高含硫氣田集輸系統(tǒng)增壓模式優(yōu)化研究

張麗

摘要：綠色能源的市場(chǎng)需求量逐年增加，為滿足綠色能源優(yōu)質(zhì)供應(yīng)需求，應(yīng)具體落實(shí)高含硫氣田科學(xué)化開采任務(wù)，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)穩(wěn)健發(fā)展。高含硫氣田集輸環(huán)節(jié)，應(yīng)優(yōu)化系統(tǒng)增壓模式，從而提高煤層氣收集率，保證高含硫氣田開采的安全性。本文客觀分析當(dāng)前高含硫氣田集輸系統(tǒng)增壓阻力，然后提出優(yōu)化集輸系統(tǒng)增壓模式的合理化建議。旨在為相關(guān)人員提供參考，為日后高含硫氣田集輸系統(tǒng)常態(tài)增壓奠定良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：高含硫氣田;集輸系統(tǒng);增壓模式;優(yōu)化策略

引言：近年來(lái)，高含硫氣田集輸活動(dòng)如火如荼得開展，對(duì)于開發(fā)人員來(lái)說，應(yīng)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)氣井壓力值的變化，為集輸系統(tǒng)增壓模式調(diào)節(jié)提供依據(jù)，確保高含硫氣田開采任務(wù)又好又快完成?；诖耍疚姆治龈吆驓馓锛斚到y(tǒng)增壓模式優(yōu)化路徑，為氣田穩(wěn)產(chǎn)給與理論支持。

1.高含硫氣田集輸系統(tǒng)增壓阻力

高含硫氣田開采的穩(wěn)定性受多種因素影響，如壓力、溫度、高程差、產(chǎn)液量等，下文針對(duì)各項(xiàng)因素具體分析：

1.1壓力因素

壓力點(diǎn)布設(shè)位置、增壓模式是影響集輸系統(tǒng)增壓效果的關(guān)鍵性因素。對(duì)于工作人員來(lái)說，應(yīng)動(dòng)態(tài)關(guān)注高含硫氣田井口壓差大小的實(shí)際變化，一般來(lái)說，大油壓差對(duì)應(yīng)單井增壓，小油壓差對(duì)應(yīng)單相（站）增壓[1]。

1.2溫度因素

總結(jié)集輸系統(tǒng)增壓經(jīng)驗(yàn)可知，集氣站間管段平均溫度值可作為最佳溫控值，盡最大可能保證高含硫氣田集輸系統(tǒng)內(nèi)部氣體流速的穩(wěn)定性，避免持液率大幅度變化。溫度值監(jiān)測(cè)期間，依據(jù)熱力學(xué)方法測(cè)得溫度值，當(dāng)溫度值達(dá)到規(guī)定的要求，保證高含硫氣田集輸管道暢通性。

1.3高程差因素

這項(xiàng)因素對(duì)高含硫氣田氣體攜液能力有重要影響，通過坡段細(xì)分具體了解氣體攜液情況，從而判斷集輸管線壓降幅度。從深層次原因進(jìn)行分析，高含硫氣田所處地形影響管線高程差大小，如果管線穿越山體、河流，那么高程差相應(yīng)增大。

1.4產(chǎn)液量因素

影響集輸系統(tǒng)增壓效果的另一重要因素，即高含硫氣田氣井產(chǎn)液量大小。集氣站分水輸送管線構(gòu)建數(shù)量和速率，也會(huì)不同程度的影響集輸系統(tǒng)增壓模式，濕氣集輸情況下，極易出現(xiàn)集氣管道積液，導(dǎo)致氣體有效輸送截面積減少，并且管道輸送效率大幅降低[2]。除此之外，還會(huì)增加介質(zhì)運(yùn)輸阻力，導(dǎo)致管線堵塞。

2.高含硫氣田集輸系統(tǒng)增壓模式優(yōu)化路徑

高含硫氣田開采任務(wù)量增多的同時(shí)，要想實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化、高效化開采目標(biāo)，應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)優(yōu)化集輸系統(tǒng)增壓模式，將安全因素管控工作落實(shí)到過程。增壓環(huán)節(jié)，保證所增壓力值的精準(zhǔn)度，如果壓力值把控不當(dāng)，那么高含硫氣田管道極易出現(xiàn)腐蝕、結(jié)垢等質(zhì)量問題，進(jìn)而影響高含硫氣田集輸系統(tǒng)運(yùn)行效率和質(zhì)量。

2.1增壓方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的注意事項(xiàng)

增壓模式改進(jìn)實(shí)踐應(yīng)得到正確方案指導(dǎo)，然而方案制定階段，應(yīng)注意相關(guān)事項(xiàng)，確保集輸系統(tǒng)增壓活動(dòng)有序開展。具體要點(diǎn)總結(jié)如下：

第一，干線增壓環(huán)節(jié)適當(dāng)控制集氣站數(shù)量，一般來(lái)說，兩個(gè)集氣站、多個(gè)集氣站最為適宜。近距離集氣站增壓集輸氣井油壓差盡可能控制到最小。第二，增壓點(diǎn)數(shù)量不宜過多，主要是因?yàn)楦吆驓鈮嚎s機(jī)采購(gòu)資金量多、成本高、安全性低。第三，單站增壓集輸系統(tǒng)的集氣站距離較遠(yuǎn)，換言之，單區(qū)域集氣站增壓集輸需求被全面滿足。第四，干線集中增壓模式具備便捷管理優(yōu)勢(shì)，主要是因?yàn)樵鰤涸O(shè)備及配套設(shè)施數(shù)量少，并且改造項(xiàng)目規(guī)模較小。第五，高含硫氣田增壓采取不同增壓開采模式，經(jīng)增壓集輸方案的多樣構(gòu)建，順利實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)，從中選擇最優(yōu)增壓集輸方案。第六，凈化廠入口壓力>7.58MPa;氣體流速控制期間，以經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)為參照，避免氣體流速過大或者過小。

2.2創(chuàng)新增壓開采技術(shù)

隨著高含硫氣田開采需求的增多，應(yīng)適時(shí)創(chuàng)新增壓開采技術(shù)，在氣井壓力值、產(chǎn)量等參數(shù)的控制方面做足準(zhǔn)備工作，盡可能降低氣田開采難度，保證氣田開采的穩(wěn)定度，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定增產(chǎn)。新時(shí)期下，多數(shù)氣井井口壓力<9.8MPa，占區(qū)域范圍內(nèi)總井?dāng)?shù)三分之二，約二分之一氣井平均日產(chǎn)量<5.997×104m3。為提高增壓開采技術(shù)利用率，適當(dāng)組織集氣站增壓開采試驗(yàn)，在試驗(yàn)中優(yōu)化增壓開采措施，盡最大可能提高集氣站工作效率，大大增加產(chǎn)氣量。

2.3具體落實(shí)清管工作

高含硫氣田集輸作業(yè)有效性能否提高，這與清管經(jīng)驗(yàn)豐富度、清管工具實(shí)用度有直接聯(lián)系。要想真正優(yōu)化集輸系統(tǒng)增壓模式，務(wù)必將清管工作落實(shí)到過程，將管道內(nèi)障礙物及時(shí)清除，保證管道順暢，全面提高高含硫氣田集輸系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性[3]。結(jié)合以往清管經(jīng)驗(yàn)，在分析高含硫氣田地勢(shì)、地形特征的基礎(chǔ)上，合理制定清管方案，為清管實(shí)踐提供可行性指導(dǎo)，確保清管活動(dòng)有序開展。清管工作定期開展，視情況增加清管頻次，使集輸管道處理工作達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)。為保證清管工作的便捷性和高效性，研發(fā)并運(yùn)用發(fā)泡沫清管器，排除積液的同時(shí)，探明管內(nèi)環(huán)境，除此之外，適當(dāng)縮小清管器推球壓差，適當(dāng)控制清管器運(yùn)行速度，大大提高雜質(zhì)去除效率。由于工況條件存在差異，所以要選擇適宜的清管器，滿足在線不停產(chǎn)清管需求。

2.4適當(dāng)改造閥組結(jié)構(gòu)

閥組改造是必然趨勢(shì)，所在單位根據(jù)工況實(shí)際，適當(dāng)安裝閥組壓縮機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)逐級(jí)調(diào)壓，取得煤層氣高效開采、安全開采的良好效果。適當(dāng)安裝閥組壓縮機(jī)，其中，壓縮機(jī)前井口套壓在0.25MPa，實(shí)現(xiàn)不增壓輸送產(chǎn)氣到集氣管網(wǎng)的目的。增壓設(shè)備安裝后，井口套壓降至0.18MPa，產(chǎn)氣能夠毫無(wú)阻礙的進(jìn)入管網(wǎng)，氣井產(chǎn)量增加一倍。如是生產(chǎn)，井口套壓已降至0.12 MPa，產(chǎn)量穩(wěn)定在每天2278m3。

結(jié)論：綜上所述，煤層氣田開發(fā)的過程中，適當(dāng)優(yōu)化集輸系統(tǒng)增壓模式，以高含硫氣田集輸系統(tǒng)增壓模式調(diào)節(jié)為例，既要掌握增壓方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的注意事項(xiàng)，又要?jiǎng)?chuàng)新增壓開采技術(shù)、具體落實(shí)清管工作、適當(dāng)改造閥組結(jié)構(gòu)。這既能提高氣田開采效率，又能延長(zhǎng)煤層氣井壽命，促進(jìn)高含硫氣田開采活動(dòng)有序開展，全面保證高含硫氣田綜合效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳晨.涪陵頁(yè)巖氣田集輸系統(tǒng)優(yōu)化研究與實(shí)踐[J].河南建材，2019（05）：40-41.

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[3]邵林峰，孫晗森，陳仕林.煤層氣田開采后期地面集輸增壓方式優(yōu)化[J].能源與環(huán)保，2018，40（06）：157-161.

中石化中原油田分公司石油工程技術(shù)研究院，河南，濮陽(yáng)，457000