關(guān)于天然氣開(kāi)發(fā)及處理相關(guān)事宜的探討

吳磊章 劉璟 王霄(中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田第三采氣廠(chǎng)，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017300)

關(guān)于天然氣開(kāi)發(fā)及處理相關(guān)事宜的探討

吳磊章 劉璟 王霄(中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田第三采氣廠(chǎng)，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017300)

采用天然氣作為能源，可減少煤和石油的用量，因而大大改善環(huán)境污染問(wèn)題。目前天然氣的開(kāi)發(fā)與處理已經(jīng)日趨完善，但是在開(kāi)發(fā)過(guò)程中如何用最少的投入和最安全的方式達(dá)到生產(chǎn)的指標(biāo)，還需要更加高效安全的進(jìn)行開(kāi)發(fā)和處理天然氣。筆者在此目的上對(duì)天然氣的開(kāi)發(fā)與處理中應(yīng)該注意的事項(xiàng)探討自己的看法。

天然氣；開(kāi)發(fā)；處理；探討

天然氣是指自然界中天然存在的一切氣體，在石油地質(zhì)學(xué)中，通常指油田氣和氣田氣，其組成以烴類(lèi)為主，并含有非烴氣體。天然氣作為一種清潔能源，能大大的減少二氧化硫和粉塵排放量，減少二氧化碳排放量和氮氧化合物排放量，能從根本上改善環(huán)境質(zhì)量。同時(shí)天然氣與人工煤氣相比，更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。天然氣還能極大的改善家居環(huán)境。因此天然氣被廣泛用于城市當(dāng)中。

天然氣是一種混合氣態(tài)化石燃料，也同原油一樣埋藏在地下封閉的地質(zhì)構(gòu)造之中，對(duì)于只有單相氣存在的，我們稱(chēng)之為氣藏，其開(kāi)發(fā)方法既與原油的開(kāi)發(fā)方法十分相似，又有其特殊的地方。經(jīng)濟(jì)適用的天然氣處理方法也影響到天然氣的生產(chǎn)指標(biāo)。本文對(duì)此展開(kāi)了具體的探討。

1 天然氣的開(kāi)發(fā)

1.1 天然氣開(kāi)發(fā)技術(shù)

目前天然氣的開(kāi)發(fā)技術(shù)有以下幾種：碳酸鹽巖氣藏開(kāi)發(fā)技術(shù)、中低含硫氣藏開(kāi)發(fā)技術(shù)、低滲透氣藏綜合表征技術(shù)、異常高氣壓氣藏開(kāi)發(fā)技術(shù)及凝析氣藏循環(huán)注氣開(kāi)發(fā)技術(shù)。

碳酸鹽巖氣藏開(kāi)發(fā)技術(shù)主要用于四川盆地等地區(qū)，碳酸鹽巖裂縫孔隙嚴(yán)重，含水的氣藏較多，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中產(chǎn)水并且嚴(yán)重影響到天然氣的生產(chǎn)，因此借助裂縫氣藏綜合評(píng)定技術(shù)，同時(shí)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中通過(guò)機(jī)抽、氣舉、排泡以及優(yōu)選管柱等技術(shù)，延長(zhǎng)氣井的使用時(shí)間，從而增加產(chǎn)量。

中低含硫氣藏開(kāi)發(fā)技術(shù)，目前國(guó)內(nèi)還有一部分天然氣在開(kāi)發(fā)前含有硫元素，這部分氣體需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的處理才能開(kāi)發(fā)，否則硫元素會(huì)對(duì)管道等設(shè)施腐蝕，開(kāi)發(fā)這部分氣體就需要使用仿佛是的開(kāi)發(fā)技術(shù)，其中主要的就是凈化脫硫技術(shù)，通過(guò)該技術(shù)可以獲得脫硫的天然氣。

低滲透氣藏綜合表征技術(shù)，顧名思義，主要應(yīng)用于滲透率較低的氣藏儲(chǔ)集層，目前在我國(guó)，主要從控制儲(chǔ)集層滲透與發(fā)育的程度方面入手，全面控制區(qū)域內(nèi)天然氣的分布特點(diǎn)。

異常高氣壓氣藏開(kāi)發(fā)技術(shù)，適用于高壓力氣藏，一般可獲得充足的產(chǎn)氣量。該技術(shù)構(gòu)建關(guān)于氣井區(qū)域的地質(zhì)模型，并分析采集到的大數(shù)據(jù)，從而更加準(zhǔn)確地分析氣井的情況，同時(shí)還可以監(jiān)測(cè)巖心情況，從而有效提高氣田的使用效率。

凝析氣藏循環(huán)注氣開(kāi)發(fā)技術(shù)，主要針對(duì)部分含有凝析油的氣田，通過(guò)相關(guān)的配套設(shè)施，追蹤氣田的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，并通過(guò)分析與評(píng)價(jià)技術(shù)，達(dá)到高效開(kāi)發(fā)該類(lèi)型氣田的效果。

1.2 天然氣開(kāi)發(fā)的問(wèn)題及建議

目前我國(guó)天然氣的開(kāi)發(fā)還存在許多問(wèn)題與挑戰(zhàn)，最大的難題就是天然氣管線(xiàn)的腐蝕，這會(huì)影響到天然氣的安全運(yùn)輸，一旦天然氣管道腐蝕問(wèn)題嚴(yán)重，在運(yùn)輸過(guò)程中就會(huì)發(fā)生泄漏，這不僅浪費(fèi)了天然氣資源，甚至?xí)l(fā)爆炸等事件的發(fā)生，甚至于造成人員傷亡。因此，需要有效的防止管道腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，保證天然氣管道正常的運(yùn)輸，從而提高天然氣的運(yùn)輸效率。天然氣管道的腐蝕原因有很多，壓力、地質(zhì)環(huán)境等的不適都會(huì)造成天然氣管道的腐蝕，因此相關(guān)部門(mén)需要高度重視天然氣的運(yùn)輸管線(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)檢查與更換管道，保證天然氣能夠安全有效的輸送。

在氣田開(kāi)發(fā)后期，地層會(huì)出現(xiàn)壓力下降等問(wèn)題，從而導(dǎo)致氣井自噴能力的降低、氣井產(chǎn)水等問(wèn)題的出現(xiàn)，于是，在氣藏開(kāi)發(fā)后期需要對(duì)氣井進(jìn)行綜合治理，采取適當(dāng)?shù)姆椒ê图夹g(shù)，合理調(diào)整氣井的壓力。因此，為提高氣田開(kāi)發(fā)后期氣井的維護(hù)秩序，我們需要延長(zhǎng)氣田生產(chǎn)時(shí)間，從而做好地下氣田的開(kāi)發(fā)工作。

2 天然氣的處理

2.1 天然氣的處理工藝原理

從液化天然氣工廠(chǎng)出來(lái)的原料氣，含有許多雜志，因此要對(duì)其進(jìn)行凈化預(yù)處理后才能儲(chǔ)存和運(yùn)輸。原料氣中一般含有酸性氣體、重?zé)N、水和其他雜質(zhì)等，我們需要將雜質(zhì)按照規(guī)范處理達(dá)到行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)含量，才能夠進(jìn)入下一環(huán)節(jié)的處理工藝。

采用丙烷預(yù)冷和膨脹制冷相結(jié)合，從中獲得冷凝分離所需要的冷量，然后逐級(jí)冷卻天然氣，并利用天然氣中各組分冷凝溫度之間的差異，使所含輕烴組分依次析出并且與氣分離。

2.2 天然氣的處理流程

天然氣需要脫除酸性氣體，對(duì)原料氣中含有的酸性成分進(jìn)行凈化預(yù)處理，主要使用的脫酸工藝有化學(xué)溶劑吸收法、物理吸收法、混合吸收法、甲基二乙醇胺法等，其中溶劑吸收工藝是目前比較經(jīng)濟(jì)安全和高效的一種工藝，將物理吸收法與化學(xué)吸收法相結(jié)合，來(lái)實(shí)現(xiàn)脫酸的目的，這種方法十分有效。

天然氣需要脫除水分，如果天然氣氣體中含有硫酸和二氧化碳，那么水分的存在會(huì)促使天然氣中形成具有腐蝕性的酸性液體，對(duì)生產(chǎn)管線(xiàn)設(shè)備和運(yùn)輸管道設(shè)備造成嚴(yán)重的腐蝕損壞，因此對(duì)于天然氣中包含的水分一定要進(jìn)行脫水處理。主要的工藝是利用三甘醇進(jìn)行脫水，就是利用這種材料將天然氣中的水分進(jìn)行吸收處理，還可以使用分子篩進(jìn)行天然氣的脫水處理，這是目前使用最廣泛的方法，因?yàn)榉肿雍Y是人工合成沸石，對(duì)天然氣中的水分子具有極強(qiáng)的親和力和吸附特性，因此效用很高。

原料氣中還有其他的雜志氣體需要脫除硫、貢等，采用勞斯廢氣處理工藝進(jìn)行脫硫處理，過(guò)分子篩脫汞或者利用固定床進(jìn)行吸附來(lái)脫貢。

2.3 天然氣處理的優(yōu)化措施

天然氣處理不僅涉及到工藝技術(shù)，還有天然氣處理的投入成本問(wèn)題，目前我國(guó)天然氣生產(chǎn)水平在不斷的發(fā)展，社會(huì)各個(gè)行業(yè)對(duì)天然氣的需求量也在不斷增對(duì)，因此需要大量高效的生產(chǎn)天然氣，優(yōu)化天然氣處理的成本，真正做到降本增效，響應(yīng)國(guó)家的號(hào)召。

合理配置天然氣的資源，規(guī)劃出一套科學(xué)合理的天然氣處理方案和計(jì)劃是十分有必要的，從而實(shí)現(xiàn)安全高效的天然氣輸送方案，還可以將數(shù)學(xué)建模與天然氣處理密切結(jié)合，采用科學(xué)合理的數(shù)學(xué)模型方法，升級(jí)傳統(tǒng)的天然氣處理工藝，在創(chuàng)新的基礎(chǔ)上實(shí)踐。

天然氣處理工藝的優(yōu)化對(duì)于整個(gè)能源事業(yè)的發(fā)展要求很高，因此提高天然氣處理的工作人員的工作能力也是非常重要的，相關(guān)工作人員在進(jìn)行天然氣的處理中必要要熟練的掌握技術(shù)方法，并且做到安全操作，明確責(zé)任，在整個(gè)工作過(guò)程中要相互學(xué)習(xí)和交流，提高自身素質(zhì)，從而優(yōu)化整個(gè)天然氣處理工藝的效果。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，國(guó)家對(duì)于能源的需求量也日益增多，天然氣作為清潔能源，越來(lái)越受到各行各業(yè)的青睞，因此大力發(fā)展天然氣的開(kāi)發(fā)與處理工藝技術(shù)亟不可待。天然氣的開(kāi)發(fā)和處理是保證天然氣高效采收的重要前提，關(guān)系到天然氣采收量的多少，也影響到天然氣是否可以高效的利用。已有的天然氣開(kāi)發(fā)與處理技術(shù)需要優(yōu)化，隨著科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步，天然氣開(kāi)發(fā)與處理技術(shù)也要追隨時(shí)代的潮流，進(jìn)一步發(fā)展和完善，尤其是完善超高壓氣藏高效安全生產(chǎn)技術(shù)、高含硫氣藏高效安全生產(chǎn)與防腐凈化技術(shù)等，為中國(guó)天然氣開(kāi)發(fā)工業(yè)迅速發(fā)展提供有力的技術(shù)支撐，同時(shí)減少天然氣開(kāi)發(fā)與處理資金的投入，使得氣田生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)更加合理，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的技術(shù)要求。要做好天然氣開(kāi)發(fā)與處理工藝的工作，需要國(guó)家、相關(guān)部門(mén)、以及工作人員三者的共同努力，只有這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)天然氣開(kāi)采事業(yè)高速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)我國(guó)天然氣事業(yè)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的最大化。

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