天然气开采作业中固体去除设备的选择——资本支出（CAPEX）与运营支出（OPEX）的考量


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 天然气开采需要从进料流中去除悬浮固体。通常，这些流可分为以下几类：


采出水 (PW) 以及管道清管作业产生的脏液体流；


富含乙二醇 (MEG) 的循环流，其中含有来自采出水中的各种盐。在井口注入MEG是防止水合物形成和避免管道堵塞的最常用方法。当涉及低温环境时，对水合物抑制有特别要求。海上和深海钻探活动的增加，由于温度较低且通往海岸的管道较长，导致水合物形成的风险显著增加，这也引发了对MEG注入系统的需求； 


从段塞捕集器中带出固体的烃类冷凝物，可能也需要进一步处理。



传统的FUNDABAC® 过滤器是一种精密的系统，能够去除小至1µm及更小的悬浮固体，全自动化运行，所需的操作人员干预和维护费用极少。


FUNDABAC® 过滤器的干排能力可排出含固率50%-70%的干滤饼，将处置要求降至最低。由于其全封闭设计，像汞（Hg）、硫化氢（H₂S）和天然放射性物质（NORMs）等危险物质可以得到安全处理。


当工艺介质难以过滤时，可以使用助滤剂，这使得FUNDABAC® 过滤器既适用于常规操作流程，也适用于当系统产生的固体及其污染倾向急剧增加时的周期性、间歇性操作（例如清管作业）。



在某些情况下，像FUNDABAC® 这样的自动过滤器在经济成本上可能不合理。在特定的固体负荷以下，使用一次性过滤介质的过滤系统（如手动滤芯过滤器）的运营支出可能更合适。这一因素，再加上相对较低的资本支出，使得这些系统在成本上更具吸引力。
除了能够提供技术先进的FUNDABAC® 过滤器之外，DrM还为客户提供滤芯式过滤器。DrM在固液分离工艺方面拥有丰富的专业知识，这使其能够针对给定的一组应用操作参数，提出最具成本效益的过滤解决方案。DrM的建议始终会同时考虑资本支出和运营支出。

DrM致力于不断改进其滤芯式过滤器的设计，目标是尽量减少操作人员接触有害物质的机会，这在需要更换一次性滤芯时往往是一个问题。有关DrM滤芯元件和独特外壳设计的信息，可在以下内容中找到，也可通过联系DrM获取。

DrM的技术销售代表经常被要求提供一份粗略的成本影响研究报告，将其滤芯式过滤器与全自动化的FUNDABAC® 过滤器进行比较。显然，由于设计规格和材料的不同，有很多变量会影响资本支出。不过，通过设定一系列假设条件，我们可以得出一些数据，这些数据能大致反映资本支出和运营支出的情况，如在下一页的示例中所示。

一些案例的输入数据和生命周期成本计算
请注意，以上数据未考虑从FUNDABAC® 过滤器排出的固体滤饼或滤芯的处理成本。

上述比较分析中也未考虑运营成本。应该假设，由于FUNDABAC® 过滤器的自动化以及产生的固体废物较少，这两个成本因素都有利于FUNDABAC® 过滤器。地理位置会对这些数值产生重大影响。企业经营者可能希望在自己的计算中纳入这些数据。

正如预期的那样，在低固体负荷应用（比如每年低于5000千克）中，滤芯式过滤器系统的生命周期成本低于FUNDABAC® 过滤器，因为更换滤芯的数量与固体负荷成正比。

对于流量较大且固体浓度较高的情况，FUNDABAC® 过滤器比滤芯式过滤器在成本上更经济。需要注意的是，此分析仅考虑了资本支出和运营支出。其他因素，如操作人员和环境安全、处置地点的距离以及实际空间要求等，可能会影响投资决策。


回顾天然气开采厂以往的经验，我们可以推断，对于从MEG中去除二价盐的情况，尽管液体流量不是很高，但由于固体负荷较高，FUNDABAC®过滤器应该是最佳的过滤选择。


对于采出水，我们需要从不同角度来看待。当同时考虑清管作业和常规水处理时，FUNDABAC® 过滤器应该是首选设备。它能够应对波动的输入固体负荷，而且也能轻松处理较高的浓度。然而，对于常规操作，滤芯式过滤器可能是不错的选择。


对于烃类冷凝物，我们通常处理的是低固体负荷和高液体流量的情况。因此，最终的选择将取决于详细的输入数据。在这种情况下，倾向于选择滤芯式过滤器。不过，操作人员可能还需要考虑接触有毒化学物质的风险以及它们的处置成本。


结论


如上述分析所示，过滤器类型的选择并不像乍看起来那么明确。为了更好地理解，可应用输入值运行成本模拟模型，这将有助于决策过程。在这方面，DrM可以提供有价值的参考信息。