山西延川南煤层气田地面集输工艺实施

华东油气分公司在2015年完成延川南煤层气田5亿方产能建设,形成了具有自身特点的地面集输系统,本文主要介绍了延川南地面集输系统特点及实施、运行经验,为今后相似煤层气田开发地面集输系统建设提供借鉴经验。     

我国煤层气地面集输系统综述及存在问题

近10年来,我国煤层气开发成效显著,在煤层气地面集输系统方面已基本形成了适应我国煤层气田"井口压力低、单井产量低、低渗透率、低饱和度"特点的集输技术。本文分析了国内煤层气集输中进站方式、计量方式、防止水合物生成及增压工艺等关键技术的方案选择过程,提出了目前煤层气集输中仍存在的问题。     

煤层气地面集输管网优化

由于煤层气开采具有“低产、低压、低渗、井多”等特点,国内煤层气田的开发主要参考苏里格气田等低压气田的地面集输工程设计,其地面集输工程主要存在集输管网布局及工艺参数不合理、投资较大、能耗较高等问题。因此针对煤层气地面集输工艺特点,对煤层气集输管网优化方法进行研究,分析了煤层气地面集输工艺和特点以及不同集输管网形式的适应性,发现应用分级优化方法能很好解决集输管网优化问题,提出基于集输管网等效水力模拟图的集输管网管径优化方法,在煤层气地面集输工程设计中得到了实践应用。     

煤层气田集输系统放空影响范围研究

目前,煤层气田集输系统防火间距遵循常规天然气田的相关规定,防火间距偏大,存在集气场站选址困难、占地面积大及浪费土地资源等问题。为此,开展了煤层气田集输系统放空影响范围研究。分析了大气稳定度和风速2项环境因素对放空后果的影响,研究了不同放空速率下煤层气井场和站场的放空后果影响范围,进而得出煤层气放空后果的最大可能影响范围,为今后优化煤层气集输系统布局,合理节省工程占地的研究提供有价值的参考。     

沁水盆地郑村区块煤层气集输系统的优化调整

沁水盆地煤层气田郑村区块2010年建成投产,采用的是同步建设的开发模式,因气井产量受构造、含气量、压裂及排采工艺等因素的影响,存在着单井产量差异大,区域产能不均,煤层气井井口压力低,产量对管网压力敏感等问题。为此,首先优选适合煤层气集输系统的水力计算方法,利用TGnet软件对郑村区块集输管网系统进行建模(状态方程选用BWRS方程,流动方程选用Colebrook-White方程),通过模拟计算分析了集输系统的运行现状。针对输气量超负荷、管线变径较大导致有明显节流现象的问题,在理论分析的基础上,提出了集输管网系统优化调整措施:1集气站扩容;2集气站进口管线节流优化改造;3安装粉尘过滤器;4采气管线安装凝水器;5增建复线。优化调整实施后,解决了郑村区块集输系统管压过高、管线积水、粉煤灰影响集输效率等问题,系统降压明显,管线输送能力大大提高,释放了区域煤层气产能,取得了良好的效果。     

地面集输管网运行优化及其应用

当前我国煤层气田已经迈入了规模化发展的重要阶段,呈现出低压、低渗等诸多特点,地面集输管网布局非常复杂。从总体上来看我国煤层气田的开发尚处于起步阶段,集输工程设计中主要存在着技术管网布局不合理、投资较大等一系列问题,集输管网亟待进一步优化。基于以上背景,文章针对地面集输工艺及其特点,针对不同集输管网形式的适应性进行了分析,并提出了利用分级优化方法可以对集输管网优化问题进行解决,希望可以为大家带来一些参考。     

油气集输系统新增产能建设拓扑优化方法研究

在油气集输新增产能建设中,为充分利用已建管网系统的处理能力,达到降低投资,提高经济效益的目的,进行了油气集输新增产能建设布局优化方法的研究。针对新建集输管网为树状结构的情况,建立了油气集输系统新增产能建设拓扑优化的数学模型,讨论了计算复杂性问题。根据模型的特点,将问题分解为拓扑级优化和几何级优化两个子问题,并通过它们之间的迭代进行求解。实例计算表明,所建立的数学模型正确,求解方法可行,能用于工程实际设计。     

沁南潘河煤层气田“分片集输一级增压”集输技术

为加快沁水盆地南部煤层气开发进程,针对煤层气多井、低压及低产的特点,中联煤层气有限责任公司采用“分片集输一级增压”的管网布置方式,对传统的集输工艺进行了改进优化,由1个简单阀组替代了集气站作为采气和集气的转换环节,同时引入GPRS移动无线数据传输技术,大大简化了集输流程,减少了生产设施,方便了运行管理,显著降低了工程投资,为沁水盆地南部煤层气田全面进入商业化开发奠定了坚实的基础,也为其他地区的煤层气开发利用提供了参考。     

往复式压缩机在沁水盆地煤层气地面集输中的应用

目前,我国已勘探开发的煤层气田具有"低渗、低压、低产"的特点,为了满足煤层气外输压力要求,通常需要增压输送。但是,在压缩机组选型时,必须充分考虑煤层气异常低压、可能含有煤粉杂质以及高压比、小流量等比天然气集输更为严格的使用工况。通过对樊庄区块集气站压缩机选型经验的介绍,分析了电机驱动和燃气轮机驱动两种驱动方式的特点及对煤层气田集输的适应性,对两种机组的现场使用情况进行了对比,并提出了针对煤层气集输用压缩机在设计选型、配置以及运行管理等方面的建议。对国内同类煤层气田的开发和压缩机选型具有一定的参考和借鉴意义。     

“枝上枝”集输工艺在大型低渗、低产天然气田及煤层气田建设中的应用

苏里格气田及沁南煤层气田属低孔、低渗、低产、低丰度、低饱和度、低压的“六低”气田。针对“六低”天然气田和煤层气田的特点,工程设计采用“枝上枝”集输工艺新技术,论述了“枝上枝”集输工艺的特点及气田地面建设工程的系统流程。“枝上枝”集输工艺新技术通过在苏里格气田苏10井区和沁南煤层气田的应用,解决了苏里格天然气田和沁南煤层气田存在的地面建设投资高、开采成本高的问题,达到了节约地面建设投资和降低能耗的目的。     

长庆气田天然气集输及净化处理工艺技术

长庆气田经过近20年的开发建设,目前已投产或已规划建产气田共9座,气田产能呈跳跃式增长,产能总规模已位列国内之首.其中,苏里格气田的地质储量超万亿立方米,它的成功开发是长庆气田油气当量实现5000万t/a规划目标的重要保障,其地面集输系统的工艺技术成为国内“三低”气田开发的典范.文章按气田建设的先后顺序,分别叙述了长庆气田区域内各气田地面集输系统所采用的核心工艺技术、各自的特点及适用的范围;同时介绍了各气田分别采用的MDEA脱硫脱碳天然气净化工艺及丙烷制冷低温分离的天然气脱油脱水处理工艺.     

“非常”新贵华东局：“非常”5亿方

2013年4月，中国煤层气产业版图迎来重大改变。 当月23日，中国石化华东分公司《延川南煤层气田5亿立方米产能建设开发方案》通过专家组审查。按照方案规划，2014年，中国石化第一个煤层气田将正式诞生。     

沁水盆地南部樊庄区块地面集输工艺优化与思考

中国石油天然气股份有限公司“十一五”期间在没有任何经验可借鉴的情况下在山西沁水盆地南部建成了我国第一个规模化、商业化、数字化的煤层气田,该气田边试验、边开发、边建设的发展模式给地面集输系统的合理布局带来了新的难题。为此,根据煤层气田的地质、气藏特征及气质组分特点,通过理论研究及现场试验,提出了地面建设新模式和地面集输工艺的优化措施：①简化低压集气工艺;②成功应用非金属管材;③采用井间枝上枝串接工艺;④采用越站集输工艺;⑤实现自动化控制及数字化管理;⑥应用三甘醇脱水技术;⑦采用集成过滤分离器;⑧煤层气集中处理、规模化外输;⑨实行低成本开发。同时,还对在实际生产中暴露出来的采气管线积水问题、气质净化问题、压缩机的适应性问题、湿气计量问题、山区电力线路与采气管线的敷设问题、地理信息系统建设问题、采气半径与集气站数量的关系问题、煤层气田标准化设计及模块化建设问题、压缩机的备用问题和煤层气销售市场定位问题进行了探讨,并给出了相应的建议。     

煤层气阶梯开发的集输方式与地面工艺选择

我国有丰富的煤层气资源,加速煤层气的开发,不仅可以缓解天然气紧缺的问题,还可以保证煤矿的安全,减少大气污染。文章以某煤层气开发区块为例,结合煤层气的开采特点及近年来地面配套工程建设的实施情况,论述了煤层气阶梯开发建设过程中集气方式、集输系统布局方案及地面工艺路线的确立过程,旨在为其他类似煤层气气田的滚动开发规划与建设提供借鉴。     

煤层气饱和水处理工艺在延川南的应用

本文介绍了煤层气饱和水处理工艺在延川南煤层气田的应用,分别从井口集输、采气管线、集气站、集气干线、中心脱水站五个煤层气集输环节,阐述了各环节有效分离和收集饱和水凝液的工艺方法,归纳和总结了该工艺在含饱和水煤层气田集输中的适用性。     

电伴热带在煤层气地面井口系统中的应用

近几年随着石油开发投入的不断加大,中国石油天然气集团有限公司越来越重视油田各企业对成本的控制,节能降耗、挖潜增效已成为油田各企业经营的主导思想。为适应煤层气田绿色环保和低成本建设要求,进一步降低煤层气田的运行成本,本文介绍了煤层气井口系统电伴热带现场应用情况,分析了不同类型电伴热带的特点和适用性,提出了煤层气田井口系统的电伴热带优化方案,对今后煤层气地面集输流程简化和电伴热带的选型及推广应用,具有较为广泛的借鉴意义。     

低压、低产煤层气田井口集输工艺技术

我国煤层气田开发具有一定规模的地区主要分布在山西沁水盆地和陕西韩城等地。煤层气田由于具有低产、低压、低渗等特点,因此开发投入高、产出低、风险大。文章通过对国内外典型煤层气田的井口集输工艺技术,包括井口气水分离系统、井口计量系统、水处理系统等较为系统的综述、分析和对比,指出简化井口流程、合理选择材质、优化井口布局及总体开发是做到"满足技术要求下的最低成本"开发的有效方法。     

延川南区块煤层气集输工艺技术研究

煤层气是赋存于煤层中的自生自储式非常规天然气,它在气质组分、赋存条件、生产规律等方面均不同于常规天然气,具有典型的低渗、低压、低产的特点。以延川南区块延1开发试验井组地面集输系统为例,结合煤层气集输工艺调研,开展煤层气井场工艺、管输工艺、分离工艺、增压工艺等地面集输工艺技术研究,为延川南区块整体开发起到借鉴作用。     

沁水盆地煤层气田地面集输技术现状与展望

沁水盆地煤层气田经过近10年的开发建设,系统建设和运行过程中"三难"(征地难、建站难、布管难)、"三高"(投资高、闲置高、能耗高)、采出水处理"三差异"(水质差异、排放标准差异、产水量差异)等问题不断凸显,现有建设模式下的降本提效措施不能解决上述问题。为此,以煤层气产能建设项目的建设与运行双重因素为出发点,在总结现有集输系统形成的主体技术和配套技术的基础上,围绕建设低成本、运行低能耗、系统高效率的核心理念,从改变现有的产能建设模式和集输系统模式入手,从井网布局、站场建设和管网设计等方面提出了新的技术思路:(1)构建分布式地面集输模式,创建新型"分布设点、双管前置、井站合建、橇装增压"总体集输工艺优化模式;(2)推进分期式地面建设理念,研究适合于站场橇装设备分期建设系数,提高设备利用率,调整采气、集气管网的设计系数,以确保系统产、输能力匹配合理;(3)推广井、站合建的橇装技术,实现工厂化预制和模块化施工,减少现场工作量,缩短建设工期,从而提高建设效率和建设质量。结论认为,现有建设模式及系统模式下的优化、调整手段不是该气田降低投资的根本出路,探索新的产能建设模式、以非常规手段解决非常规问题,才能从根本上提高系统投资回报率、提高系统的适应性。     

沁水盆地煤层气田与苏里格气田的集输工艺对比

我国煤层气蕴藏量丰富,沁水盆地煤层气田是我国煤层气田开发建设条件最好的地区之一,目前地面集输工程一期已基本建成。为了更深入地了解该盆地煤层气田地面集输工艺特点,通过与已取得成功经验的苏里格气田天然气集输工程的对比,分析了该盆地煤层气田开发方案所提供的气井基本参数、地面建设采用的井场、采集系统、集气站场及处理厂工艺。进而提出了如下建议：我国煤层气田开发建设还应加强集输工艺、气田动力供应方式、采出水处理工艺的研究工作,合理选择采集气管线材质,加快煤层气田开发的标准化工作。