天然氣礦場集輸系統(tǒng)PPT課件.ppt

第三章天然氣礦場集輸系統(tǒng) 天然氣礦場集輸系統(tǒng)礦場 氣田 集輸流程油田氣的集輸流程 基本要求 了解天然氣集輸系統(tǒng)的組成和作用 掌握礦場集輸流程的特點和適用條件 3 1天然氣礦場集輸系統(tǒng) 氣井 集氣站 天然氣處理廠 首站 一 集輸系統(tǒng)的組成 二 集輸系統(tǒng)的作用 收集天然氣 降壓 計量 分離 防止水合物形成和凈化 主要產(chǎn)品 凈化天然氣 液態(tài)烴和輕油 3 2氣田礦場集輸流程 氣田礦場集輸流程分為 氣田集輸管網(wǎng)流程氣田集輸站場工藝流程 一 氣田集輸管網(wǎng)流程 氣田集輸管網(wǎng)流程可分為四種型式 線型管網(wǎng) 放射型管網(wǎng) 成組型管網(wǎng) 環(huán)型管網(wǎng) 集輸管網(wǎng)流程類型如圖3 2所示 圖3 2集輸管網(wǎng)流程的類型a 線型管網(wǎng) b 放射型管網(wǎng) c 成組型管網(wǎng) d 環(huán)型管網(wǎng) 1 氣井 2 集氣站 3 集氣管道 4 集氣總站或增壓站 1 線型管網(wǎng)流程 線型管網(wǎng)流程的管網(wǎng)呈樹枝狀 經(jīng)氣田主要產(chǎn)氣區(qū)的中心建一條貫穿氣田的集氣干線 將位于干線兩側(cè)各井的氣集入干線 并輸?shù)郊瘹饪傉?如圖3 2 a 所示 該流程適用于氣藏面積狹長且井網(wǎng)距離較大的氣田 四川臥龍河氣田就是采用這種流程 其特點是適宜于單井集氣 2 放射型管網(wǎng)流程 放射型管網(wǎng)有幾條線型集氣干線從一點 集氣站 呈放射狀分開 如圖3 2 b 所示 適用于氣田面積較大 井?dāng)?shù)較多 且地面被自然條件所分割的礦場 3 成組型管網(wǎng)流程 成組型管網(wǎng)流程如圖3 2 c 所示 適用于若干氣井相對集中的一些井組的集氣 每組井中選一口設(shè)置集氣站 其余各單井到集氣站的采氣管線成放射狀 亦稱多井集氣流程 在四川氣田應(yīng)用最廣泛 大慶的汪家屯氣田和大港的板橋氣田也采用這種流程 其優(yōu)點是便于天然氣的集中預(yù)處理和集中管理 能減少操作人員 4 環(huán)型管網(wǎng)流程 環(huán)型管網(wǎng)流程如圖3 2 d 所示 適用于面積較大的圓形或橢圓形氣田 具備上述條件的氣田 如果地形復(fù)雜 氣田處于大山深谷中 則不宜采用 而以采用放射型管網(wǎng)為宜 四川威遠氣田即采用這種流程 其特點是 氣量調(diào)度方便 環(huán)形集氣干線局部發(fā)生事故也不影響正常供氣 大型氣田不局限于一種集氣管網(wǎng)流程 可用兩種或三種管網(wǎng)流程的組合 威遠氣田就有東 西 南 北四條集氣干線和一個環(huán)形管網(wǎng) 而且是樹枝狀 放射狀和環(huán)形管網(wǎng)流程兼?zhèn)?是四川集氣流程型式最多的氣田 大型氣田礦場集輸管網(wǎng) 氣田管網(wǎng)類型主要取決于氣田的形狀 井位布置 所在地區(qū)的地形和地貌以及集輸工藝技術(shù)水平 地層儲量等因素 因此 氣田集輸管網(wǎng)的布局是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程 氣田管網(wǎng)流程布局 管網(wǎng)壓力等級 集氣管網(wǎng)的壓力等級分為高壓 中壓和低壓三種 高壓集氣 壓力在10MPa以上 中壓集氣 壓力在1 6MPa 10MPa 低壓集氣 壓力在1 6MPa以下 二 氣田集輸站場工藝流程 集輸站場流程按管轄井?dāng)?shù)分為單井集輸流程和多井集輸流程 集輸站場流程按天然氣分離溫度高低可分為常溫分離工藝流程和低溫分離工藝流程 1 井場裝置 采氣樹 1 井場裝置 井場裝置主要功能 調(diào)控氣井的產(chǎn)量和輸送壓力 防止天然氣形成水合物 井場裝置流程通常有兩種類型 加熱天然氣防止水合物流程和注入抑制劑防止水合物流程 1 井場加熱流程 加熱流程如圖3 3所示 一般適用于氣井產(chǎn)量較小的井場裝置 壓力小于30MPa的高壓氣井 產(chǎn)量小于1 105m3 d 圖3 3井場加熱防止水合物流程Wg 氣井 VW 采氣樹針形閥 Hhl 一次加熱器 Vgc 氣井流量調(diào)控閥 Hh2 二次加熱器 Vpc 采氣管線起點壓力調(diào)控閥 Vgoc 裝置截斷閥 Lf 采氣管線 T 溫度計 P 壓力表 2 井場注抑制劑流程 井場注抑制劑流程如圖3 4所示 一般當(dāng)產(chǎn)量大于1 105m3 d時 宜采用注抑制劑防止水合物的井場流程 但同時應(yīng)與集氣站的流程配套 圖3 4井場注抑制劑防止水合物流程Wg 氣井 VW 采氣樹針形閥 VSi 抑制劑注入器 Vgc 氣井流量調(diào)控閥 VPC 采氣管線起點壓力調(diào)控閥 Vgoc 裝置截斷閥 Lf 采氣管線 T 溫度計 P 壓力表 2 常溫分離集氣站流程 對于硫化氫含量低 約在0 5 以下 和凝析油含量不多的天然氣 可以采用常溫分離的集氣站流程 在集氣站內(nèi)主要進行節(jié)流調(diào)壓 分離 計量等操作 常溫分離的集氣站流程有常溫單井集氣站流程和常溫多井集氣站流程 1 常溫分離單井集氣站流程 常溫單井集氣站流程有兩種流程型式 圖3 5所示流程為氣 油和水三相分離 適用于天然氣中油和水含量都較多的氣井 圖3 6所示流程為氣液二相分離 適用于天然氣中含水量或含油量較多的氣井 圖3 5常溫單井集氣站流程 三相分離 圖3 6常溫單井集氣站流程 二相分離 2 常溫分離多井集氣站流程 常溫多井集氣站流程有三種流程型式 三相分離流程 二相分離流程和多井輪換計量流程 圖3 7所示流程為氣 油和水三相分離 適用于油和水含量都較多的氣井 圖3 8所示流程為氣液二相分離 適用于含水量或含油量較多的氣井 圖3 7常溫多井集氣站流程 三相分離 圖3 8常溫多井集氣站流程 二相分離 常溫集氣站典型流程 八口井 液 1 液 2 透光式玻璃板液位計 分 1 分離器 換 1 換熱器 匯 1 匯 2 匯管 計 1 計量罐 罐 1 儲罐 常溫集氣站典型流程 續(xù) 常溫集氣站典型流程 續(xù) 圖3 9所示流程為常溫集氣多井輪換計量流程 適用于單井產(chǎn)量較低而井?dāng)?shù)較多的氣田 全站按井?dāng)?shù)多少設(shè)置一個或數(shù)個計量分離器供各井輪換計量 再按集氣量多少設(shè)置一個或數(shù)個生產(chǎn)分離器 分離器供多井共用 3 常溫分離多井輪換計量流程 圖3 9常溫多井輪換計量集氣站流程 四川川中的磨溪氣田氣井多 單井產(chǎn)氣量小 平均單井氣量1 49 104m3 d 又屬于同一產(chǎn)層 因此除試驗區(qū)26口井作連續(xù)分離計量外 其余85口井采用輪換分離計量 3 常溫分離多井輪換計量流程 結(jié)論 1 常溫分離集氣作用 目的 集氣 調(diào)壓 分離 計量 防止水合物的形成 2 常溫分離集氣的條件天然氣氣質(zhì)較好 3 低溫分離集氣站流程 建低溫分離集氣流程的條件 1 壓力高2 產(chǎn)氣量大3 含量較高的硫化氫 二氧化碳和凝析油 低溫分離集氣的目的 1 回收凝析油 使管輸天然氣的烴露點達到管輸標(biāo)準(zhǔn)要求 防止烴凝析出影響管輸能力 2 提高硫磺生產(chǎn)的質(zhì)量 1 降低天然氣溫度的方法 1 節(jié)流膨脹制冷法 2 熱分離機制冷法3 透平膨脹機4 外加冷源法等 現(xiàn)主要利用天然氣本身的壓力能進行膨脹 從而降低天然氣溫度 以節(jié)流膨脹應(yīng)用最為廣泛 2 節(jié)流膨脹分離集氣的特點 流程和設(shè)備簡單 沒有運動部件 連續(xù)運行可靠性高 操作維護方便 操作彈性大 可在設(shè)計值的50 120 范圍內(nèi)正常操作 適應(yīng)高壓 大流量條件下的操作 流量和壓力易于調(diào)節(jié) 3 低溫分離集氣站流程 低溫分離集氣站流程分為兩種類型 一種流程類型為圖3 10所示 液烴和甘醇富液在站內(nèi)經(jīng)過分離后分別輸至液烴穩(wěn)定裝置和甘醇再生裝置處理 另一種流程類型為圖3 11所示 液烴和甘醇富液在站內(nèi)不進行分離 以混合方式出料 將混合液直接輸至液烴穩(wěn)定處理 圖3 10低溫分離集氣站原理流程圖 液烴和甘醇富液分離后出料 圖3 11低溫分離集氣站原理流程圖 液烴和甘醇富液混合出料 低溫集氣站的典型流程 圖3 12是四川中壩低溫集氣站原理流程圖 該站是節(jié)流膨脹低溫分離集氣站的典型工藝流程 節(jié)流后溫度 15 18 抑制劑 乙二醇 圖3 12四川中壩低溫集氣站流程圖 三 氣田集輸流程的制定 1 制定氣田集輸流程的集輸依據(jù)技術(shù)依據(jù)主要來源于兩方面的資料數(shù)據(jù) 1 氣田開發(fā)方案 2 近期收集的有代表性的氣井動態(tài)資料 三 氣田集輸流程的制定 續(xù) 上述兩方面的資料中 以下各種資料和數(shù)據(jù)對于制訂氣田集輸流程有重要關(guān)系 氣井產(chǎn)物 井口條件下天然氣取樣分析資料 油的分析和評價資料 水分析資料等 構(gòu)造儲層特征 氣田可采儲量 開采速度 逐年生產(chǎn)規(guī)模 各生產(chǎn)區(qū)單井平均產(chǎn)量 生產(chǎn)井井網(wǎng)布置圖 生產(chǎn)井?dāng)?shù)等 氣層壓力和溫度 生產(chǎn)條件下的井口壓力和溫度 氣田壓力遞減率 四 制定集輸流程應(yīng)遵循的技術(shù)準(zhǔn)則 1 國家各種技術(shù)政策和安全法規(guī) 2 各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 各種規(guī)程 規(guī)范和規(guī)定 3 環(huán)保 衛(wèi)生規(guī)范和規(guī)定 五 集輸系統(tǒng) 包括管網(wǎng)和站場 的布局 1 在氣田開發(fā)方案和井網(wǎng)布置的基礎(chǔ)上 集輸管網(wǎng)和站場應(yīng)統(tǒng)一考慮綜合規(guī)劃分步實施 應(yīng)做到既滿足工藝技術(shù)要求又符合生產(chǎn)管理集中簡化和方便生活 2 產(chǎn)品應(yīng)符合銷售流向要求 3 三廢處理和流向應(yīng)符合環(huán)保要求 4 集輸系統(tǒng)的通過能力應(yīng)協(xié)調(diào)平衡 5 集輸系統(tǒng)的壓力應(yīng)根據(jù)氣田壓能和商品氣外輸首站的壓力要求綜合平衡確定 3 3油田氣的集輸流程 油氣混合物從油井中出來 進入油氣分離裝置以后 油和氣就彼此分離開 經(jīng)過測定油量和氣量后 將油和氣分輸或混輸?shù)铰?lián)合站 天然氣輸?shù)教烊粴馓幚韽S進行脫水 脫輕質(zhì)油 脫硫和進行增壓 然后輸往各個用戶 集輸流程如圖3 13所示 圖3 13油田氣的集輸流程示意圖 3 4調(diào)壓計量站流程 調(diào)壓計量站一般設(shè)在輸氣干線的起點 終點和干線中途分輸線的始端 其主要任務(wù)是 調(diào)節(jié)輸氣管線的壓力計量氣體流量脫除天然氣中含有的液滴和機械雜質(zhì) 發(fā)送和接收清管球 刷 添味操作 輸氣管線起點調(diào)壓計量站的流程 1 進氣管 2 6 匯氣管 3 分離器 4 壓力調(diào)節(jié)器 5 銳孔板計量裝置 7 清管用旁通管 8 正常外輸氣管線 9 球閥 10 放空管 11 清管球發(fā)送裝置12 越站旁通管 13 分離器排污總管 14 安全閥 15 壓力表 16 溫度計 17 絕緣法蘭 18 清管球通過指示器 19 電接點壓力表 帶聲光訊號 輸氣干線中間調(diào)壓計量站流程 1 進氣管 2 安全閥 3 匯氣管 4 分離器 5 分離器排污總管 6 壓力表 7 壓力調(diào)節(jié)器 8 溫度計 9 節(jié)流裝置 10 正常外輸氣管 11 用戶旁通管 12 用戶支線放空管 13 清管球通過指示器 14 球閥 15 清管球接收裝置 16 20 放空管 17 排污管 18 越站旁通管 19 清管球發(fā)送裝置 21 絕緣法蘭 22 電接點壓力表 輸氣干線終點調(diào)壓計量站流程 1 進氣管 2 安全閥 3 9 匯氣管 4 除塵器 5 除塵器排污管 6 壓力調(diào)節(jié)器 7 溫度計 8 節(jié)流裝置 10 壓力表 11 干線放空管 12 清管球通過指示器 13 球閥 14 清管球接收裝置 15 放空管 16 排污管 17 越站旁通管 18 絕緣法蘭 19 電接點壓力表 集氣管道的清管工藝設(shè)施 一 清管設(shè)備組成清管設(shè)備的作用 清管以提高管道效率 測量和檢查管道周向變形 如凹凸變形 從內(nèi)部檢查管道金屬的所有損傷 如腐蝕等 對新建管道在進行嚴(yán)密性試驗后