探究页岩气开发地面配套集输工艺技术

通过对比国内外页岩气开发地面配套工程的技术水平进行对比,对具体的工艺操作流程进行了阐述。并对技术的创新提出了建议。     

页岩气开发地面配套集输工艺技术探讨

随着常规天然气资源不断减少,能源需求不断增加,页岩气作为巨大的潜在非常规天然气能源在能源消费中的地位逐步提高。页岩气的勘探开发在中国还处于起步阶段,其开发研究目前仅限于气藏和地质阶段,地面配套工程技术缺少相关的国家及行业标准规范及可借鉴的经验。通过对壳牌与中国石油合作的M页岩气开发项目地面配套集输工艺技术的研究,展示该区块所确定的地面配套技术工艺,为类似的页岩气田地面配套工程建设提供技术借鉴。     

凝析油气田地面集输工艺技术

1.开发现状2006年河南油田决定开发宝浪凝析油气田。从地质角度讲,宝中凝析油气区块要比河南安棚油田深层气复杂得多。宝中凝析气藏构造形态是一长条状背斜,流体分布为受背斜控制而形成的背斜圈闭油气藏。凝析油地质储量112.54×104t,凝析气储量33.61×108m3,凝析气藏液烃含量较高,凝析油含量为330g/m3,地露压差较低,仅为1.2MPa。2005年河南油田开始在宝2325井进行系统试井,该井日产油1～6t,气约0.5～1.5×104m3,井口压力为12～18.5MPa,井口节流后压力为0.7MPa,井口温度15～20℃,据观察试采期间该井水合物堵塞情况较为严重。根据开发区块…     

涩北气田地面集输工艺技术

气田地面集输工艺技术是气田开发中一个重要环节,地面集输工艺水平先进与否,直接影响着气田开发总体技术水平高低和经济效益好坏.主要介绍了涩北三大气田的地面集输工艺,采取多气层同时开采,集气站实行混合布站方式,采用"高压采气,站内一次加热、节流、常温分离,高、低压2套集输管网,分气田集中脱水、集中增压"总的集气流程.在国内外大型整装气田中,较早提出并实现了高低压2套集输管网,充分利用地层能量,大大节约压缩机电力消耗,降低工程造价;采气管线同层串联工艺,改善低产井的热力条件,减少采气管线长度,减少集气站进站阀组及节流阀组数量,降低投资;集气站实现"无人值守,站场巡检"模式建站,实行无人值守数字化技术;针对气田出砂出水的特性,研制出适合气田气质特点的分离器等专有专利设备.整个地面工程落实"优化、简化、标准化"的设计理念,为其他气田的地面建设提供了良好的借鉴.     

页岩气地面集输管网拓扑优化

页岩气地面集输管网拓扑优化问题可分为井组最优划分、集气阀组位置确定、管网连接形式及中央处理厂的最优位置四个子问题。以管网系统经济性为目标函数,以相关集输条件为约束条件,讨论枝状和放射状两种管网连接方式,对连接方式交叉后的四种管网布局模式的经济性进行对比,并将管网可靠性分析转化为树型网络可靠度问题进行求解。计算实例表明,枝状管网经济性较好,放射状管网可靠度高;以总费用与可靠度比值为指标,放射状+枝状的集输管网布局最优。     

页岩气地面集输工艺设计研究

国内的页岩气地面工艺设计尚无可参考的先例,因此设计一套适合我国页岩气输送的地面工艺技术是目前急需解决的问题。文章介绍了四川富顺页岩气井口的设计工作,重点论述了页岩气的组成、井站集输工艺设计、页岩气管材和阀门的选择、页岩气集输流程设计应注意的问题、集输工艺流程运行情况等,可为今后大规模开发页岩气提供良好的经验。     

超低渗透油田地面集输工艺技术

集输站场进行全密闭式输送具有节能减排的优点,是油气开发过程中首选的技术。在某低渗透油田,将油气密闭分离装置和混输泵连锁变频以及超限保护技术进行紧密的结合,从而保证井口到增压点以及增压点外输油气混输泵到泵密闭输送。对某油田的脱水点、接转站、增压点进行优化简化后,到2012年,累计节约资金16 284万元;集输站场优化后,节省的土地投资为75万元;密闭输送后伴生气的回收增加了10%左右,每一个轻烃厂单日多收轻油24 t,液化气285 t,年均效益增加46 800万元。     

气田地面集输工艺技术优化探讨

本文首先针对气田地面集输工艺技术进行了阐述,并在此基础上针对气田地面集输工艺技术的优化措施进行了探讨,希望能够对气田地面集输工艺技术的发展起到一定的促进作用。     

轮古超稠油地面集输工艺技术优化研究

轮古油田原油是国内仅有、国外少有的超稠油,开发此类油田国内外没有成型的经验.为了解决采油、集输、脱水、污水处理等关键技术难题,开展了大量的试验研究.通过试验研究,研制出新型的破乳剂和降黏剂;通过实验数据和结果分析,确定了轮古超稠油油田的集输工艺、脱水工艺、污水处理工艺,并应用于生产实践,效果良好.     

长北气田二期地面集输工艺技术研究

长北气田二期是针对整个长北区块主力层山_2层上下的次级层(主要包括盒_8、山_1和太原)开发的,综合考虑气井组分特点及压力产量递减规律,集成创新、攻关研究形成了"地面初期节流,井口注醇,单井气液连续计量,气液混输、集气增压站高中压混合集气、集中增压,处理厂集中处理"适合长北气田二期的主体工艺技术路线。创新了丛式井场及集气站的橇装化建设方式,研发了14类橇装化设备,其操作、检修、迁移简易便捷。采用6类专项分析技术,提升了项目的本质安全。长北气田二期从开发方式、总体工艺、压力系统、建设方式、专项分析等均有别于其他工程,此工程形成的主体技术、总体布局、研发的多套小型橇装装置是项目高效开发的基础,所采用的多项工艺技术和分析手段开拓了同类型项目的建设思路,对国内气田开发具有广泛的借鉴意义。     

美国页岩气压裂返排液处理技术现状及启示

水力压裂技术是目前页岩气开发依靠的主要储层改造手段,但采用该技术开采页岩气对水资源的消耗情况和压裂施工完成后返排液如何处置则引起了人们广泛的关注。为此,以美国Marcellus页岩区和Barnett页岩区为例,分析整理了其压裂返排液的水质特点与处置方式。在系统归纳美国页岩气开发过程中形成的返排液管理路线的基础上,从处理回用和处理外排两个方面介绍了返排液处理技术现状及研究进展。结论认为：从目前国外应用和研究现状来看,页岩气压裂返排液处理的理论和技术是相对成熟的。进而结合我国页岩气开发的形势,提出了符合实际的压裂返排液处理技术研究框架,明确了研究主题,提出了研究方向和目标建议：①完善页岩气压裂返排液深井灌注技术标准体系;②开展页岩气压裂返排液处理回用技术研究,研发耐盐耐硬度压裂液体系及配方;③开展其他废水回用配制页岩气压裂液体系或无水压裂可行性研究;④探索压裂返排液外排技术应用的可能性。以期为上述热点问题的最终解决提供技术思路。     

长宁页岩气区块集输站场风险评价技术研究

页岩气气井压力的迅速衰减会伴随砂含量、水含量、站场压力等参数的改变,最终导致页岩气集输设备腐蚀速率的动态变化,传统的多米诺效应后果计算方法对页岩气区块撬装设备失效后果计算会产生高估.针对以上问题,基于页岩气区块的生产特点,结合三次样条插值法,建立了三次样条插值法腐蚀速率预测模型.同时,改进了传统的多米诺效应失效后果计算...     

英国页岩气矿业权管理制度的特点及启示

从中国前两轮页岩气区块招标的实施情况来看,仅局部地区取得了突破,总体情况并不乐观。中国经济新常态下,如何盘活页岩气等非常规油气资源成为新一轮油气管理体制改革的重点。英国在油气勘探开发领域具有上百年的发展历史,其成熟的管理模式值得借鉴。为此,梳理了英国油气矿业权管理制度的特点,及其为促进页岩气勘探开发所采用的改革措施。分析认为,英国页岩气矿业权管理主要具有以下特点:(1)建有完善的法律制度和配套法规;(2)成立了专门的石油天然气管理机构;(3)建有成熟的矿业权许可体制并注重提高行政审批效率;(4)在行业发展初期非常重视吸引小型、创业型或资金相对不足的企业;(5)建有规范的矿业权准入和退出机制;(6)非常重视勘探开发作业全流程的环境保护;(7)重视社区可持续发展。结合我国页岩气勘探开发所处阶段和存在的问题,提出了建议:中国页岩气管理体制改革需要从深化油气管理体制改革、完善矿业权准入机制、规范矿业权退出机制、加大财政优惠支持力度等多个方面入手。     

页岩气气田集输系统腐蚀控制技术研究与应用

目的针对页岩气气田集输系统面临的腐蚀问题,采用系统分析及模拟评价手段,进行不同阶段的腐蚀行为及规律研究,明确腐蚀主要原因及应对措施。 方法系统分析了各阶段的腐蚀主控因素,根据腐蚀特征将页岩气开发分为一个排采阶段及两个生产阶段,采用失重模拟实验、扫描电镜、能谱、XRD等手段研究了不同阶段的腐蚀行为及规律。 结果在5~18 m/s流速条件下,砂含量及流态变化较大的地方的腐蚀以冲蚀为主,电化学腐蚀为辅,且冲蚀表现为犁削型冲蚀损伤;随着流速降低,砂沉积及返排液沉积腐蚀特征发生转变,明确了SRB和CO₂共存条件是导致集气管线穿孔失效的主要原因;通过模拟SRB成膜的现场工况,获得了点蚀速率为5.86 mm/a,这与部分管线穿孔失效的点蚀速率相当。 结论提出切实可行的腐蚀控制方案,主要包括使用耐冲蚀材料、增大壁厚、加注杀菌缓蚀剂,并应用于页岩气现场,使集输系统失效降低90%以上。      

页岩气地面设施建设技术探讨

本文根据页岩气地面建设生产需要,对页岩气开发的地面工艺技术、井场总平面布置、工艺设备及选材、仪表自控、通信、供配电等地面配套设施进行探讨,提出了适合页岩气开发的地面工艺技术方案,为页岩气地面设施建设提供了必要的技术借鉴。     

川西北地区超高压含硫气井安全地面集输工艺

四川盆地西北部地区超高压气藏富含硫化氢和二氧化碳,对地面集输工艺的安全性要求极高,其中双探1井为川西北地区典型的超高压含硫气井,是目前国内投入试采井口压力最高(104 MPa)的气井,其安全试采的关键是节流降压和防止天然气水合物形成。为此,以该井为先导,创新建立了超高压含硫气井的地面集输工艺流程:(1)考虑冲蚀腐蚀的影响,按照等压设计思路,设计了高压多级节流橇;(2)提出了地面一级加热+天然气水合物抑制剂+移动蒸汽加热的天然气水合物防治技术;(3)形成了地面安全控制技术,建立了安全等级最高的超高压井口安全系统,保障了气井的安全生产;(4)针对气田产水和高含硫化氢的特点,提出了气液分离+脱硫+缓蚀剂+清管的防腐措施。该配套技术工艺对超高压含硫气井地面集输工艺的研究和试验具有典型性和示范性,对其他同类气田具有一定的借鉴意义。     

酸气回注技术发展现状及其在中国的应用前景

零排放的酸气回注技术是一种替代硫磺回收工艺的经济可行的酸气处理方法,同时也是一个减少温室气体排放的环保方法。为此,总结了酸气回注技术的发展和应用现状,结合实例对酸气回注和硫磺回收进行了经济技术和环保对比分析,结果表明：酸气回注方案的硫处理费用为1 270美元/t;而硫磺回收的硫处理费用为1 400美元/t,若进一步考虑CO₂排放、硫磺销售等因素,其综合处理费用将超过1 779美元/t。同时,分析了酸气回注在中国的应用需求及条件,展望了该技术在中国的应用前景,指出在下述几种情况下,为了取得最好的经济和环保效益,酸气回注会是一个不错的选择：①老气田气质变化后,硫磺回收装置已不适应生产需要而需改造;②新开发气田太偏远或H₂S含量太低,硫磺回收不经济或工艺技术不好解决;③部分新开发气田的天然气组成不稳定,进行硫磺回收投资大、风险高;④部分碳酸盐岩开发油田伴生气含H₂S,但含量变化大,进行硫磺回收工艺选择难度大;⑤火驱开发油田和采用蒸汽辅助重力泄油开发的稠油油田,其伴生气中H₂S含量大,但气量小,回收不经济;⑥低渗透油田用CO₂提高采收率等。     

中国页岩气与致密气开发特征与开发技术异同

对比分析我国页岩气藏与致密气藏的开发特征与技术对策,对深刻认识和高效开发上述非常规天然气资源具有重要的意义。为此在研究我国页岩气与致密气地质特征和开发特征的基础上,着重对比分析了二者在开发策略与技术方法上的差异及对策。结果表明:(1)两种非常规气藏宏观上均具有储层致密、非均质性强且大面积连续分布的特点,页岩气储层集中分布,致密气储层多层分散分布;(2)两种气藏均具有异常低孔低渗特征,都需要通过改造达到工业产量,但压裂改造特征和流体渗流特征差异明显;(3)气井产量曲线均为"L"形,但页岩气早期产量递减更快、低产期的生产时间更长;(4)开采均需要优选相对富集区,采用小井距、优快钻井工艺技术,核心工艺是压裂改造,采用单井自然递减、井间接替的生产方式;(5)但上述二者的开发对策和技术方法各有所侧重、解决的关键问题不同。结论认为:(1)页岩气开发对工程技术手段的依赖性更强,对开发技术要求更苛刻;(2)致密气储层的渗透性相对较好,压裂后仍表现出"相对均质"的开发特征,但受地层水影响,致密气高效开发技术同样面临着更高的要求;(3)致密气以成本为目标导向的开发技术是页岩气降低开发成本的主要方向,页岩气工厂化作业及新型压裂工艺技术有助于低品位资源的有效动用。     

美国典型页岩气藏类型及勘探开发启示

通过对比研究,按照岩性组合、气藏压力和页岩矿物组成3个关键参数,将美国典型页岩气藏划分为层状常压—低超压硅质页岩型(Barnett页岩)、层状超高压硅质—钙质页岩型(Haynesville页岩)和互层状超高压钙质页岩型(Eagle Ford页岩)3类。与美国页岩气藏相比,四川盆地及周缘页岩气具有多领域、多层系、多类型的特点,可划分为盆缘层状常压—低超压硅质页岩型(彭水、昭通五峰—龙马溪组页岩)、盆内层状超高压硅质页岩型(涪陵、长宁、富顺五峰—龙马溪组页岩)、盆内互层状超高压钙质—黏土质页岩型(涪陵、元坝大安寨段页岩)3大类。借鉴美国的成功经验,开展与之相适应的页岩气开发工程技术对策和经济评价,是实现中国多类型页岩气藏商业性开发的关键。     

子洲-米脂气田集输工艺运行分析及对策研究

子洲-米脂气田集气站自2007年8月投产以来,由于站内不注醇的工艺现状决定集输工艺运行中必须确保所有单井在节流后不形成水合物,从而导致集气站分离温度较高、集输支干线内出现天然气反凝析现象、集输管网运行压力上升速度加快等问题。从工艺改造方面提出解决对策,确保集气站外输天然气气相输送。