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    淺談煤層氣地面工程建設(shè)現(xiàn)狀與認(rèn)識(shí)

    2020-09-07 07:12:22姜文文
    石油研究 2020年7期
    關(guān)鍵詞:集氣站井場(chǎng)煤層氣

    姜文文

    摘要:煤田開(kāi)發(fā)是我國(guó)重要的開(kāi)發(fā)對(duì)象,煤層氣地面工程是我國(guó)煤田開(kāi)發(fā)中的重要工作,地面工程的建設(shè)能夠確保我國(guó)煤田開(kāi)采事業(yè)的順利進(jìn)行,通過(guò)對(duì)我國(guó)煤層氣地面工程建設(shè)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析,并結(jié)合在建設(shè)過(guò)程中所出現(xiàn)的問(wèn)題,提出相關(guān)的解決對(duì)策,能夠?yàn)槲覈?guó)煤層氣地面工程建設(shè)發(fā)展提供合理建議。

    關(guān)鍵詞:煤層氣;地面工程;現(xiàn)狀

    隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷提高,各行各業(yè)對(duì)能源的需求量也一直在不斷發(fā)生著變化,煤層氣的合理應(yīng)用能夠有效解決天然氣的供需問(wèn)題,因此需要加強(qiáng)煤層氣地面工程建設(shè),隨著大規(guī)模工程建設(shè)的日益突出,煤層氣地面工程建設(shè)在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題,因此就需要結(jié)合煤層氣地面工程建設(shè)現(xiàn)狀,提出合理的改進(jìn)措施,從而有效提高我國(guó)煤層氣地面工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益。

    1煤層氣田的特點(diǎn)

    煤層氣是一種吸附在煤層中的氣體,煤層氣的主要成分與天然氣的成分相同,煤層氣中甲烷含量在95%左右,丙烷、乙烷的含量較少。通常情況下,煤層氣采用排水降壓的方式進(jìn)行采氣,只有將煤層中的水排出,降低地層壓力,才能夠?qū)⒚簩託忾_(kāi)采出來(lái)。因此煤層氣的集輸特點(diǎn)是排水降壓、單井產(chǎn)量低、進(jìn)口壓力低。煤層氣的開(kāi)采需要進(jìn)行連片開(kāi)發(fā),合理利用密閉采出流程,減少能源消耗,合理利用設(shè)備、優(yōu)化材料,合理利用煤層壓力,可以有效提高能量的利用率。

    2優(yōu)化技術(shù)工藝和流程

    2.1優(yōu)化煤層氣地面集輸工藝

    煤層氣經(jīng)過(guò)解析之后會(huì)由套管采出,通過(guò)井場(chǎng)計(jì)量后匯入到本井從匯管,然后進(jìn)入采氣管線,單井利用井間串聯(lián)的方式匯集到采氣支線,各采氣支線匯集到集氣閥組,利用彩旗干線進(jìn)入集氣站,煤層氣在集氣站中需要進(jìn)行氣液分離,然后進(jìn)入增壓器進(jìn)行增壓,分離、脫水等環(huán)節(jié),通過(guò)計(jì)量后輸送至下游用戶利用。該方式的優(yōu)點(diǎn):有效降低采氣管線的長(zhǎng)度,減少能源消耗,降低企業(yè)對(duì)管網(wǎng)的資金投入,有效保護(hù)周?chē)淖匀画h(huán)境,提高采氣管網(wǎng)對(duì)氣田開(kāi)發(fā)的適應(yīng)性。

    2.2合理選擇管材標(biāo)準(zhǔn)

    對(duì)于采氣管線的選擇,首先要選擇柔性好、耐磨、施工方便、使用周期長(zhǎng)的PE塑材。剛才氣管線直徑小于400毫米時(shí),均可以選擇PE管材進(jìn)行連接,其次,將PE管材管壁厚度SDR11降低至SDR17.6,能夠有效節(jié)省管材費(fèi)用。并且,研究團(tuán)隊(duì)對(duì)SDR21管材的靜液壓、耐開(kāi)裂、斷裂延伸率等性能進(jìn)行測(cè)試,SDR21管材也能夠適用于煤層氣采氣管網(wǎng)。

    2.3優(yōu)化集氣站主要設(shè)備選型

    煤層氣機(jī)器站工藝流程主要可以分為兩種方式,不僅要滿足機(jī)器站的工藝要求,還要降低煤層氣的投產(chǎn)成本。

    (1)針對(duì)主力產(chǎn)區(qū),集氣站需要采用一級(jí)增壓,將煤層氣壓力從0.05Mpa直接增加到4.0Mpa。然后再進(jìn)行脫水除塵等工藝,計(jì)量后進(jìn)行外輸。

    (2)針對(duì)礦權(quán)面積小,會(huì)受到煤礦開(kāi)采影響的煤層氣,為減少工程的資金投入,需要采取二級(jí)增壓,所建的集氣站為臨時(shí)站場(chǎng),站內(nèi)所采取的設(shè)備為移動(dòng)式撬裝裝置,能夠有效實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用,方便移動(dòng)。將煤層氣進(jìn)行一級(jí)增壓,從0.05Mpa增加到1.4Mpa,然后進(jìn)行脫水、除塵處理,再通過(guò)二次增壓,將煤層氣壓力從1.2Mpa增加到4.0Mpa,計(jì)量后進(jìn)行外輸。

    2.4優(yōu)化井場(chǎng)工藝流程和設(shè)計(jì)

    通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用,優(yōu)化停產(chǎn)工藝流程和設(shè)計(jì),將原井口的管線抬至地面,并做好保溫措施。該方式的優(yōu)點(diǎn)為:將管線全部移至地面,可以確保后期的維修工作,對(duì)地面管線進(jìn)行保溫措施,可以有效解決管線凍堵問(wèn)題;減少材料的消耗;減少工程量,能夠有效提升工程施工速度。

    煤層氣井底壓力低,產(chǎn)量小等特點(diǎn),因此煤層氣與常規(guī)天然氣井的開(kāi)采方式會(huì)有所差別,通過(guò)分析煤層氣防爆區(qū)的劃分等級(jí),將發(fā)電機(jī)組與井口的距離有9米縮減到5米,可以有效減少井場(chǎng)占地面積,降低井口投資。

    3模塊化施工

    進(jìn)行模塊化建設(shè)的前提是以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),根據(jù)站場(chǎng)工藝的技術(shù)特點(diǎn),將建設(shè)站場(chǎng)劃分為若干模塊,再將功能區(qū)模塊進(jìn)行精細(xì)化拆解,成為施工預(yù)制模塊。工廠在完成施工預(yù)制模塊后,在建設(shè)站場(chǎng)進(jìn)行組裝,利用模塊化施工可以保證流水作業(yè),現(xiàn)場(chǎng)工廠都能同時(shí)進(jìn)行施工作業(yè),可以有效節(jié)省人力、物力,為煤層氣的開(kāi)發(fā)提供更高的經(jīng)濟(jì)效益。具體實(shí)施方式如下:

    (1)模塊化預(yù)制:?jiǎn)尉?jì)量閥組、抽油機(jī)配電柜以及自動(dòng)化控制柜、單井配電、井場(chǎng)圍欄、放空管等模塊。

    (2)模塊化施工:對(duì)施工工具進(jìn)行優(yōu)化,將預(yù)制模塊運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)后進(jìn)行整體組裝。利用平行作業(yè)理念,通過(guò)合理優(yōu)化組織和先進(jìn)技術(shù),將不同工序進(jìn)行交叉作業(yè),從而能夠有效提高工程施工質(zhì)量。

    4煤層氣地面工程建設(shè)應(yīng)注意的問(wèn)題

    (1)由于我國(guó)對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)方面的經(jīng)驗(yàn)不足,并且相對(duì)基礎(chǔ)經(jīng)驗(yàn)有限,能夠做到全面地面集輸處理的單位比較少,因此在開(kāi)發(fā)過(guò)程中并沒(méi)有辦法借助其他成功經(jīng)驗(yàn),需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的開(kāi)發(fā)來(lái)總結(jié)相關(guān)問(wèn)題,并提出相應(yīng)的解決措施。

    (2)煤層氣屬于一種非常規(guī)資源,因此在進(jìn)行開(kāi)采過(guò)程中,不能按照傳統(tǒng)的思念進(jìn)行開(kāi)采,需要在符合國(guó)家相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的前提下,制定合理的開(kāi)采技術(shù),堅(jiān)持節(jié)約為本,提高工程人員的安全開(kāi)發(fā)意識(shí)。

    (3)由于我國(guó)煤層氣地面工程技術(shù)并沒(méi)有得到完全應(yīng)優(yōu)化,因此在具體實(shí)施過(guò)程中技術(shù)人員和項(xiàng)目人員應(yīng)當(dāng)互相配合,對(duì)工程進(jìn)行深入的了解,并對(duì)具體實(shí)施措施和實(shí)際情況進(jìn)行對(duì)比,不斷優(yōu)化和改善施工工藝。

    (4)由于煤層氣存在的地理環(huán)境較為復(fù)雜,目前我國(guó)仍然缺少成本低,效率高的開(kāi)發(fā)工藝,同時(shí)也缺乏提高生產(chǎn)效率的高新設(shè)備,導(dǎo)致煤層氣開(kāi)發(fā)的成本仍然較高。

    5結(jié)束語(yǔ)

    隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)能源的需求量也在不斷提升,世界上每個(gè)國(guó)家對(duì)煤層氣的利用率都非常重視,煤層氣開(kāi)發(fā)的質(zhì)量和效率與煤層氣地面工程建設(shè)工技術(shù)有著很重要的關(guān)系,因此、企業(yè)必須重視這個(gè)環(huán)節(jié),加強(qiáng)對(duì)煤層氣地面工程建設(shè)的分析和研究,改善現(xiàn)有的施工技術(shù),對(duì)提高煤層氣地面工程建設(shè)質(zhì)量有非常重要的意義。

    參考文獻(xiàn):

    [1]石濤濤.煤層氣田地面工程標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)綜述[J].山東工業(yè)技術(shù),2014:80.

    [2]劉文偉.煤層氣地面工程現(xiàn)狀及技術(shù)應(yīng)用[J].中國(guó)煤層氣,2013(02):36-39.

    [3]路興祿,張釗,張亞慶,劉祥忠,王艷.煤層氣地面工程標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)[J].石油工程建設(shè),2018,44(S1):43-47.

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