关于天然气:传输装置和存储解决方案

天然气由称为热和生物的两种不同的天然方法产生。

热成因气体是由地球深处和海底的储层中腐烂的有机物经过数百万年产生的。

从热成因气井加工的天然气主要有三种供应:

• 溶解在原油中的气体或从原油储层顶部提取出来的气体称为伴生气。
• 从只含有微量原油元素的天然气或凝析气藏中提取出来的天然气称为非伴生气。

另一方面，生物成因气体是由在煤层、垃圾填埋场和沼泽中发现的高温厌氧条件下分解的甲烷生物形成的。

• 煤层

天然气是从煤层和煤层表面吸附天然气的地方提取出来的。这就是所谓的煤层气。

• 垃圾填埋气

这实际上被认为是可再生能源，从我们的垃圾填埋场产生。

天然气也存在于难以从中捕获的位置存在。这是由于岩石毛孔的性质，这些性质比人性毛发多次，并且被称为“紧的气体”。

世界领先的天然气供应商

目前，美国是世界上领先的天然气生产国，2010年的产量为22万亿立方英尺(Tcf)。这让俄罗斯失去了第一的位置，他们现在是第二大产油国，产量为20.5万亿立方英尺，中东是第三大产油国。

天然气一旦被发现，就必须进行回收、加工、运输和储存。从NG的恢复和处理开始，这些活动将在下面的章节中进行说明。

天然气-原油和气藏的海上开采

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[Troll A Gas Production Platform from Wikipedia by Swinsto101](https://img.bhs4.com/e7/8/e7844437efaee646d46415e3dcfdb0efe271344d_large.jpg) Associated Gas Processing**

当勘探原油发现相当大的储集层时，往往在岩心样品中含有大量的天然气。这是伴生气，在原油顶部和油藏盖之间发现，并在油藏内部固有的压缩力的作用下随原油一起向上驱动油井立管。在采油平台上，将天然气与石油分离，然后除去凝析油和水。然后气体通过一个胺吸收塔，在那里二氧化碳和硫化氢被去除。现在，天然气已经完成了海上处理，可以通过气体压缩机和海底管道输送到岸上进行进一步处理。

• 非伴生气处理

一旦发现了原始天然气储层，并探明了天然气储量的数量和质量，就会在该储层钻孔，并在井口和生产平台之间安装大量的气立管。

在生产平台上，气体通过旋风分离器和水分离器，将砂子和水移至凝析油分离装置，凝析油在该装置中被分离出来，分别送到岸上。现在，气体通过乙二醇接触器或其他加热/干燥阶段进行脱水。

现在，这些气体在被送上岸进行进一步处理之前，将受到与相关气体处理相同的处理。

天然气陆上加工

的气体处理炼油厂通常放置在离钻井平台/海上平台天然气出口管道尽可能近的位置。从这里用管道输送到炼油厂，沿途有几个助推站。

下面是Hairydude和mbeychok在维基百科上提供的流程图，请点击图片放大。注:绿色部分为离岸加工区域。

一旦进入炼油厂，根据气体的干燥程度，可以再次通过乙二醇或干燥剂干燥器/塔进行干燥，以确保所有的水分已经被清除。

从这里NG传递到另一种类型的吸收塔，这个塔去除NGL(天然气液体)，而胺塔去除水分。

天然气现在被压缩，当它通过塔时，吸收石油的天然气凝析油被喷射到气流中。这就会把天然气凝析油剥离出来，这些天然气凝析油就会和油一起聚集在塔的底部。在这里，混合物被输送到不同温度下的各种加热器中，生成丁烷和戊烷。这些物质通过分馏进一步分解为丙烷和丁烷。

现在通过分别通过吸收活性炭除去汞和氮气进一步通过吸收活性炭来进一步加工。最后在采样后，将甲基硫醇化合物（硫醇）加入气体中;这是给天然气的气味，特征“腐烂的鸡蛋”味道有助于检测气体泄漏。

天然气现在已经可以输送和储存了。其典型组成如下表所示;请按图片放大。

天然气分布

天然气一旦加工，就必须供应给可能远在数千英里之外的消费者。

输送气体有两种方式;州际和州内管道，将天然气转化为液体，并通过液化天然气运输船海上运输。

• 通过管道运输

州际间的天然气，顾名思义是跨州运输，而州内的天然气是在州内运输，现在大多数国家都建立了广泛的天然气供应管道网络。气体供应压力在200 - 1500psi之间;压力降低了体积，并协助驱动气体通过管道矩阵。在管道的各个位置都有压缩站，以保证工作压力的保持。其中一些站还设有脱水装置，以去除通过管道输送的天然气所携带的任何水或固体。

管道中还安装了计量站。这些显示了天然气供应公司按区域消耗的天然气量。

输送气体的管道为碳钢，尺寸在14 - 48英寸之间，符合API气体管道的标准，不过，在需要灵活性和易于更换的地方，也可以使用能够承受高压的现代塑料管道。

碳钢管道在外部涂上一层熔合环氧树脂涂层，以防止腐蚀，并定期在内部“清管”聪明的猪来测量腐蚀的影响。

• LNG运输船运输

如果气体由LNG载体输送，则必须首先通过液化转化为液体。

这是通过在3.5psi的压力下冷却至-162℃（-260°F）来实现的实现，并将其体积降低1/600

一旦实现了这一目标，气体将被泵入液化石油气运输船的球形罐中，进行海上运输。

在目的地，液化天然气被泵送到岸上的再化工厂，在那里它被气化并储存起来准备分发。

储存天然气

在选择地下储存设施时，必须检查以下属性以确定其保留能力:

• 估计能力
• 孔隙度
• 渗透率
• 相关成本（维护等）
• 注入和排出的输送速率和周期

两个最重要的特性是它可以容纳的天然气量和它的交付能力——天然气从储存库中取出并释放的速率。

天然气可储存在三个地下设施;

1.多余的油气井

在美国，陆上油气井储层是最常用的储存天然气的方法。这主要是因为基础设施已经到位，即枯竭的井、管道、连接和收集系统。

2.蓄水层

有几个地下蓄水层被用来储存天然气，这些蓄水层有一个不透水的盖以防止天然气泄漏。在这种类型的存储中，需要一个气垫来帮助传输速率。

3.盐洞

这些方法可以提高注入和输送速度，但是所有三种方法中成本最高的存储设施。

在压缩和管道上岸之前，自然气处理部分在海上进行。这里，进一步加工气体以除去水分和其他有用的烃以及诸如酸和CO 2的不期望的碳氢化合物。

一旦天然气被处理成天然气管道标准，它将通过管道网络，压缩和干燥站输送到消费者。这些气体还可以被冷却并转化为液化天然气(LNG)，然后由液化天然气运输船通过海路运输，并在目的地重新分类。

天然气储存在地下天然不渗透洞穴或多余的油气藏中。

参考

• Begutexas.:管道NG的质量和规格
• 由wikipedia的流程图由lavydude和mbeychok
• eiagov: NG的存储位置
• 照片：Mbeychok的Wikipedia的天然气加工厂
• 天然气：天然气炼油
• 壳牌石油:液化天然气加工/传播