV配電方案:
建設(shè)1座110/35/10變電站和3座35/10kV變電站投資:節(jié)省4500萬(wàn)元(約23%)占地:節(jié)省13.5畝(60%)中石化應(yīng)加強(qiáng)20kV配電技術(shù)應(yīng)用研究,在適合的開(kāi)發(fā)新區(qū)推廣應(yīng)用20kV電壓配電。特別在西部。
石勘院地面所目前已完成《20kV配電系統(tǒng)應(yīng)用研究》前期工作。(二)推廣應(yīng)用成熟技術(shù)3、油田20kV配電技術(shù)(二)推廣應(yīng)用成熟技術(shù)1、頁(yè)巖氣、頁(yè)巖油等非常規(guī)地面技術(shù)攻關(guān)儲(chǔ)備頁(yè)巖氣:“十二五”期間,加快建南、川西頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)試驗(yàn)評(píng)價(jià),實(shí)現(xiàn)規(guī)模建產(chǎn),新建產(chǎn)能20億方,2015年產(chǎn)量17億方。(涪陵)頁(yè)巖油:“十二五”期間,重點(diǎn)開(kāi)展?jié)?yáng)坳陷、泌陽(yáng)凹陷勘探評(píng)價(jià)與開(kāi)發(fā)試驗(yàn),形成規(guī)模建產(chǎn)陣地。目前中石化頁(yè)巖氣、頁(yè)巖油等非常規(guī)地面集輸技術(shù)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺乏,亟待加強(qiáng)科技投入,為“十三五”、“十四五”中國(guó)石化頁(yè)巖氣、油頁(yè)巖的大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備。
2012年在5月10日舉辦的第八屆中國(guó)能源投資論壇上,有專(zhuān)家指出,開(kāi)采頁(yè)巖氣要環(huán)保先行,避免走稀土開(kāi)采帶來(lái)嚴(yán)重環(huán)境破壞的覆轍,在中國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)采前,如果不能建立環(huán)境保護(hù)的框架,那么未來(lái)的開(kāi)采可能是一場(chǎng)災(zāi)難。(三)超前儲(chǔ)備前瞻技術(shù)1、頁(yè)巖氣、頁(yè)巖油等非常規(guī)地面技術(shù)攻關(guān)儲(chǔ)備(三)超前儲(chǔ)備前瞻2、中深海油田開(kāi)發(fā)集輸及配套工藝技術(shù)“十二五”油氣勘探繼續(xù)實(shí)施“開(kāi)拓海域”的戰(zhàn)略,積極開(kāi)展海域勘探,穩(wěn)步推進(jìn)東海,加快評(píng)價(jià)渤海,力爭(zhēng)突破南海。在調(diào)研國(guó)內(nèi)外海工技術(shù)和裝備基礎(chǔ)上,積極開(kāi)展中深海石油工程工藝、設(shè)備等基礎(chǔ)研究和技術(shù)攻關(guān)工作,為中石化南海油田開(kāi)發(fā)和海外深海項(xiàng)目運(yùn)作提供深海石油工程技術(shù)儲(chǔ)備?;A(chǔ)研究和技術(shù)攻關(guān)主要包括:中深海油氣田集輸模式研究中深海水下生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)海上油田污水處理及注水工藝技術(shù)研究中深海石油工程技術(shù)生產(chǎn)設(shè)施及裝備研究中深海油氣管道流動(dòng)安全保障技術(shù)研究中深海石油工程安全環(huán)保技術(shù)研究中深海油氣管道輸送增壓技術(shù)研究中深海緊湊型平臺(tái)工藝流程研究研究院地面所已承擔(dān)中石化科技部《中深海石油工程配套技術(shù)研究與評(píng)價(jià)》項(xiàng)目。全海式半潛平臺(tái)FPSO水下系統(tǒng)運(yùn)輸船(三)超前儲(chǔ)備前瞻技術(shù)2、中深海油田開(kāi)發(fā)集輸及配套工藝技術(shù)中深海油氣田集輸模式研究超深水開(kāi)發(fā)方面需要解決的技術(shù)難題主要是流動(dòng)保障和多相混輸。瀝青、水合物和銹垢會(huì)導(dǎo)致出油管道堵塞,而流動(dòng)保障的主要目的是設(shè)計(jì)這些物質(zhì)生成的模型,以及對(duì)出油管道進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。海底生產(chǎn)系統(tǒng)(SPS)是由海底完井、生產(chǎn)、處理、儲(chǔ)油和裝運(yùn)設(shè)備等組成的海底生產(chǎn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì):可用于產(chǎn)油能力弱、油層分布廣和含水率高的海底油田生產(chǎn)。在進(jìn)行小型油田開(kāi)發(fā)時(shí),可采用海底管線(xiàn)回接方式把其連接到其它生產(chǎn)系統(tǒng)上,使小油田的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)成為可能。(三)超前儲(chǔ)備前瞻技術(shù)超深水開(kāi)發(fā)方面需要解決的技術(shù)難題主要是流動(dòng)保障和多相混輸。瀝3、天然氣水合物開(kāi)發(fā)配套工藝技術(shù)據(jù)估計(jì)天然氣水合物全球儲(chǔ)量:海域1610千億噸;凍土區(qū)5.3千億噸,總碳量與傳統(tǒng)化石能源之和相當(dāng)。初步評(píng)價(jià)認(rèn)為,我國(guó)天然氣水合物資源量超過(guò)100億噸油當(dāng)量,是已探明油氣資源量一半。
天然氣水合物很可能與頁(yè)巖氣一樣,因技術(shù)突破而取得大發(fā)展。美國(guó)能源部2012年宣布在天然氣水合物開(kāi)發(fā)技術(shù)上取得突破。其研究表明,將二氧化碳和氮?dú)饣旌献⑷氚⒗辜颖逼碌奶烊粴馑衔飿?gòu)造就可獲得穩(wěn)定的天然氣流。(日本,近??捎?00年,積極研究中)
制約因素:水合物開(kāi)采當(dāng)務(wù)之急是如何安全開(kāi)采、經(jīng)濟(jì)開(kāi)采?;诂F(xiàn)有開(kāi)發(fā)水平,水合物開(kāi)采成本每方氣體超過(guò)1美元,經(jīng)濟(jì)價(jià)值不高。為配合水合物的開(kāi)發(fā),地面工程應(yīng)做好技術(shù)儲(chǔ)備。對(duì)于降壓法開(kāi)采,需防范堵塞、破壞管道和設(shè)備;對(duì)注熱法開(kāi)采,則應(yīng)通過(guò)強(qiáng)化井筒保溫與流程換熱提高熱利用效率;對(duì)CO2置換法開(kāi)采,應(yīng)重點(diǎn)解決快速高效實(shí)現(xiàn)采出甲烷與CO2分離問(wèn)題。(三)超前儲(chǔ)備前瞻技術(shù)3、天然氣水合物開(kāi)發(fā)配套工藝技術(shù)(三)超前儲(chǔ)備前瞻技術(shù)
科學(xué)探索,永無(wú)止境;技術(shù)發(fā)展,永無(wú)終點(diǎn);雖然經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間的準(zhǔn)備,也只能對(duì)地面工程技術(shù)發(fā)展的部分成果進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹,或許在我們討論技術(shù)進(jìn)展的時(shí)候,已經(jīng)又有了新的技術(shù)產(chǎn)生。也許任何介紹技術(shù)發(fā)展的文章都會(huì)有這樣的遺憾!結(jié)束語(yǔ)科學(xué)探索,永無(wú)止境;技術(shù)發(fā)展,永無(wú)終點(diǎn);雖然經(jīng)過(guò)了一油田地面工程項(xiàng)目管理主講人:黃輝油田地面工程項(xiàng)目管理主講人:黃輝油田來(lái)源
國(guó)內(nèi)1、勘探區(qū)塊登記;2、勘探投入:
物探、鉆井3、區(qū)塊開(kāi)發(fā):
油藏工程方案鉆井工程方案采油工程方案地面工程方案開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)
國(guó)外石油資源所有權(quán)歸國(guó)家是立法基礎(chǔ)1、風(fēng)險(xiǎn)勘探區(qū)塊登記:PSC(PSA)(印尼、加蓬)、服務(wù)合同(風(fēng)險(xiǎn)、純服務(wù))(伊朗、伊拉克)、其它2、
FARMOUT&FARMIN收購(gòu)資產(chǎn)(加蓬)收購(gòu)公司(ADDAX)勘探、開(kāi)發(fā)活動(dòng)受到政府的程序化管理油田來(lái)源國(guó)內(nèi)國(guó)外操作模式
國(guó)內(nèi)獨(dú)立作業(yè)為主:三大油公司及其它海上有合作項(xiàng)目,東海等。
國(guó)外聯(lián)合作業(yè)為主JOA由于政府的介入,沒(méi)有嚴(yán)格意義的獨(dú)立作業(yè)勘探期間每年2次開(kāi)發(fā)期間每季1次FARMOUTPSA&JOA操作模式國(guó)內(nèi)國(guó)外圖1產(chǎn)品分成合同雙方收益分配流程圖PSA
承包商投入項(xiàng)目總收入礦區(qū)使用費(fèi)成本回收利潤(rùn)油承包商分成利潤(rùn)油所得稅承包商稅后分成利潤(rùn)油按分成比例按分成比例減減資源
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