崖城13-1氣田處理工藝和銷售模式

摘 要

摘要：崖城13-1氣田天然氣處理工藝根據高溫高壓氣田的特點、銷售合同的要求及國際通用工程規(guī)范設計而成，其主要處理流程由減壓、降溫、油氣水分離、脫水、烴露點處理及壓縮外輸
摘要：崖城13-1氣田天然氣處理工藝根據高溫高壓氣田的特點、銷售合同的要求及國際通用工程規(guī)范設計而成，其主要處理流程由減壓、降溫、油氣水分離、脫水、烴露點處理及壓縮外輸等環(huán)節(jié)組成，其中烴露點處理流程是根據銷售合同對天然氣氣質的要求而特別設計的；該氣田的天然氣銷售合同在國內較早引入儲量專供、照付不議和能量計量等概念，至今仍然是一份全面、嚴謹的天然氣購銷合同。盡管崖城13-1氣田建成已近16年，但其天然氣處理工藝和全面嚴謹的銷售模式對新氣田的開發(fā)仍具有借鑒作用。
關鍵詞：崖城13-1氣田；天然氣處理；天然氣銷售；儲量專供；照付不議；儲量復算；能量計量；專家程序
1 崖城13-1氣田天然氣處理工藝
    崖城13-1氣田生產設施承擔著氣田天然氣開采、處理及計量交付等功能，根據與氣田主要用戶香港中華電力公司簽訂的銷售合同約定，所交付的天然氣應滿足表1所示的質量規(guī)格。
 

    崖城13-1氣田生產設施由海上平臺、海南南山基地、香港天然氣接收終端及海底管線等4個部分組成，目前在生產井15口，設計生產能力為40×108m3/a。氣田的整體工程設施如圖1所示。
 

1.1 海上平臺天然氣處理流程
    崖城13-1氣田海上平臺設施由3個導管架平臺組成：井口平臺、處理平臺和生活平臺。天然氣開采和處理設備主要包括井口平臺設備、油氣水分離設備，天然氣脫水、低溫分離和外輸設備以及凝析油、生產水處理系統和其他公用系統設備。海上生產設施主要承載著氣田開采、生產處理和輸送合格天然氣產品的功能。
    崖城13-1氣田大部分天然氣經脫水和烴露點處理后，經一條公稱直徑711.2mm長780km的海底管線輸送到香港特別行政區(qū)用于發(fā)電，小部分天然氣和全部凝析油經一條公稱直徑356mm長90km的海底管線送往海南省南山終端處理和銷售。
   崖城13-1氣田天然氣處理流程簡述如下：天然氣從井口流出，進入生產管匯，然后通過水冷卻器把溫度從118℃降至49℃，降溫后的天然氣進入三相分離器進行油、氣、水分離，然后通過濕氣體壓縮機組進行增壓，隨后進入脫水流程，崖城13-1氣田天然氣脫水采用的三甘醇接觸式脫水工藝。
   經脫水后的天然氣通過一個J-T閥進行減壓降溫后，進入低溫分離塔進行氣液分離，去除降溫后冷凝出的輕烴，脫水后的天然氣烴露點降至在交付壓力(3.79MPa)下不高于-1.1℃，處理合格后的天然氣經兩臺燃氣透平壓縮機進行加壓外輸。為保證外輸氣體質量，崖城13-1氣田在海底管線的入口安裝了在線色譜儀，每30min進行一次采樣，在線分析天然氣組分。
   崖城13-1氣田海上平臺還對生產水進行處理，以達到國家Ⅲ類海域的生產水排放標準。
1.2 南山終端工藝處理流程
   南山終端位于海南省三亞市以西40km處的崖城鎮(zhèn)南山西南隅。整個終端包括天然氣和凝析油生產處理設施及其附屬處理設施，附屬處理設施有三甘醇再生系統、儀表氣和公用氣系統、燃料氣系統、發(fā)電機組供電系統、熱介質油系統、消防水系統、開式和閉式排放系統、火炬高低壓排放系統和柴油系統等。同時包括一座用于供應船?？亢湍鲇弯N售的碼頭、兩個用于材料物資儲存的倉庫、生產中心控制室、配電室、供工作人員休息的住宅膳宿區(qū)和辦公室等。
    南山終端主要有如下功能：①對天然氣進行脫水，降低烴的露點，經計量交付下游用戶；②對凝析油進行三相分離，然后進入LPG處理系統生產合格的LPG產品外銷，或進入原來的凝析油穩(wěn)定處理流程、凝析油旁通處理流程，將凝析油處理穩(wěn)定合格后儲存并外銷；③臺風期間，對崖城13-1平臺進行遙控生產；④為海上生產提供后勤保障。
    南山終端工藝處理流程可以分為3個部分：①天然氣處理系統；②凝析油穩(wěn)定處理和旁通處理系統；③LPG處理系統。其中LPG處理系統和凝析油穩(wěn)定處理系統可以根據實際生產情況相互切換，互為備用。
    來自崖城13-1氣田海上平臺生產的凝析油和部分天然氣通過海底管線輸送至南山終端后，進入段塞流捕集器，氣液兩相靠重力分離后進入各自處理流程單元，南山終端天然氣處理能力為170×104m3/d。
    天然氣從段塞流捕集器頂部流出，首先進入減壓站單元，然后進入過濾分離器，除去液體和雜質，再到三甘醇接觸塔內進行脫水。高純度的三甘醇從最頂層塔盤的上部進入塔內，與從塔底進入的天然氣逆向接觸，對天然氣進行脫水。在天然氣與三甘醇的物理接觸過程中，三甘醇將氣中所含的飽和水吸附走，使天然氣中的含水量降到7.2×10-6kg/m3。
    脫水后的天然氣經J-T閥減壓降溫后進入低溫分離器以去除降溫過程中冷凝出的液態(tài)輕烴，從而降低天然氣烴露點(壓力在5.5～6.2MPa之間時烴露點小于13℃)，露點合格后的貧天然氣經升溫后進入計量銷售環(huán)節(jié)。
1.3 香港終端工藝處理流程
    香港終端作為氣田天然氣外輸、銷售的重要一環(huán)，承擔著天然氣溫度和壓力控制以及外輸計量兩方面的任務，天然氣銷售合同中規(guī)定的銷售溫度、傳輸壓力、天然氣凈度(內部固態(tài)顆粒大小和金屬雜質含量)3個主要指標全部由香港終端的處理設備來完成，最后經超聲波計量橇計量后輸送給香港中華電力龍鼓灘發(fā)電廠。
    香港終端設計最大日處理天然氣能力為2050×104m3，實際日處理量目前按合同規(guī)定為805×104m3左右，設備采用雙串，100%冗余設計，以滿足維修和保養(yǎng)需求，正常情況下，雙串同時在線處理。
    其主要工藝處理流程有過濾、增溫、減壓和計量等幾個關鍵步驟。其處理工藝相對簡單，天然氣上岸后首先經進口過濾器過濾后，通過加熱爐組把天然氣溫度升高到設定值，然后依次通過減壓站和計量橇進行外輸壓力控制和商業(yè)交付計量。
2 崖城13-1氣田的天然氣銷售
2.1 崖城13-1氣田產品銷售概況
    崖城13-1氣田的產品是天然氣及其伴生產品凝析油，全部產品的銷售通過3份合同完成。氣田天然氣CH4含量達到84%以上，C02、N2分別約占10%及0.8%，總熱值達到5.2×107J/kg以上，是優(yōu)質的發(fā)電燃料及化工原料。凝析油是C6以上的重烴組分，同時含有較高比例的芳香烴，是精細化工的優(yōu)質原料。
    氣田生產的天然氣除了自用以外，全部銷售到香港特別行政區(qū)及海南省。其中天然氣銷售量的85%通過以崖城13-1氣田合作伙伴，即“鶯歌海石油合同”簽署三方——中國海洋石油總公司、阿科中國有限公司及科佩克(中國)有限公司作為賣方與青山發(fā)電有限公司作為買方于1992年12月22日簽署的《天然氣銷售和購買合同》及各方于2009年1月8日簽署的《修訂與重述天然氣銷售和購買合同》(統稱“香港合同”)銷售給青山發(fā)電有限公司，全部作為位于香港新界的龍鼓灘發(fā)電廠發(fā)電燃料；其余15%天然氣在海南省三亞市南山終端處理合格后通過賣方與中國海洋石油南海西部公司作為買方于1992年11月7日簽署的《天然氣銷售和購買合同》(下稱“海南合同”)銷售到海南省供生產化肥、發(fā)電及民用。氣田生產的凝析油全部在海南本地銷售，用作精細化工生產原料。
    根據“石油合同”的規(guī)定，崖城13-1氣田天然氣銷售合同的賣方由石油合同的簽署方組成，各方在銷售合同的權益比例與石油合同中各方占比相同，現賣方由中海石油(中國)有限公司(51%)、BP中國勘探及生產公司(34.3%)以及科佩克(中國)有限公司(14.7%)組成。
    以下著重介紹香港銷售合同的主要特點。
2.2 香港銷售合同
    1992年12月22日簽署的香港銷售合同，是結合崖城13-1氣田開發(fā)生產及用戶特點，最早采用國際上典型天然氣購銷合同通用條款的天然氣銷售合同。它除了包含氣量、價格、交付期、提氣計劃、不可抗力等基本內容外，還包括照付不議、儲量專供、經濟可采儲量復算、能量計量及專家程序等特有條款，并且在作業(yè)維修協調方面也有詳細的規(guī)定，至今仍然是業(yè)內公認的一份全面、嚴謹的天然氣購銷合同，有效保障買賣雙方的權益，為減少執(zhí)行過程中的爭議，保證氣田的連續(xù)穩(wěn)定生產打下了良好的基礎。
2.2.1香港合同各方組成
    香港合同的賣方由崖城13-1氣田合作伙伴中海石油、BP中國勘探與生產公司及科佩克(中國)有限公司三方共同組成。買方是青山發(fā)電有限公司(簡稱“青山發(fā)電”或“CAPC0”)，青山發(fā)電是由香港中華電力有限公司(簡稱“中華電力”或“CLPP”，占40%)及埃克森美孚能源有限公司共同出資組成的合營公司。
2.2.2香港合同的特點
    崖城13-1氣田天然氣銷售有很多特點，主要反映在香港合同中，其中主要包括儲量專供、經濟可采儲量復算、照付不議、能量計量及專家程序，以下分述之。
2.2.2.1 儲量專供
    香港合同規(guī)定CAPC0擁有鶯歌海合同區(qū)內的已經發(fā)現及將來銷售合同有效期內發(fā)現的所有儲量。賣方根據CAPC0的需要及合同量的規(guī)定開發(fā)并生產天然氣，直至產量降至買賣雙方任一方因銷售或購買氣田生產的氣量降低至項目無經濟性為止，氣田停止生產，崖城13-1項目結束。依據海南合同供應給?？厝蓟暮Ｄ蠉u氣量是香港合同的特許，海南合同中任何關于氣量的變更均需事先獲得CAPCO的批準。因此可以說，崖城13-1氣田是CAPC0的，崖城13-1伙伴的責任是依據合同生產并輸送CAPC0需要的天然氣，CAPC0按照合同規(guī)定的價格支付氣款。另外，合同還規(guī)定，如后續(xù)開發(fā)跨合同區(qū)構造中發(fā)現可采儲量，CAPC0也擁有優(yōu)先購買權。
2.2.2.2 經濟可采儲量復算(ERR)
    1992版香港合同規(guī)定崖城13-1氣田經濟可采儲
量在合同生效日視為3.0×1012ft3(約合862.58×108m3，1ft3=0.0283m3，下同)，賣方應根據符合公認工業(yè)標準的程序適時開展重新計算經濟可采儲量(即ERR復算，也簡稱“ERR”)。第一次ERR在2001年1月1日由賣方開始進行，以后每間隔5年做一次，根據每次ERR結果，重設日合同量以維持從起始日起算氣田穩(wěn)產20年。根據1992年版香港合同，賣方分別于2000年、2005年兩次啟動了ERR。第一次ERR復算結果經專家仲裁于2002年底確定為低于3.0×1012ft3，觸發(fā)調整合同量機制，CAPCO行使合同權利從2003年起即時調低日合同量。第二次ERR復算結果是在買賣雙方結合技術數據的基礎上，雙方與2007年3月商定為2.256×1012ft3。隨后雙方展開修訂香港合同的談判，取消ERR條款，根據產能預測確定后續(xù)合同年的供氣量曲線。
    ERR條款是把雙刃劍。如果買賣雙方在各合同年的天然氣需求量及產量目標一致，可以非常有序地按既定計劃開發(fā)氣田，實現目標交付期；否則就會引起雙方的巨大爭議(第一次ERR就是典型的例子)。由于雙方在第一次ERR復算的目標不一致，對ERR期望值有很大差異，無法通過雙方協商解決，各自聘請外部律師，直到要仲裁庭請專家裁定，結果是雙方均花費大量人力物力。ERR條款規(guī)定，如ERR復算結果低于初始ERR，則應調低日合同量，以實現目標穩(wěn)產期，ERR復算值越小日合同量調減的幅度越大，反之，日合同量調減的幅度越小(維持在更接近初始日合同量的水平)。由于氣田的原始儲量實際是不變的，日合同量越高氣田采出越快，經濟性越好，因此ERR復算結果最終會反映在氣田的經濟性上面。因此啟動ERR程序看似技術需要，實則商務利益的驅動。針對崖城13-1氣田開發(fā)的實際情況，結合CAPC0對于發(fā)電燃料組合的長期規(guī)劃，買賣雙方都意識到了ERR條款的局限性，在2009版香港合同中就取消了關于ERR的條款。
2.2.2.3 照付不議
   香港合同采用了“照付不議”模式，確保賣方每年可預測的銷售收入，確保穩(wěn)定的現金流，對維持氣田的正常生產及后續(xù)開發(fā)起到積極作用，同時也為氣田合作伙伴提供了可預測的投資回報。
   天然氣項目一般投資巨大、系統性強，為保證項目的經濟安全，規(guī)范買賣雙方的供用氣行為，通常需要買賣雙方簽訂“照付不議”合同。“照付不議”條款保證氣田投產后每年穩(wěn)定的最低銷售收入，對于維持正常生產所需的操作費，后續(xù)開發(fā)等資本性投入，以及確保賣方股東合理的投資回報提供有力保障，同時也使得買方可以合理規(guī)劃提氣量及購氣預算。
   20年前簽署的香港合同就采用了國際典型天然氣貿易的照付不議條款，是國內最早采用該條款的天然氣合同之一。由于“照付不議”條款的優(yōu)越性，現在國內越來越多天然氣、LNG購銷合同，尤其是長期大宗交易的天然氣合同采用照付不議的條款。
2.2.2.4 能量計量
   崖城13-1氣田香港合同規(guī)定天然氣采用能量計量方式進行交付，銷售氣以熱量單位定價(美元/百萬英熱單位)，是國際上較為通行的天然氣貿易交接方式，更好地體現了天然氣交易公平、準確的交易原則。為實現能量計量，香港天然氣接收站計量站先采用超聲波流量計計量體積流量，然后用累積取樣器采集天然氣樣品，每月由第三方實驗室采用氣相色譜儀分析樣品組分、計算單位體積發(fā)熱量，從而計算出銷售氣的總能量。
    常見的體積計量交付由于不考慮天然氣熱值的效益，尤其是下游用戶是發(fā)電廠時，不能精確地反映天然氣的商業(yè)價值；采用能量貿易交接，為解決計量偏差提供了明確的指導，避免了許多潛在的不必要的耗時耗力的因計量誤差而引起的商業(yè)糾紛。香港天然氣接收站計量站是最早采用天然氣能量貿易交接的站點之一，現在許多國家越來越傾向于采用能量貿易交接計量的方法。香港合同執(zhí)行15年來，未出現實質性的計量糾紛，從未發(fā)生因計量糾紛影響合同執(zhí)行和氣田生產的情況。
2.2.2.5 專家程序
    香港合同規(guī)定，如買賣雙方未能就執(zhí)行合同過程中應由雙方協商同意的事項，在規(guī)定時間內未能達成一致意見，任意一方均有權將該事項提交專家裁決。合同有專門的章節(jié)對適用提交專家的事項、專家的遴選及任命、專家的裁決程序、裁決結果的認定進行詳盡的規(guī)定，為解決執(zhí)行合同產生的爭議提供了明確的指引。如在第一次ERR程序中，由于對ERR復算結果未能達成一致意見，2002年啟動了專家程序，第一次ERR最后認定值就是專家裁決的結果。相比國內絕大多數天然氣貿易合同，專家條款是崖城13-1氣田銷售合同特有條款，有利于解決合同爭議中涉及非常專業(yè)的事項，如儲量的計算及確定等不適宜提交一般性仲裁的事項，體現了合同的專業(yè)水準及嚴謹性，也是香港合同國際化的主要特征之一。但是實施專家程序非常耗時耗力，如非涉及重大爭議事項且結果對雙方存在非常重大的經濟影響，任何一方都不會輕易啟動專家程序，第一次ERR過程中啟動專家程序是香港合同于生效近20年來僅有的一次。
3 結束語
    崖城13-1氣田從1996年1月1日正式投產開始至2010年12月31日，已供應合格天然氣440×108m3。其中向香港特別行政區(qū)供氣362.3×108m3，向海南省供氣77.8×108m3，同時在海南省本地銷售凝析油139×104m3。
    崖城13-1氣田長期安全穩(wěn)定地供氣，為香港提供了大量的清潔能源，保證了龍鼓灘發(fā)電廠的安全穩(wěn)定運行，為香港的民生、經濟發(fā)展與環(huán)保事業(yè)做出了重要的貢獻；向海南省提供了持續(xù)穩(wěn)定、價格低廉的天然氣與凝析油產品，為當地的化肥工業(yè)、發(fā)電、居民用氣提供了有效保障，大力地促進了海南經濟與社會的發(fā)展。
    氣田持續(xù)穩(wěn)定的生產及順利銷售，為氣田合作伙伴實現了很好的經濟回報；為中海油上產5000×104t、建設“海上大慶”作出了突出貢獻。
 
(本文作者：李勁松 溫家明 中海石油(中國)有限公司崖城作業(yè)公司)