煤层气地面集输方案的研究

  煤层气地面集输方案的研究  Summary：煤层气田的特点是气体较洁净、单井产量低、井网密度大、井数多、井压高，由于煤层储层管道和天然气管道压力较低，不得不大量修建管道，且成本较高。研究煤层储层管道的影响因素和计算规律，设计优化管道参数，降低管道总投资十分重要。利用OLGA软件模拟多相流，建立煤层储层和储层水力计算模型，模拟分析管道流量、管径、入口湿度和压力对管道压降参数的影响。分析表明，影响煤层管道结构参数的主要因素是管道直径和流量，影响最大，本研究对煤区储层的计算和设计提供了重要的指导。Keys：煤层气；集输管道；影响因素一煤炭天然气工业发展的意义1促进能源结构的改善考虑到目前的发电形势，我国的能源储备相对较少，主要能源是煤炭。因此，我国的能源供应仍然紧张，无论是人口还是经济发展。开发煤炭、天然气等新型能源，可以有效减少我国能源短缺，在一定程度上促进我国能源结构的改变，也有利于我国经济的快速发展。因此，为了充分发挥我国在煤炭资源方面的优势，必须进行煤层研究开发，切实改善我国的能源结构，解决资源短缺问题。2提高煤矿安全系数近年来，随着我国传统采煤技术的发展，发生了煤矿爆炸等一系列安全事故。如果在采煤前预先抽采煤层气，可以有效降低煤矿的甲烷含量，并在安全的条件下进行控制，从而大大降低其含量。3对减少环境污染的贡献目前全世界都十分重视环境保护，根据这项研究，我国每年向大气排放60亿立方米的二氧化碳。因此，要加大油气资源开发力度，这既是国际发展的要求，也是我国环境保护的重要举措。二、煤层气管道堵塞的主要原因分析1地理原因我国幅员辽阔，错综复杂，煤矿大多地处高原地区，交通不便。压缩煤层气集输送管道只能铺设在山地，由于该区落差大且不均匀，管道中出现了U形结构，使得煤层气管道不易于输送管道中的液体和凝析液体。2煤层气体组成的原因煤的性质是影响煤层气成分的主要因素，一般来说，煤中硫的含量较多，所以煤的气层含有很多酸性气体，通常是硫化氢和二氧化硫。煤层气体由于形成水蒸气，然后在流速、环境温度和酸性气体的共同作用下形成水膜。大量生锈不仅造成管道堵塞，而且腐蚀天然气管道，影响管道质量，缩短管道使用寿命。3产生粉尘的原因粉尘颗粒是煤层气层中的一种杂质，在管道内移动时，会影响流速，使颗粒沉降到液体中。同时，这类粉尘在一定程度上加速了蒸汽的冷凝，最终导致液体量的增加，特别是在煤颗粒冷凝温度较高的情况下。很明显，凝结液滴蒸汽粘附在管道上，然后这些液滴撒布并分裂成颗粒，形成循环作用，在水蒸气颗粒和粉尘的共同作用下，特别容易发生管道堵塞。4温度和压力转移原因从煤层输送气体时，水合物会受到温度的影响，温度的变化会直接影响管道内物质的生存条件和化学反应，随着反应的进行，出现了堵塞问题。通过对现有位置的分析，冬季或低洼山谷受水温的影响较大，可能导致水凝结的形成。如果天然气的温度低于水合物的形成温度，那么在快速冷却过程中会产生大量的水合物，从而增加管道堵塞的可能性。同时不难看出，管道压力的升高导致水合物温度的升高，严重影响了煤层天然气管道的使用寿命。三工艺流程与工艺优化1煤层气收集和运输技术的优化分析后，碳化甲烷在套管中产生，在井中测量，从收集器流入主井，然后进入采气管道。天然气生产部门收集后，管线通过采气支线各条管线的串联井和集气阀组，与采气中线一起进入集气站，碳化甲烷必须从气体中分离出来。来自集气站的液体进入压缩机进行加压、分离、脱水等环节，加药使用后输送至下游用户。该方法的优点是有效缩短了采气管网的长度，降低了能耗，减少了企业在管网中的资金投入，有效保护了周围的自然环境，提高了采气管网对天然气的适应性。2管道材料的合理选择在选择气流管道时，应首先选择柔性、耐磨、结构方便、使用寿命长的PE塑料。目前，当管道直径小于400mm时，可选择PE管进行连接。其次，PE管的壁厚可从sdr11减至sdr176，可以有效地节约管道的成本。此外，研究团队还测试了sdr21管的静水压、抗裂性、断裂伸长率和其他性能。3优化集气站关键设备的选择煤层气机站工艺流程可分为两种方式，主要满足机站工艺要求，降低煤层气生产成本。（1）对于主要生产区，集气站必须采用一次加压，直接将煤层压力从0.05Mpa提高到4.0Mpa，然后再进行脱水除尘。（2）矿区面积较小，将受到煤矿的影响。本工程为临时车站，站内设备为移动式，撬装设备可有效重复使用，且易于移动。第一步，将煤层气从0.05Mpa加压至1.4mpa，脱水除尘，然后通过二次加压将煤层气压力从1.2MPa增加至4.0Mpa，然后测量并输出。4优化现场工艺流程和油井设计优化现场相应工艺，设计并将原井管线吊至地面保温层。这种方法的优点是：所有管道都移动到地面，可以保证后续的维护工作，而地面管道的隔热措施可以有效地解决管道冻结和堵塞的问题。通过减少材料和工作量，可以有效地加快项目的建设。由于低压低碳化甲烷产量的特点，碳化甲烷提取方法可能不同于现有天然气井，9米到5米可以有效地减少油井面积和油井投资。四加压煤层气输送管道堵塞的主要预防措施1安装脱水装置或使用水合抑制剂水化合物的影响是导致甲烷碳酸盐捕获和输送管道堵塞的主要因素之一。水化合物的影响仍然难以处理，这已成为捕获和运输甲烷碳酸盐的一个重要障碍。为了减少水合物的影响，可以在增压站安装脱水设备。例如，三乙二醇脱水溶剂的优异亲水性可用于吸附碳化甲烷水合物，同时具有良好的脱水效果和反复升温再生作用。同时注意脱水设备的维护，防止三甘醇溶液进入管道，促进药液的形成。此外，添加水合物抑制剂可以有效减少水合物的形成，减少水合物堵塞的发生。水合物的防治效果与碳化甲烷的温度、缓蚀剂的种类和用量密切相关，预防和控制的过程应以管道的实际运输为基础，保证缓蚀剂的种类和注入方式科学合理，实际生产变化应随着时间的推移进行调整和改进。2制定综合防御措施煤层气集输气管道发生堵塞的原因很多，最严重的问题是水堵塞。因此，为了彻底解决管道堵塞的问题，必须采取有效的方法解决碳水化合物阻塞。阻水化合物的问题主要由储气罐中的水凝结引起，目前碳化甲烷不能通过相关技术手段完全脱水，但可以及时去除冷凝水，避免水量增加，破坏了去除冷凝水后形成水化合物的条件，从而在一定程度上抑制了水化合物的形成。由于低碳河谷和U型管道的排水位置不规则，因此有必要在低碳河谷安装U型管道，进行长距离管道的排水和定期清洁，减少下游管道中水堵塞的可能性。3管道设计参数的优化在检查管道堵塞问题后，有必要对管道设计问题进行技术讨论，制定有效的解决方案，优化管道结构和保温参数的设计，减少管道发生堵塞的可能性。在分析优化设计参数的影响时，可以有效减少阻塞频率，为后续管道改造和施工提供理论依据。结束语：总之，由于我国碳酸甲烷的使用有限，且该领域处于开发阶段，防治管道堵塞的方法主要集中在天然气管道堵塞的处理措施上。因此，在今后研究煤层气集输管道领域存在的问题时，有必要建立成熟的 管理体系 怎么建立质量管理体系环保管理体系it运维服务管理体系质量体系程序文件项目安全生产管理体系 ，合理分析可能出现的问题，找到科学的解决方案，有效地促进碳化甲烷的开发利用。Reference：[1]蒋洪，张黎，任广欣，等.煤层气地面集输管网优化[J].天然气与石油，2013，31（01）：08-12.[2]李树清，李轲.低压煤层气环状集输管网的管径计算[J].石油工程建设，2012，36（06）：28-34.[3]薛岗，许茜，王红霞，等.国内煤层气地面集输系统现状及简析[J].中国煤层气，2011，08（05）：40-43. -全文完-