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。     

沁水盆地煤层气田樊庄区块地面集输工艺优化

煤层气在气质组分、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,国内还没有大规模整体开发的经验可以借鉴,煤层气地面开采面临着前所未有的诸多困难。为此,介绍了沁水盆地煤层气田樊庄区块单井进站方式、增压工艺及压力系统优化等地面集输工艺的优化技术,总结了优化设计经验,并提出了针对国内煤层气田开发建设的标准化、统一化、数字化3点建议,对国内其他煤层气田及类似气田的开发有借鉴作用。     

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。     

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。     

澳大利亚煤层气田地面工程技术对我国煤层气田开发的启示

澳大利亚是煤层气商业化开发较成功的国家,其煤层气开发技术特别是地面工程技术已经成熟。对澳大利亚Surat和Bowen盆地典型煤层气田地面工程主要工艺技术进行了分析,从气田总体布局、主要工艺流程、设备及材料选择、动力与自动控制、采出水处理等方面介绍了相应的技术特点,并与我国山西沁水、保德及陕西韩城煤层气田开发地面工程技术进行了对比,分析了他们之间的差距和不同,并提出了建议。期望为我国煤层气田开发地面工程技术的发展提供借鉴和参考。     

“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。     

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。     

沁水煤层气田开发可行性研究

随着我国经济快速发展，能源需求迅速增加，开发煤层气受到了国家及相关企业的高度重视。沁水煤层气田是国内已探明资源丰度最大、稳产效果最好的煤层气田。文章探讨了沁水煤层气田建立开发示范工程的可行性，根据对气田含气规律的认识，确定气田东部樊庄区块作为示范工程的突破口，对主力产层地下地质条件、储层特征、储量丰度、气井产气能力综合对比，优选气田开发层位和开发技术，确定示范工程的合理产能规模、地面配套建设、输气管线布局与规模，对气田开发经济可行性做出了初步评价，并对环境保护提出了具体措施和建议。     

煤层气资源及地面集输工艺

阐述了我国煤层气资源、发展状况以及地面集输工艺及特点。对煤层气的几种集输方式和增压方式进行了分析比较,并且对各自适用的气田条件进行了总结。     

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。     

沁水盆地煤层气田樊庄区块集气站标准化设计

工程设计是地面工程建设的关键,煤层气田"标准化设计、模块化建设"技术是设计理念和设计手段的集成创新。介绍了沁水盆地煤层气田集气站的标准化设计,指出该标准化设计是根据煤层气田总工艺流程和地面工艺技术,并结合近4年来开发建设及现场运行情况所总结出的一套通用、标准、适用于该煤层气田集气站建设的指导性和可操作性文件,其核心是"四统一、一和谐",即:统一工艺流程、统一设备选型、统一建设标准、统一单体安装尺寸,保持平面布置与当地环境的和谐发展,实现集气站功能统一,操作统一。依据标准化设计可提前对站场设备、材料进行规模化采购,方便预制和组配,确保工程建设优质、高效和安全,加快了沁水盆地煤层气田的建设步伐,对该煤层气田的其他区块和国内类似煤层气田的开发设计具有示范和借鉴意义。     

沁水盆地煤层气田樊庄区块采气管网的优化

煤层气田开发是一种高投入、高风险、低产出的产业,因而"低成本、大规模开发"成为开发沁水盆地煤层气田的重要战略。为此,重点介绍了沁水盆地煤层气田樊庄区块煤层气水合物防治技术、低压输送不注醇集气工艺、多井单管串接技术、低压采气管网管径的确定、新型材料聚乙烯管(PE管)和柔性复合管的应用等采气管网优化技术。该配套技术的成功应用,优化简化了采气管网建设,有效控制了采气管网投资,为我国煤层气田的工业化开发和建设提供了借鉴。     

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。     

煤层气田地面集输标准化设计

我国煤层气已经进入低成本、大规模开发阶段,要满足其建设质量、建设速度、建设规模的三重需要,煤层气田地面建设必须进行"标准化设计、模块化建设"的集成创新。为此,提出了煤层气田标准化设计理念:以工艺技术优化简化和定型为核心,以模块设计为关键手段,对批量性、通用性、重复性的产能建设内容进行标准化设计。标准化设计核心技术包括"工艺流程通用化、井站平面标准化、工艺设备定型化、设计安装模块化、管阀配件规范化、建设标准统一化、安全设计人性化、设备材料国产化、生产管理数字化",涵盖井场和集气站等地面建设内容。煤层气田应用该标准化成果后(以沁水盆地郑庄区块为例),建设时间缩短30%,焊口一次合格率超过90%,综合经济效益提升0.44亿元/108 m3,提高了气田地面建设水平,规范了地面建设标准,方便了施工的预制和组配,确保了工程建设的优质、高效和安全。     

沁水煤层气田成藏条件及勘探开发关键技术

沁水盆地历经了油气普查和煤层气勘探开发2个阶段（共60余年）的探索，现已成为中国最大的煤层气产业化基地，也是世界上高煤阶含煤盆地煤层气成功实现商业化的典范。尽管高煤阶煤层气田具有低压力、低渗透率、低饱和度、非均质性强的"三低一强"特征，但勘探实践和研究表明，沁水盆地煤层气成藏条件优越，主力产层太原组15#煤层和山西组3#煤层为陆表海碳酸盐台地沉积体系及陆表海浅水三角洲沉积体系，煤层厚度大、多由腐殖煤类构成，主要含镜质组。受燕山期构造热事件影响，煤层煤阶高、吸附能力强、含气量大。煤层气成藏经历了两次生烃、气体相态转化和水动力控制顶、底板封闭的3个阶段。针对沁水盆地地形及高煤阶特征，形成了山地地震采集、处理和解释技术，丛式井钻完井技术，"复合V型"为主的多水平井钻完井技术，解堵性二次压裂增产技术，高煤阶煤层气排采控制工艺，煤层气集输技术等一系列关键勘探开发技术，有效支撑了沁水盆地高煤阶煤层气的规模开发和工业化发展。     

沁水盆地煤层气田试采动态特征与开发技术对策

沁水盆地煤层气资源丰富,中国石油天然气集团公司于1994年起在该盆地内开展了大规模的勘探、试采和正式开发准备工作。从气田动态分析入手,系统研究了该煤层气田的开采特征。结果认为：压裂增产、多分支井是开发该煤层气田的有效手段;3#煤产气量高低与其地质因素关系密切;在煤层气排采过程中应保持动液面稳定下降。结合煤层气开采动态特征,提出了沁水盆地煤层气田合理的开发技术对策：①采用地面垂直井和多分支水平井相结合的方式开发该地区的煤层气资源,在此基础上优化合理的井网部署方式和增产方式;②3#、15#煤层的地质条件差异较大,建议优先考虑开采3＃煤层,15＃煤层在3＃煤层产量下降时可视储层发育情况择时投产;③在排水采气初期,应建立合理的排采工作制度,避免储层渗透率的急剧下降。     

土库曼斯坦某气田集输增压方案比选及建议

土库曼斯坦合同区某气田集输采用了多井高压集气、单井节流、集气站加热节流、后期增压和气液混输工艺。根据气田单井分布、单井压力和产量递减情况,对各气区集中增压和天然气处理厂集气装置集中增压方式进行了对比分析,考虑了不同增压工艺对集气干线管径、流速和压缩机组装机功率及配置的影响,同时对两种增压方案的优劣和经济性进行了比选,推荐采用各气区集中增压方案。建议在方案比选中考虑增压方案对站场设备和管道流速的影响,避免由于压力和产量的波动而严重影响设备和管道的正常运行。结论认为：该气田集输增压方案应综合考虑集气干线、压缩机装机功率和机组配置、站场设备和管道适应性分析3大因素,使优选出的增压工艺具有较强的适应性,确保气田平稳开发和运行。     

中国石油与壳牌公司长北合作区块天然气地面集输工艺

长庆油田长北合作区是中国石油与英国壳牌公司在中国陆上规模最大的合作开发项目,其地面集输工艺的设计充分吸收了国内外的成熟做法,并依照壳牌公司的《设计和工程实施规范》（DEP）标准,形成了独特的开发模式。为此,详细介绍了长北合作区地面集输系统的构成和工艺流程,并与国内部分典型气田的集输工艺进行了对比,从布站模式、天然气处理工艺、变压运行工艺、气液混输工艺、井口湿气计量工艺、内防腐工艺、分段清管工艺、清管球集中回收工艺和天然气水合物抑制工艺等方面对长北合作区地面集输工艺进行了分析说明,结合生产运行情况,总结出了长北合作区地面集输工艺的特点--“井丛集气、开工加热、中压集输、气液混输、井口计量、移动分离、定期测试、仪表保护、智能清管、一级布站、枝状管网、低温分离、集中增压”。     

国家级煤层气示范工程建设的启示——沁水盆地南部煤层气开发利用高技术产业化示范工程综述

山西沁水盆地南部（以下简称沁南）煤层气开发利用高技术产业化示范工程是国家发展和改革委员会于2004年12月正式批准实施的第一个国家级煤层气开发示范工程项目。中联煤层气有限责任公司作为项目主管单位和建设单位,积极推进项目建设,2009年10月,示范工程一期150口井气田建设全面竣工投产,达到了1×10⁸ m³/a的产能建设规模。这标志着中国煤层气地面开发正式步入快速发展的大规模商业化轨道,为沁南煤层气的商业开发起到了示范和推动作用,加速了中国煤层气产业化的进程。该示范工程采用现代化的项目管理模式,进行了较好的项目组织管理及工程质量控制,形成了“300 m×300 m井网部署”、“空气钻井技术”、“微珠低密度固井技术”、“清水加砂压裂技术”、“氮气泡沫压裂技术”、“分片集输一级增压地面集输技术”、“稳控精细排采技术”、“无烟煤储层生产特征分析”等8项适合于沁南高阶煤的技术系列,并得到了推广应用。另外还对新材料、新装备进行了试验应用,并制订了煤层气两个行业标准和两个企业标准,对国内煤层气田直井开发具有借鉴和示范作用。