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[摘 要]以苏里格气田集气站为例,探究集气站设计存在问题以及解决策略,首先分析苏里格气田集气站输气工艺,然后在对设计存在问题与解决策略进行分析,目的在于提高苏里格气田集气站工作效率。
[关键词]苏里格;气田集气站;设计存;问题;对策
中图分类号:S893 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)06-0133-01
0 前言
苏里格气田位于我国内蒙古鄂尔多斯地区的北部,该地区的地面表层为沙漠所覆盖,该地区的含气层主要是下石盒子组的盒8段以及山西组的山1段,并且受到了由南向北的河流影响,是非常典型的岩性圈闭气藏,含量非常丰富,且具备低孔、低渗、低产以及低丰度的基本特性。我国从1999年开始对该气藏实施地质勘查,2001年获取比较准确数据,即含量为2204.75亿立方米。目前对于该气田的开发已经进入到了实质阶段,并且辐射多个临近的城市,比如包头、呼和浩特等等,大量的输送管道已经完成。随着工作的深入,并且不断的进行探测数据的更新,截止到2013年,已经可以确认该气田的含量达到了5336.52亿立方米,是我国当之不愧的储量第一的气田。
1 苏里格气田集气站集输气工艺
1.1 建设初级阶的集气工艺
苏里格气田的集气站在建设初级阶段所使用的是高壓集气处理工艺,气井井口没有设置流量控制装置,天然气进入到气站内部的加热炉进行加热处理完成之后,经过气嘴三通装置来限制气体流量,然后通过管路内部设置的节流阀来进行压力控制,保证其压力不能超过6MPa,温度保持在-8~10℃范围内,如果必须要进行流量的计算,那么就应该设置计量分离装置,在气体经过计量装置后再次进入到分离的管路内。如果不需要进行计量则无需通过该装置,直接可以进入到管路内。
1.2 投产后新井集气工艺
该气田在2014年投产使用之后的新井使用的是中压串联集气工艺,较之建设初级的高压集气工艺来说具备非常明显的优势,可以在常温状态下即可进行分离处理,同时还能够对其进行节流和降压处理,加热方式也有改变,使用的是地热进行加热处理,节流之后的气体温度会略微高于水合物所形成的初始温度,此时的井筒内就不会再出现堵塞的情况,可以将管路内部的压力降低到安全范围内,同时合理的控制该井产量[3]。
1.3 集气站放空工艺
站内进行放空主要是因为以下几个原因才进行的:正常工作的过程中,集气站内所有的设备在正常工作时的压力要高于安全阀工作压力时,安全阀会自动开启,进行泄压处理;集气站管道内部因为冷冻水合物导致的堵塞,需要采取放空进行清淤处理;为了将部分井筒内部的积液排除,需要通过放空作业来降低其压力差,从而确保整个设备正常运行。苏里格气田集气站所使用的是空分液罐将放空的天然气做初步处理,然后在使用火炬进行燃烧,从而保证放空作业顺利进行。高压和中压部分一般是先通过分液罐然后才能进行燃烧处理,但是低压区则不用经过分液罐,可以直接燃烧。
苏里格气田集气站放空流程示意见图1。
2 苏里格气田集气站设计存在问题分析
从上图1中可以发现,该集气站中所有需要放空处理的设备全部通过放空管路串联起来,如果设备或者进站管路因为冻堵不得不进行放空作业,必须将系统内部的其他设备和管路的放空阀门全部挂你,否则会导致其他管路存在放空情况,其他的设备和管路都存在放空气体,导致了设备也无法正常工作,如果问题严重,还会因为压力承受级别不同而造成爆炸危险,要想避免这种情况就要所有的操作人员细心,避免因为工作失误导致设备无法正常工作。
2.1 集气站收球筒设计存在问题
该集气站的收球筒区管路走向图详见图2,收球筒实施清管处理的时候,清管球与管道内的杂质可以将球阀1打开,同时在管道的尾部进行收球,气体直接将3号闸阀放入到下游的管线中。但是因为管路内部的杂质受到了重力的影响,很大一部分杂质通过下面的三通直接进入到主干线管路内部,只有一少部分的杂质进入到收球筒内,所以其清理效果比较差,导致了后续的工作无法进行。即使工作人员将2号闸阀开启,也不会提高清理效果,甚至还会存在压力超出范围的情况出现。
2.2 集气站新接入的新井工艺存在的问题
集气站中新接入的新井所使用的是井下节流串联的组合工艺,其气体会直接进入到集气站内部的分离器,而不是进入计量分离装置中,所以根本无法准确测量出具体的产量,这就导致了单井产水量的数据缺失,也就无法根据实际情况来安排下一步工作。其次,集气站新接入的井口油压在进行节流之后的压力为4.5MPa,也不存在传统的压差测量系统,也就无从判断内部积液的含量。
3 对策探讨
(1)对于目前集气站内放空系统中的不足,笔者提出两个可行的办法:其一,在集气站整个工作系统中每一个放空管道都设置一个止回阀,其可以根据内部介质流动情况可以自行打开和关闭,是一种单向控制的阀门,该阀门可以将管路内部的气体排出,并且不会进入气体,从而确保了整个管路系统都能正常工作,防止因为人为原因而造成严重的安全事故。
其二,在放空管路与分液罐连接的位置上设置一个自力式压力调节阀。该阀门不需要外加动力系统,并且在无电无气的环境中使用,提高了工作效率也节约能源,保证整个系统稳定工作。气体在通过该阀门进入到分液罐之前,其系统压力会保持在0.05MPa以下的某一恒定值,这样才能充分的保证分液罐正常工作过程中不会存在超压的情况。
(2)集气站收球筒设计结构还存在较大的问题,需要将当前的集气站收球筒向下三通转化成向上的三通结构,保证气体干线向上设置,密度比较小的气体直接在上主干线活动,污垢和气体杂质不会进入到主干线内部,而是直接到达收球筒进行处理,不会导致管路杂质淤积。
(3)彻底处理集气站中新井接入的缺陷,需要从下面两个方面进行:其一,运用移动计量车,必须含有流量计、控制阀门以及工作系统。流量计需要固定在移动装置中,与固定结构相比,其能够进行多个系统范围的测量使用。气田集气站的新井中使用移动计量车可以将其他的单井进行计量,这样的结构虽然不能准确进行单井计量,但是气井井场能够计量,这样可以避免计量数据缺失的情况出现。其二,使用除油套压差法准确的判定井筒内的积液量。
4 结束语
苏里格气田建成投产使用的时间比较短,集气站也处于初级使用,还存在很多不足。本文主要从当前普遍存在的工艺问题入手分析,并且针对其存在的问题提出可行的解决办法,这些应对措施可以促进集气站内工艺性能的提升,为我国今后气田开采提供非常可靠的依据。
参考文献
[1] 柏晓鹏.集气站用火作业危害识别与风险控制[J].石化技术.2016(03).
[关键词]苏里格;气田集气站;设计存;问题;对策
中图分类号:S893 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)06-0133-01
0 前言
苏里格气田位于我国内蒙古鄂尔多斯地区的北部,该地区的地面表层为沙漠所覆盖,该地区的含气层主要是下石盒子组的盒8段以及山西组的山1段,并且受到了由南向北的河流影响,是非常典型的岩性圈闭气藏,含量非常丰富,且具备低孔、低渗、低产以及低丰度的基本特性。我国从1999年开始对该气藏实施地质勘查,2001年获取比较准确数据,即含量为2204.75亿立方米。目前对于该气田的开发已经进入到了实质阶段,并且辐射多个临近的城市,比如包头、呼和浩特等等,大量的输送管道已经完成。随着工作的深入,并且不断的进行探测数据的更新,截止到2013年,已经可以确认该气田的含量达到了5336.52亿立方米,是我国当之不愧的储量第一的气田。
1 苏里格气田集气站集输气工艺
1.1 建设初级阶的集气工艺
苏里格气田的集气站在建设初级阶段所使用的是高壓集气处理工艺,气井井口没有设置流量控制装置,天然气进入到气站内部的加热炉进行加热处理完成之后,经过气嘴三通装置来限制气体流量,然后通过管路内部设置的节流阀来进行压力控制,保证其压力不能超过6MPa,温度保持在-8~10℃范围内,如果必须要进行流量的计算,那么就应该设置计量分离装置,在气体经过计量装置后再次进入到分离的管路内。如果不需要进行计量则无需通过该装置,直接可以进入到管路内。
1.2 投产后新井集气工艺
该气田在2014年投产使用之后的新井使用的是中压串联集气工艺,较之建设初级的高压集气工艺来说具备非常明显的优势,可以在常温状态下即可进行分离处理,同时还能够对其进行节流和降压处理,加热方式也有改变,使用的是地热进行加热处理,节流之后的气体温度会略微高于水合物所形成的初始温度,此时的井筒内就不会再出现堵塞的情况,可以将管路内部的压力降低到安全范围内,同时合理的控制该井产量[3]。
1.3 集气站放空工艺
站内进行放空主要是因为以下几个原因才进行的:正常工作的过程中,集气站内所有的设备在正常工作时的压力要高于安全阀工作压力时,安全阀会自动开启,进行泄压处理;集气站管道内部因为冷冻水合物导致的堵塞,需要采取放空进行清淤处理;为了将部分井筒内部的积液排除,需要通过放空作业来降低其压力差,从而确保整个设备正常运行。苏里格气田集气站所使用的是空分液罐将放空的天然气做初步处理,然后在使用火炬进行燃烧,从而保证放空作业顺利进行。高压和中压部分一般是先通过分液罐然后才能进行燃烧处理,但是低压区则不用经过分液罐,可以直接燃烧。
苏里格气田集气站放空流程示意见图1。
2 苏里格气田集气站设计存在问题分析
从上图1中可以发现,该集气站中所有需要放空处理的设备全部通过放空管路串联起来,如果设备或者进站管路因为冻堵不得不进行放空作业,必须将系统内部的其他设备和管路的放空阀门全部挂你,否则会导致其他管路存在放空情况,其他的设备和管路都存在放空气体,导致了设备也无法正常工作,如果问题严重,还会因为压力承受级别不同而造成爆炸危险,要想避免这种情况就要所有的操作人员细心,避免因为工作失误导致设备无法正常工作。
2.1 集气站收球筒设计存在问题
该集气站的收球筒区管路走向图详见图2,收球筒实施清管处理的时候,清管球与管道内的杂质可以将球阀1打开,同时在管道的尾部进行收球,气体直接将3号闸阀放入到下游的管线中。但是因为管路内部的杂质受到了重力的影响,很大一部分杂质通过下面的三通直接进入到主干线管路内部,只有一少部分的杂质进入到收球筒内,所以其清理效果比较差,导致了后续的工作无法进行。即使工作人员将2号闸阀开启,也不会提高清理效果,甚至还会存在压力超出范围的情况出现。
2.2 集气站新接入的新井工艺存在的问题
集气站中新接入的新井所使用的是井下节流串联的组合工艺,其气体会直接进入到集气站内部的分离器,而不是进入计量分离装置中,所以根本无法准确测量出具体的产量,这就导致了单井产水量的数据缺失,也就无法根据实际情况来安排下一步工作。其次,集气站新接入的井口油压在进行节流之后的压力为4.5MPa,也不存在传统的压差测量系统,也就无从判断内部积液的含量。
3 对策探讨
(1)对于目前集气站内放空系统中的不足,笔者提出两个可行的办法:其一,在集气站整个工作系统中每一个放空管道都设置一个止回阀,其可以根据内部介质流动情况可以自行打开和关闭,是一种单向控制的阀门,该阀门可以将管路内部的气体排出,并且不会进入气体,从而确保了整个管路系统都能正常工作,防止因为人为原因而造成严重的安全事故。
其二,在放空管路与分液罐连接的位置上设置一个自力式压力调节阀。该阀门不需要外加动力系统,并且在无电无气的环境中使用,提高了工作效率也节约能源,保证整个系统稳定工作。气体在通过该阀门进入到分液罐之前,其系统压力会保持在0.05MPa以下的某一恒定值,这样才能充分的保证分液罐正常工作过程中不会存在超压的情况。
(2)集气站收球筒设计结构还存在较大的问题,需要将当前的集气站收球筒向下三通转化成向上的三通结构,保证气体干线向上设置,密度比较小的气体直接在上主干线活动,污垢和气体杂质不会进入到主干线内部,而是直接到达收球筒进行处理,不会导致管路杂质淤积。
(3)彻底处理集气站中新井接入的缺陷,需要从下面两个方面进行:其一,运用移动计量车,必须含有流量计、控制阀门以及工作系统。流量计需要固定在移动装置中,与固定结构相比,其能够进行多个系统范围的测量使用。气田集气站的新井中使用移动计量车可以将其他的单井进行计量,这样的结构虽然不能准确进行单井计量,但是气井井场能够计量,这样可以避免计量数据缺失的情况出现。其二,使用除油套压差法准确的判定井筒内的积液量。
4 结束语
苏里格气田建成投产使用的时间比较短,集气站也处于初级使用,还存在很多不足。本文主要从当前普遍存在的工艺问题入手分析,并且针对其存在的问题提出可行的解决办法,这些应对措施可以促进集气站内工艺性能的提升,为我国今后气田开采提供非常可靠的依据。
参考文献
[1] 柏晓鹏.集气站用火作业危害识别与风险控制[J].石化技术.2016(03).