气田清洁水合物防治及污水处理技术

针对气田生产过程中,需要加注甲醇解防堵,存在环保风险且含醇污水处理费用高的问题,采用"环保水合物抑制剂解防堵、污水无害化处理与药剂回收"环保水合物防治工艺技术。该技术通过应用无毒环保水合物抑制剂解决气井水合物堵塞问题,替代应用甲醇解防堵工艺,同时应用污水无害化蒸发处理与药剂回收工艺实现污水无害化处理与药剂回收,在符合环保要求前提下实现低成本生产。现场应用表明,该技术能够实现污水、污泥处理过程及排放物符合环保要求,试验9口气井相比同期注醇生产时率提高4.5%,药剂费用降低74%,污水处理费用降低67%,应用效果显著。     

华北工程技术研究院成功研发高效水合物抑制剂

<正>近日,华北分公司工程技术研究院成功研发LQ-1型水合物抑制剂,在大牛地气田现场应用防堵效果好。大牛地气田采用的水合物防治工艺主要为注甲醇防治水合物、井下节流、注动力学水合物抑制剂,其中应用最广泛的为注甲醇防治水合物工艺,但注甲醇具有消耗量大、毒性大的缺点。通常夏季气井的注醇量为产液量的20%,冬季的注醇量达到产液量的40%,增大了气田开发成本和污水处理压力,急需科研攻关。     

新型水合物抑制剂Z-6的研究及应用

由于冬季环境温度较低,采气管线、井筒常常发生水合物堵塞现象。目前,东胜气田主要利用甲醇来抑制水合物的生成。但由于甲醇具有毒性,易挥发,给安全、环保带来了巨大压力。亟需寻求有效的水合物防控剂,既要满足东胜气田生产需求,提高其开发效益,又要兼具环保、安全的特点,对人体和环境不造成伤害。为此,对国内外水合物抑制技术进行了大量的调研,在此基础上,开展了无毒新型水合物抑制剂Z-6的研究及应用。结合气井实际生产情况,现场采用连续自力式滴注工艺,通过不断优化加注制度,完全能够满足气井的生产需要。采用新型防控剂滴注工艺后,东胜气田生产时率达到95,较同期增长7个百分点;单次解堵用时7 h,较前期减少近半,药剂用量仅为同期甲醇用量的30,节约了成本。同时,该防控剂减缓了井下管柱的腐蚀速度,其缓蚀率达到80。研究表明,该新型水合物抑制剂在水合物预防和解堵效果上能够替代甲醇,且满足现场生产及安全环保要求。     

利用HYSYS计算模型优化长庆油田靖边气田甲醇回收

长庆油田靖边气田在采气过程中,为了防止天然气在采出和集输过程中形成水合物堵塞管道,通常在气井井口注入甲醇作为防冻剂。这些防冻剂如果不回收,不仅增加生产成本还对环境造成污染。通过分析长庆油田靖边气田含醇污水特点,并对污水性质及水质预处理进行研究,提出了靖边气田甲醇污水处理工艺方案。采用HYSYS软件对甲醇污水处理工艺流程进行模拟优化,根据软件计算所确定的加热器负荷、精馏塔塔底热负荷,为现场设备结构选型提供了理论基础。回收的甲醇含量超过99%,达到了实际处理甲醇浓度95%的要求。HYSYS模型计算对现场各参数调节,温度、压力控制具有实时指导意义。     

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在油气开采中，常常需要在气井井口处向采气管线注入甲醇以抑制天然气水合物的生成，因注入的大部分甲醇与管线中游离水互溶，并在集气站中与天然气分离，由此便产生了气田含甲醇污水，这在国内油气田一般是不回收的。甲醇属毒性物质，甲醇污水的排放会影响环境，即便在荒郊野外也不允许，必须进行无公害化处置。长庆气田第一天然气净化厂甲醇回收装置是我国油气田中第一套工业化的生产装置，章介绍了该装置的设计与生产实践情况，并对气田含甲醇污水处理工艺技术进行了总结，还对气田含甲醇污水特点、处理方法、回收甲醇后的污水处置等进行了较详细的讨论。     

大牛地气田两级增压阶段集气站工艺优化研究

随着大牛地气田开发进入中后期阶段,地面集输工艺也由初期的"高压进站、加热节流、低温脱水、轮换计量、注醇防堵"的高压集气工艺转变为"降压开采、集中脱水、增压外输"的增压集输工艺。为最大限度地延长气井寿命、提高气田采收率,规划在大牛地气田一期集中增压的基础上,在集气站实施二期增压工程,最终实现两级增压集输系统。为降低二期增压工程投资、减少集气站能量损耗,有必要分析早期高压集输工艺在两级增压阶段的适用性,探索工艺优化简化的空间。根据能量守恒原理,从两级增压设计参数入手,重点分析了加热节流工艺在两级增压阶段的适用性,确定出两级增压时期取消加热炉加热工艺的边界参数条件。通过对降低压缩机入口压力、加注甲醇抑制剂和加热炉加热工艺防止水合物措施的经济对比分析,指出两级增压早期集气站压缩机入口压力大于1.0 MPa阶段,加注甲醇抑制剂防堵是最经济的方案。最终提出两级增压阶段取消加热炉加热工艺、早期辅助甲醇防堵工艺运行的集气站工艺优化运行方案。     

靖边气田含醇污水处理工艺优化

随着陕北靖边气田的不断开发，气井产水量逐年增加，在对气井加注甲醇过程中，气田含醇污水量增大、含醇浓度偏离设计值，同时气田污水具有很强的结垢、腐蚀倾向，影响了甲醇回收装置的稳定运行。为此,从优化含醇污水处理工艺的角度出发，通过采取对高产水井污水分排分储、预处理工艺及操作参数优化、甲醇回收装置参数优化运行试验等措施，减少了含醇污水产量，改善了预处理效果，提高了甲醇回收装置运行效率和产品甲醇质量，保证了目前的含醇污水处理能够满足气田发展的需要。     

东胜气田井下节流参数优化方法及其应用

鄂尔多斯盆地东胜气田普遍产水,井口温度低,气井井筒和地面管线容易产生水合物发生堵塞,采用井下节流技术可实现有效防堵。但是,现用井下节流工艺参数设计方法仅适用于单相气体的计算,没有考虑含水对节流压差的影响,导致节流器气嘴直径设计出现较大偏差,影响了产液气井的连续稳定生产。通过引入滑脱因子表征气液两相间滑脱效应,根据力平衡原理建立气液两相嘴流耦合模型,提出井下节流气井井筒参数动态预测方法。该方法评价表明,针对实施井下节流工艺的产液气井,新方法计算的井口油压、井口温度与实际值较吻合,基本满足工程设计精度要求。现场应用表明,优化井下节流工艺参数后,能够有效防治气井中水合物的生成,实现水合物抑制剂"零注入"和井筒及管线"零堵塞",还能有效降低气井临界携液气流量,提升气井的举液能力,改善排液效果,实现气井的连续清洁生产。     

气田含油含醇污水预处理运行参数优化

在气田开采中,为了抑制天然气水合物的生成,通常向气井和采气管线注入甲醇并在集气站内分离,产生了含油含醇污水。由于甲醇属毒性物质,含醇污水直接排放会影响环境,因而需要进行无公害化处置。文章介绍了榆林气田南区含油含醇污水预处理处理流程及实际生产存在问题,并通过研究含油含醇污水的组成性质,对预处理药剂的加注量进行优化,使得处理后污水的各项指标达到最佳,减少甲醇回收装置的堵塞及腐蚀,确保生产单元平稳运行。     

苏里格气田稳产期地面工程的优化难点与对策

经过10多年的开发,目前鄂尔多斯盆地苏里格气田已进入稳产期,地层压力的不断下降给地面系统的稳定运行带来诸多不利,需采取应对措施来满足气田稳定高效开发的要求。为此,通过分析气田建设现状和生产数据,发现该气田稳产期面临的挑战主要集中在提高地面集输系统适应性、面临更大的安全环保压力、提高开发效益等3个方面,具体表现为:(1)气井压力下降;(2)气井产量降低;(3)边远含硫气井逐年开发;(4)泡沫排水采气井不断增多;(5)油泥污水处理监管越来越严格。进而有针对性地提出了以下应对措施:(1)改变丛式井场计量方式;(2)应用小站脱硫工艺技术;(3)改造气田稳产期增压工艺;(4)应用采出水消泡装置;(5)研发一体化集成装置;(6)应用油泥无害化处理;(7)回收利用C_2~+混合轻烃。实施上述技术措施后,大大提高了苏里格气田地面集输系统的适应性,满足了油气田精细化管理的要求,提升了气田开发经济效益,适应了新形势下安全、环保生产需求,降低了企业控制成本所带来的压力。     

甲醇气态回收工艺在天然气和煤层气集输系统的应用

为防止水合物形成,在天然气集输系统中通常采用甲醇等水合物抑制剂作为防冻剂。对常规精馏法甲醇回收工艺和新型甲醇气态回收工艺进行了对比分析,介绍了甲醇气态回收工艺在天然气处理系统中的国产化尝试,以及基于甲醇气态回收工艺的新型露点控制装置的特点及在煤层气处理系统中的应用。近年来,通过国产化推广应用,已经形成了适用于国内天然气田、煤层气田的脱水脱烃技术及配套的甲醇气态回收工艺,该工艺具有流程简单、能耗低的优点,与传统的甲醇再生工艺相比,具有较强的技术优势。该甲醇回收工艺对提高中国天然气和煤层气集输处理的水平具有重要意义。     

天然气处理厂污水除油效果分析及改进措施

米脂天然气处理厂污水处理装置处理子洲气田生产过程中产生的含醇含油污水,采取除油除机杂处理后进入甲醇精馏塔精馏进行甲醇回收,处理合格后的气田污水回注地层。但是处理后的污水含油份超标,需从除油工艺及除油装置查找原因,并提出改进建议,优化完善米脂天然气处理厂污水除油工艺。     

靖边气田水合物形成预测优化注醇

天然气水合物堵塞管线是采气过程中经常遇到的一个重要问题。文章针对长庆靖边气田水合物的形成条件,采用统计热力学方法,对该气田不同组成天然气在不同压力条件下形成水合物的温度进行了预测,计算出了靖边气田各井井口节流温降情况。依据靖边气井生产过程中甲醇消耗特征,建立了计算气井合理注醇量的方法,使靖边气田的气井注醇量更加科学合理,不但减少了井堵频次,同时大大降低了甲醇浪费。此方法可为气田气井的防堵提供参考依据。     

大牛地气田水合物防治工艺研究

在天然气生产过程中天然气水合物会增大井内油管和地面集气管线的阻力，严重时会堵塞油管和地面管线和设备，影响气井正常生产，水合物的防治是气田开发过程中一大技术难题。为此针对大牛地气田水合物的防治方法从预测到应用加以了研究。大牛地气田采用集气站集中向井筒高压注醇的方法预防水合物的形成，使用质量浓度98%的甲醇集中注醇工艺与现场生产管理实时检测相结合，取得了良好的效果，保证了安全、平稳采输，并得出如下结论：①即使在炎热的夏季天然气生产中气井、集气管线仍会产生水合物；②结合气田实际情况建议采用甲醇作为该气田水合物抑制剂；③甲醇注入量要根据生产状态及时调整，以节约生产成本，采用集中注醇的同时还要集中回收再生，保护环境。     

中国石化东胜气田优化试气流程日增气75×10~4 m~3

<正>由中国石化华北油气分公司采气二厂(以下简称采气二厂)负责开发的东胜气田首开创举,在试气流程分离器后接入井口橇,使得放空气进站生产。截至2019年3月13日,已经稳定运行280天,现东胜气田有26口试气井进站回收,日增产天然气量达75×10~4 m~3。为增加气产量,做到"颗粒归仓",采气二厂根据单井钻采流程,想办法、定方案、广泛论证,打破常规单井交接定式,首开创举     

松南气田天然气水合物的防治技术

松南气田因CO2含量较高,其天然气水合物形成温度较高,井筒及地面集输系统在冬季生产过程中极易形成天然气水合物,严重影响安全生产。为此,分析了高含二氧化碳气井集输系统发生天然气水合物堵塞的原因,在现有集输系统适应性分析的基础上,结合天然气水合物形成的边界条件,提出了高含二氧化碳气井集输系统天然气水合物的防治措施:清洗井底脏物和天然气水合物;站场设备采用水套炉和电伴热加热,应用聚氨酯硬质泡沫塑料保温材料进行绝热保温;集输管线加注天然气水合物抑制剂;完善外输气管线加药流程;合理控制单井气管输温度;制定合理的清管周期。     

高含硫气田集输系统安全控制技术研究

针对元坝气田天然气高含硫化氢和二氧化碳的特点,集输系统采用改良的湿气集输工艺,通过加热和水合物抑制剂有效控制水合物生成,通过定期清管、流速控制系统积液,通过污水管道将集气站分出的污水输送到污水站集中处理回注,对高含硫集输系统设计需要采取的安全措施进行介绍。     

影响克拉美丽气田天然气水合物生成因素分析

现克拉美丽气田的主要单井集输工艺为"井口注醇初级节流+集气站集中加热节流"和"井口加热节流+集气站集中加热节流"两种,在开采、集输过程中常因天然气水合物冻堵而影响气井正常生产。针对天然气组成、凝析油含量、电解质浓度、抑制剂浓度等影响天然气水合物生成的影响因素进行分析,探讨各因素在克拉美丽气田天然气水合物形成中的作用。同时,根据克拉美丽气田实际情况提出了防止天然气水合物生成的预防措施,有效地改善天然气水合物冻堵问题。     

负压采气技术在东胜气田锦66井区的应用

东胜气田锦66井区经历多年开发,部分气井井口压力已低于集输管网压力,无法连续生产。在对井区气井潜力、管网现状、排采工艺分析的基础上,探索负压采气在该区块应用的可行性。     

大牛地气田采气工艺技术现场应用效果

大牛地气田属于特低渗致密砂岩气藏,单井产能低且大多产水,井筒容易形成积液,采气过程中易于在生产管柱和集气管线内形成天然气水合物堵塞,严重影响气井的正常生产。通过几年来的探索研究及持续改进,逐步形成了以注醇为核心的解防堵工艺和以泡沫排水采气为主的排水采气工艺,成功率高,提高了气井的综合利用率,实现了气井稳定生产。