分析仪器体系在新型气田的平稳运转探讨

　　1 背景

　　2005年4月，长北合作项目正式进入商业开发，该项目是迄今为止中国陆上天然气勘探开发领域最大的对外合作项目，壳牌中国勘探与生产有限公司与中国石油共同承担了长北气田的开发作业任务，20年合同期内可采储量480×108m3，具备年供气30×108m3、稳产10年的能力。长北气田地面工程在设计阶段，充分借鉴了国内外的成熟做法，并遵循壳牌公司的《设计和工程实施规范》(DEP标准)，形成了以“丛式水平井开发、气液混合输送、天然气集中处理、脱水脱烃装置相对独立、重要设备留有备用、设备选型先进”等适合长北气田的开发和生产管理模式，尤其是在自动控制方面，将安全联锁保护功能和火焰与气体探测功能彻底地从集散控制系统中分离出来，分别形成了独立的安全仪表系统和火焰与气体探测系统。这样，不仅减轻了DCS的负荷，也大大提高了生产现场的本质安全，实现了对操作人员和设备的有效保护。

　　2天然气集输及处理工艺流程

　　长北气田天然气集输及处理工艺流程主要包括井丛生产系统、站外集输系统、中央处理厂(CPF)和外输计量系统四部分。总体设计生产井53口，其中双分支水平井35口，水平井18口，井丛23个，CPF1座。

　　各井口采出的天然气先经孔板流量计进行气液混合计量，然后经节流阀将下游压力降至所需的压力值后，与该井丛其它井的天然气混合，由集气支线将天然气汇集至干线后送至中央处理厂。为防止天然气输送过程中产生水合物，减缓地层水对采、集气管道的腐蚀，在井口节流阀前设置甲醇和缓蚀剂雾化器，并有配套的甲醇、缓蚀剂注入流程和注入泵。集气干线的湿天然气进入CPF后，经过入口重力式分离器分离掉湿气中的游离水和凝析油;然后进入预冷器与节流后的干气换热，达到降低湿气温度，提高干气温度的目的;最后经J-T阀节流降温后(后期地层压力下将后，通过压缩机增压、丙烷制冷对天然气进行降温)，在低温分离器中进一步将含醇污水和凝析油分离，使其变为干气，进入外输计量系统。

　　此外，在中央处理厂内，还有相应的凝析油稳定、甲醇回收以及污水处理和回注等辅助装置，配套的导热油炉(临近区域石油买卖同环球石油业界联系)供热、空压机、制氮撬、消防等共用系统。

　　3横河Prosafe-RS安全仪表系统简介

　　安全仪表系统也称为安全联锁系统、紧急停车系统、安全关联系统、安全停车系统等等，是由国际电工委员会(IEC)标准IEC61508及IEC61511定义的专门用于安全的控制系统。它独立于生产过程控制系统，但又凌驾于生产过程控制系统之上，不需要人为干预。可以避免和限制由于工艺条件或者仪表故障及其它一些事故对工艺设备、生产系统、操作人员及环境的损害，保证生产系统安全运行。在正常情况下，安全仪表系统监视生产过程的状态;当生产装置出现危险条件时，安全仪表系统就会采取相应措施，发出联锁保护信号，对现场设备进行安全保护，而不需要经过生产过程控制系统。