煤層氣集輸

1、單位代碼:10615西南石油大學(xué)碩士學(xué)位論文論文題目:煤層氣開采與集輸工藝研究碩士生:肖燕導(dǎo)師:袁宗明(教授)學(xué)科專業(yè):油氣儲(chǔ)運(yùn)工程研究方向:油氣集輸工藝…2007年4月摘要隨著常規(guī)天然氣資源的不斷減少能源需求的不斷增加特別是對(duì)環(huán)境保護(hù)要求的日趨嚴(yán)格煤層氣作為巨大的潛在資源在我國(guó)能源消費(fèi)中的地位也逐步提高。在我國(guó)目前對(duì)于煤層氣的開采還有一定的難度并且煤層氣的集輸還只是處于起步階段因此本文討論了煤層的排水采氣工藝以及地面鉆井開采出的煤層氣

2、的集輸問題重點(diǎn)是集輸工藝的研究。在排水采氣工藝方面對(duì)排水采氣機(jī)理以及采氣過程進(jìn)行分析簡(jiǎn)單介紹了幾種常見采氣設(shè)備的采氣原理提出了排水采氣工藝連續(xù)性的臨界條件的合理的計(jì)算方法為了取得最佳的排水采氣量提出了井筒液面的計(jì)算方法提出了氣井的防砂工藝、工藝參數(shù)設(shè)計(jì)方法以及相應(yīng)的計(jì)算框圖。在集輸方面只考慮井場(chǎng)到集氣站的工藝重點(diǎn)研究氣體的集輸。井場(chǎng)不設(shè)置節(jié)流閥考慮將氣液分離裝置布置在井場(chǎng)且采用兩個(gè)分離器并在分離器出口的氣管線和水管線分別布置一個(gè)除雜設(shè)施

3、將壓氣站、脫水站合并到集氣站進(jìn)行氣體的預(yù)處理考慮到脫水的經(jīng)濟(jì)性將增壓站布置在脫水站的前面對(duì)于含氧量超標(biāo)的煤層氣考慮脫氧操作建立了集氣站位置確定模型并對(duì)簡(jiǎn)化模型進(jìn)行求解對(duì)于采氣管線沿途凝析水的收集考慮在采氣管線上安裝凝析水收集裝置或者在壓縮機(jī)入口處設(shè)置專門的氣液分離器最后提出了不同水質(zhì)的采出水的處理工藝。在集輸設(shè)備選擇方面通過多種設(shè)備的比較對(duì)采出氣分離、采出水分離、采氣管線上的凝析水收集裝置、增壓裝置及增壓裝置前的凝析水收集裝置、脫水系統(tǒng)

4、設(shè)備以及氣管線、水管線、壓縮機(jī)前的固相雜質(zhì)控制設(shè)備進(jìn)行了選擇并列出設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算方法和相應(yīng)的計(jì)算框圖提出了適合地面鉆井開采出的煤層氣的脫氧工藝對(duì)壓縮裝置中水的凝析情況進(jìn)行了預(yù)測(cè)根據(jù)工程熱力學(xué)方法和實(shí)際氣體狀態(tài)方程對(duì)析水量的計(jì)算公式進(jìn)行了推導(dǎo)經(jīng)過比較推薦出集輸系統(tǒng)中氣體和水的計(jì)量裝置。最后應(yīng)用本文提出的煤層氣集輸工藝通過Hysys軟件和Matlab編程以及Exoel擬和等對(duì)一組四口井的煤層氣田進(jìn)行工藝計(jì)算、設(shè)備選型等并作出了井口到集氣站的

5、流程圖。本文對(duì)煤層氣這種低壓、含水量大以及雜質(zhì)多的氣體的集輸工藝進(jìn)行了系統(tǒng)的研究研究結(jié)果對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)具有一定的指導(dǎo)意義和參考價(jià)值。關(guān)鍵詞:排水采氣集輸工藝集輸設(shè)備固相控制采出水處理AbstraCtWiththedeereaseofnmalnaturalgassoureetheeonstantinereaseofenergydemesPeeiallytherigousdemtoenvironmenialProteetionCBMPlays

6、anmemeimPo比川troleinenergyeonsumPtionashugePotentialresourees.TheCBMexPloitationinoureoUntryhassomediffieultythegatheringteehnologyfCBM15onlyatthePrimarystagetherefethePaPerhasdiseussedthedrainageteehnologygatheringteelin

7、ologyofCBMexPloitedbysurfacewelldrillingfocusedongatheringteehaology.2.5本章小結(jié).........................................……...……183煤層氣的集輸工藝研究.............................................……193.1井場(chǎng)工藝系統(tǒng).........................

8、.……..............……193.1.1常規(guī)天然氣井場(chǎng)工藝特點(diǎn).................................……193.1.2煤層氣井場(chǎng)工藝.........................................……193.2煤層氣集輸系統(tǒng).............................................……213.2.1煤層氣集輸系統(tǒng)及比較...............

9、....................……223.2.2集氣站位置確定.........................................……233.2.3采氣管線管徑的確定..........…….....................……253.3集氣站工藝設(shè)計(jì).......................................……263.3.1煤層氣集氣站工藝................……....

10、.............……273.3.2工藝方案比較...........................................……283.4本章小結(jié)................................................……284主要工藝設(shè)備及工藝計(jì)算...........................................……304.1分離單元設(shè)備選取................

11、...........................……304.1.1采出氣分離單元.........................................……304.1.2采出水分離單元.........................................……314.2集輸管線工藝............................……344.2.1管線設(shè)計(jì).........................

12、.....................……344.2.2凝析水收集工藝.........................................……354.2.3氣管線中固相雜質(zhì)控制...................................……384.2.4水管線中固相雜質(zhì)控制...................................……414.3脫氧方法選擇.....................

13、..........................……424.4增壓?jiǎn)卧に?...................................……434.4.1增壓設(shè)備選擇...........................................……434.4.2壓縮機(jī)入口氣體的凈化...................................……454.4.3水凝析情況預(yù)測(cè)及對(duì)壓縮機(jī)影響的控制.......

14、..............……484.5脫水設(shè)備選取及主要工藝參數(shù)設(shè)計(jì).............................……524.5.1脫水設(shè)備選取...........................................……524.5.2脫水工藝計(jì)算...........................................……524.6水合物的預(yù)測(cè)及抑制方法.....................

15、................……554.7地面計(jì)量方法選擇...........................................……554.7.1氣計(jì)量方法選擇.........................................……564.7.2水計(jì)量方法選擇.........................................……564.8采出水處理工藝..................

16、...........................……574.9本章小結(jié)...................................……595某煤層氣田集輸設(shè)計(jì)實(shí)例...........................................……615.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)...............................................……615.2集輸設(shè)計(jì)...................

17、..........................……615.2.1集輸設(shè)計(jì)思路.........................................……615.2.2集輸設(shè)計(jì)過程...........................................……626結(jié)論及建議..............................................……70致謝..................