煤层气井压裂远程监控系统设计

根据煤层气压裂系统设计的需要,编写了现场压裂的数据采集软件、服务器端的数据接收转存软件、客户端的压裂曲线显示软件。采用GPRS或McWill等无线传输介质,利用TCP/IP协议进行无线传输,最终数据会存储到服务器端数据库中,客户端显示软件实现压裂曲线的实时查看。     

腐蚀管道剩余强度评价方法及其应用

分析了管道腐蚀缺陷各种评价方法的理论基础,导出了相应的评价方法的评价公式。将现有的标准归纳为3种基本的准则,即B31G准则、API579准则和DNV RP-F101准则。理论和数值分析表明:B31G准则评价的保守性低于API579准则。在单一荷载下,3种准则的保守性从高到低依次为API579准则、B31G准则、DNV RP-F101准则,评价复杂程度从高到低依次为API579准则、DNV RP-F101准则和B31G准则。鉴于大多数管段主要在单一内压载荷下运行,为了降低评价的保守性,简化评价过程,对于单一荷载和简单缺陷,腐蚀管道的剩余强度仍按B31G准则或DNV RP-F101准则进行评价。     

沁水盆地煤层气开采初期集输工艺优化研究

山西沁水盆地高阶煤煤层气具有低压、低渗、高丰度的特点,决定了煤层气必须经过1~2年的排采期,才能达到设计产气量。华北油田山西煤层气分公司在樊庄及郑庄区块开采初期,因产气量小、气量上升慢,无法满足集气站压缩机启运的最低排气量要求。为了解决该问题,使产气能够正常增压外输,提出了越站集输、集气站中低压连通流程改造方案,应用中压集输站外输线输送低压气、下游集气站集中增压、压缩机单作用运行等办法,很好地解决了开采初期的低产气量集输升压问题。     

沁水盆地煤层气集输管网粉尘监测分析

煤层气原料气中煤粉颗粒微小、含量较高,易造成管输系统磨损,且严重影响压缩机的运行效率和流量计的计量准确率。为此,合理选取测试取样点,采用滤筒捕集称重方法测得了煤层气原料气中固体粉尘的平均浓度,采用在线检测方法测得了煤层气原料气中固体粉尘浓度的动态变化和粒径分布,采用在线水露点仪和分子筛吸附等方法计算出水蒸气含量和游离水含量,进而分析得知煤层气原料气中固体粉尘的基本成分,计算出了固体粉尘颗粒物的平均分子量和密度,掌握各采气区块的气体含杂质状况。利用现场调研、方案设计、现场试验和数据综合分析的方法,可获得小型煤层气集输管线系统中固体粉尘和水含量的运移规律,了解阀组个体的工况状态和集气场站的运行状况,有助于对存在的问题制订出针对性的措施。该成果对沁水盆地煤层气集输管网平稳高效运行具有指导意义。     

山西晋城煤层气粉尘净化研究初探

对比分析了3种滤芯在实际生产条件下的净化总效率、分粒度净化效率、运行稳定性、生产安全性、可再生性等主要指标,评述了实验室检测数据。结果表明,经特殊设计的具有通透拦截效应的高镍金属滤芯较通过聚结原理工作的纤维型滤芯更胜任高流速、粉尘浓度多变且含湿煤层气的工作条件,其技术指标更具优势。     

我国煤层气田地面工程存在的问题及对策

我国在未来5～10年煤层气开发处在一个大发展时期,根据相关规划预测到2015年、2020年地面采气量将分别达到100×108m3、200×108m3。目前,发现的煤层气田多为低产、低丰度、低压气藏,一般处在山区、山高谷深、地形复杂、地面建设周期长。煤层气田地面工程面临投资偏高;国家及行业对煤层气田地面工程无标准;存在相关技术不配套;采出气中携带煤粉;采出水处理成本高等困扰地面建设的技术难题。结合煤层气田工程特点,对存在问题提出了对策性措施和建议,并指出了技术攻关的研究发展方向。     

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。     

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。     

“双环三控法”在煤层气井智能排采中的应用

目前煤层气井的排采主要依靠人工调节控制来完成,这使得在产水、产气初期很容易对气井控制不及时,造成应力闭合、煤粉堵塞、地层气锁等伤害,从而影响气井产量。为此,针对煤层气井排水采气周期长、临界解吸压力不易控制、液面波动对气量影响大等排采难点,提出了"双环三控法"排采控制策略。该控制策略以控制动液面为核心,通过对套管压力、流动压力的双闭环控制以及控降液、控流压及控套压等3种控制策略,实现了煤层气井从降液、解吸至产气等不同阶段的智能排采控制。进而基于经典的"双环三控法"控制原理(以变频控制技术为主),采用现代ARM控制技术,研发了一套煤层气井智能排采控制装置,实现了对煤层气井井底流压和井口套压的双闭环控制。在中国石油华北油田公司2×10~8 m~3煤层气产能建设中的应用效果表明,运用该控制系统,排采设备能够在不同的排采阶段自动实现智能调整参数和安全生产,节约了劳动力资源,降低了煤层气井排采成本,使煤层气勘探开发更加智能化、精细化和安全化,具有良好的推广应用价值。     

煤层气集气站过滤装置滤芯性能试验及优化

在煤层气集输过程中,需在集气站设置组合式过滤装置,以便对粉煤灰颗粒进行过滤,因此需对过滤装置常用几种滤芯的过滤精度和效率进行评价,以优化滤芯的使用方式。文章介绍了对聚酯纤维滤芯、复合膜滤芯、高镍滤芯进行现场及试验室试验的结果,得到了三类滤芯在现场使用中的过滤效率、压降数据以及三类滤芯未使用时的试验室初始压降数据,对比分析了滤芯的过滤效率,并提出了滤芯现场使用的一些建议。