淺談煤層氣地面工程建設(shè)現(xiàn)狀與認(rèn)識(shí)

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。

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