天然氣集氣系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)

年5月29日天然氣集氣系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)文檔僅供參考摘要隨著中國政府能源政策和能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,以及大量氣源的探明,天然氣的開發(fā)和利用已成為不可逆轉(zhuǎn)的大趨勢,天然氣開發(fā)、儲(chǔ)存和應(yīng)用技術(shù)已成為專門技術(shù)領(lǐng)域。集氣系統(tǒng)是將來自采氣井口的高壓天然氣,經(jīng)過必要的處理工藝,使其氣質(zhì)符合商品氣要求,壓力、水露點(diǎn)滿足外輸條件,是天然氣開采利用的重要環(huán)節(jié),因此做好集氣階段的設(shè)計(jì)工作具有重要意義。天然氣集氣系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)一文共分四章,包括天然氣儲(chǔ)量和開發(fā)方案簡介,升深2-1區(qū)塊總體工藝選擇和升深2-1區(qū)塊集氣處理工程等內(nèi)容。以升深2-1區(qū)塊為典型論述了該類型氣田的開發(fā)特點(diǎn),集氣工藝選擇,集氣站布局及集氣處理工程。目的是為了同類型氣田的開發(fā),集氣站布局,集氣處理等具體工藝的選擇提供一個(gè)設(shè)計(jì)方案。關(guān)鍵詞:天然氣;系統(tǒng);設(shè)計(jì)AbstractAlongwiththeChinesegovernmentenergypolicyandtheenergystructure'sadjustment,aswellastheprovedofmassivegassources,thenaturalgasdevelopmentandusehasbecomeairreversiblegeneraltrend.Thedevelopment,storageandappliedtechnologyofnaturalgashasbecomeaspecializedskilldomain.Throughtheessentialprocessingcraft,gasgatheringsystemsetsthehigh-pressurednaturalgascomesfromthegasrecoverywellheadtomeetthequalityrequirementsofcommoditygas,andsetsitspressure,dewpointofwatertomeettheconditionsoflosers.Itisanimportantlinkofgasexploitationanduse,thereforetomakethedesignworkofgasgatheringstagewellisofgreatsignificance.Thearticleofthenaturalgasgatheringsystemtechnologicaldesignisdividedintofourchapters,includingthesynopsisofgasreservesanddevelopmentprogram,theoverallcraftchoiceoftheSheng-shen2-1fieldandtheprocessingprojectofgasgatheringoftheSheng-shen2-1field.Takethesheng-shen2-1fieldasamodeltoelaboratethedevelopmentcharacteristicofthistypeofnaturalgasfield,thechoiceofgasgatheringcraft,thelayoutofgasgatheringstationandtheprocessingprojectofgasgatheringandsoon.Thegoalisforthesametypeofnaturalgasfielddevelopment,thelayoutofgasgatheringstation,gasgatheringprocessingandsoonconcretecraftchoicetoprovideadesignproposal.Keywords:Naturalgas;System;Design目錄TOC\o"1-2"\h\z第1章概述 74019\h11.1自然概況 74020\h11.2本文研究的意義 74021\h21.3主要研究內(nèi)容 74022\h3第2章天然氣儲(chǔ)量和開發(fā)方案簡介 74023\h42.1天然氣儲(chǔ)量和氣藏概述 74024\h42.2開發(fā)方案簡述 74025\h42.3徐深氣田開發(fā)特點(diǎn) 74026\h5第3章升深2-1區(qū)塊總體工藝選擇 74027\h63.1升深2-1區(qū)塊的特點(diǎn)和總體工藝方案解決的問題 74028\h63.2升深2-1區(qū)塊外輸氣管道總體方案 74029\h73.3單井集氣和多井集氣工藝的選擇 74030\h73.4集氣站布局 74031\h93.5采氣管道防凍工藝選擇 74032\h113.6集氣站預(yù)處理工藝選擇 74033\h123.7脫水工藝選擇 74034\h133.8CO2腐蝕控制和監(jiān)測方案 74035\h133.9采氣井口設(shè)施和采氣管道規(guī)劃方案 74036\h16第4章升深2-1區(qū)塊集氣處理工程 74037\h244.1建設(shè)規(guī)模 74038\h244.2集氣站 74039\h244.3集氣站總圖布置 74040\h274.4采氣系統(tǒng) 74041\h284.5集氣管道建設(shè)方案 74042\h30結(jié)論 74043\h34參考文獻(xiàn) 74044\h35致謝 74045\h37第1章概述1.1自然概況升平開發(fā)區(qū)升深2-1井區(qū)位于黑龍江省安達(dá)市升平鎮(zhèn)境內(nèi),中心點(diǎn)坐標(biāo)為北緯46o12',東經(jīng)125o16',升平氣田構(gòu)造位置處于松遼盆地北部深層構(gòu)造徐家圍子斷陷帶中部杏山斷陷的升平—興城構(gòu)造帶的北段上。區(qū)塊所在區(qū)域?qū)?km、長7km。中心西側(cè)2.5km建有明沈公路,北側(cè)2.8km建有安達(dá)～大同～肇源公路,東側(cè)40km建有濱洲鐵路,南側(cè)距采油八廠的升一聯(lián)合站該區(qū)塊大地地貌類型屬第四紀(jì)晚更新世沖(淤)積平原,地面主要為農(nóng)田,地形起伏較大,地勢東北高,西南漸低,海拔高程多在150m～160m之間變化,東部局部達(dá)到164.3m～167.3m,高程范圍在150該地區(qū)屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候,氣溫變化大,冰封期長,無霜期短,凍土深達(dá)2.0～2.2米。年平均氣溫5.0℃,月平均最低氣溫-19.3℃,極端最低氣溫-36.0℃,月平均最高氣溫25℃,極端最高氣溫36.2℃。全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)(NW)。平均風(fēng)速3.0m/s,年最大風(fēng)速為23.7m/s。年平均相對濕度根據(jù)升深2-1區(qū)工程地質(zhì)類型為粘性土分布區(qū),已有資料揭示巖土類別主要為粘性土塊所在的區(qū)域位置,區(qū)塊內(nèi)河流、湖泊不發(fā)育,局部有低洼積水區(qū),范圍較小。主要降水類型為大氣降水,主要降水分布在6月～8月末,最高水位出現(xiàn)在8月上旬～9月下旬,最低水位出現(xiàn)在3月下旬～4月上旬。區(qū)塊內(nèi)地勢總體上較平坦,起伏不大,地表徑流排泄條件一般。氣田所在區(qū)塊和粉土,局部地段有砂土夾層。該區(qū)塊屬平原區(qū),地勢起伏不大,無滑坡、崩塌等不良地質(zhì)作用。表層為季節(jié)性強(qiáng)凍脹～弱凍脹土,凍脹等級(jí)為Ⅳ～Ⅱ級(jí)。大多數(shù)地表為凍脹性土,凍脹等級(jí)為Ⅲ級(jí)。氣田范圍地下水類型為第四系上部潛水,地下水埋藏深度在1.40～3.15m之間。參考該區(qū)塊附近以往水質(zhì)分析資料表明PH=7.52～8.42,總礦化度為1853.71mg/l,可判斷地下水為弱堿性水,屬HCO3Na型水。含水層主要為粘性土下部的粉土層。氣田所在區(qū)域一般地段土壤視電阻率()為13.2～35.8,個(gè)別低洼地段為13.2～55.8,管道沿線土壤對鋼質(zhì)管道具中等偏上腐蝕性。地震峰值加速度為0.05g,地震基本烈度為6度。氣田西側(cè)2.5km建有明沈公路,北側(cè)2.8km建有安達(dá)～大同公路,東側(cè)40km建有濱洲鐵路,氣田所在區(qū)域建有鄉(xiāng)間便道,公路網(wǎng)比較通暢,但當(dāng)前明沈公路、安達(dá)～大同公路路面破損嚴(yán)重,小型車難以正常通行。升平開發(fā)區(qū)升深更2氣井南側(cè)18km建有徐深1集氣站(剩余脫水能力為60.1×104m3/d),北側(cè)13km建有汪深1集氣站,西側(cè)4.2km建有徐深1～紅壓集氣干線(Φ508×8.8mm－6.4MPa),西側(cè)4.5km建有升58集氣站～升一聯(lián)調(diào)壓計(jì)量站的低壓輸氣管道(Φ159×6mm升平開發(fā)區(qū)所在區(qū)域內(nèi)建有3口高壓氣井,即升深2-1、升深1、升深2氣井,其中升深2-1氣井于建設(shè),采用多井集氣站流程,外輸管道Φ114×14mm－32MPa－1.5km,輸往升58集氣站;升深1氣井于建設(shè),采用單井集氣站工藝,外輸氣進(jìn)入低壓氣系統(tǒng);升深2氣井于1996年建設(shè),采用單井集氣站工藝,外輸管道為Φ159×8mm－6.4MPa－6.5km,輸往升一聯(lián)配氣間,當(dāng)前該井因井筒腐蝕而報(bào)廢,升深2-1、升深升平深層氣田所在區(qū)域內(nèi)當(dāng)前建有3座低壓集氣站,即升二、升三和升四集氣站,負(fù)責(zé)低壓氣井的集中處理,處理后的低壓氣進(jìn)入低壓系統(tǒng)管網(wǎng)(進(jìn)入已建的升一聯(lián)調(diào)壓計(jì)量間)。以升深2-1區(qū)塊為典型論述了該類型氣田的開發(fā)特點(diǎn),集氣工藝選擇,集氣站布局,及集氣處理工程。目的是為了同類型氣田的開發(fā),集氣站布局,集氣處理等具體工藝的選擇提供一個(gè)設(shè)計(jì)方案。中國天然氣工業(yè)的發(fā)展具有較長的歷史,天然氣不但是清潔能源,還是優(yōu)質(zhì)的化工原料。與石油等能源相比天然氣具有經(jīng)濟(jì)性好、使用方便、用途廣泛等優(yōu)點(diǎn)。本論文針對升深2-1區(qū)塊總體工藝選擇和集氣處理工程,系統(tǒng)地闡述了天然氣集氣過程的基本理論、最新技術(shù)和工程應(yīng)用。將來自采氣井口的高壓天然氣,經(jīng)過必要的處理工藝,使其氣質(zhì)符合商品氣要求,壓力、水露點(diǎn)滿足外輸條件。本文根據(jù)升深2-1區(qū)塊特點(diǎn)設(shè)計(jì)的總體工藝方案非常適合同類型氣田輸氣工藝。論證了多井集氣比單井集氣方案建設(shè)投資低,便于管理,推薦集氣站集中處理的多井集氣方。1.2本文研究的意義天然氣是一種優(yōu)質(zhì)潔凈燃料,在能源、交通領(lǐng)域具有十分誘人的前景。天然氣工業(yè)的發(fā)展曾受到豐富煤炭資源的壓抑。但近年來在環(huán)境保護(hù)的巨大壓力下,隨著中國政府能源政策和能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,以及大量氣源的探明,天然氣的開發(fā)和利用已成為不可逆轉(zhuǎn)的大趨勢,天然氣開發(fā)、儲(chǔ)存和應(yīng)用技術(shù)已成為專門技術(shù)領(lǐng)域,這也使得天然氣集氣系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)具有重大意義。1.3主要研究內(nèi)容為了適應(yīng)中國已經(jīng)面臨大規(guī)模開發(fā)利用天然氣的新形勢,要盡快改變國內(nèi)在天然氣集氣系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)上面的薄弱狀態(tài)。急需要有相關(guān)著作對其進(jìn)行全面系統(tǒng)的討論和介紹。本文以升深2-1區(qū)塊為典型論述了該類型氣田的開發(fā)特點(diǎn),集氣工藝選擇,集氣站布局,及集氣處理工程。目的是為了同類型氣田的開發(fā),集氣站布局,集氣處理等具體工藝的選擇提供一個(gè)設(shè)計(jì)方案。當(dāng)前,資源是全世界各國共同關(guān)注的話題,中國的已探明天然氣資源雖然比較豐富,可是相對于其它發(fā)達(dá)國家的開發(fā)、收集、和處理工藝還很落后,這樣對于我們國家豐富的資源是一種嚴(yán)重的浪費(fèi)。因此本文對于這些相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了研究討論,以達(dá)到最大限度節(jié)約能源、利用能源的目的。當(dāng)前,中國的天然氣主要應(yīng)用于化肥化工、工業(yè)燃料、城市市民和發(fā)電,天然氣的地位日益上升,西氣東輸工程的全面鋪開,使得天然氣的集氣和處理工藝意義更為重大,因此有針對性的對一些有特點(diǎn)的氣田進(jìn)行研究是很必要的。本論文所研究的升深2-1區(qū)塊特點(diǎn)設(shè)計(jì)的總體工藝方案非常適合同類型氣田輸氣工藝。第2章天然氣儲(chǔ)量和開發(fā)方案簡介2.1天然氣儲(chǔ)量和氣藏概述升平開發(fā)區(qū)升深2-1井區(qū)位于黑龍江省安達(dá)市升平鎮(zhèn)境內(nèi),總含氣面積為18.48km2,預(yù)測的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類儲(chǔ)層的含氣面積分別是11.73km2、18.48km2、18.48km2,主要儲(chǔ)氣層位是營城組三段的火山巖和營城組四段的凝灰質(zhì)粗砂巖,探明地質(zhì)儲(chǔ)量為136.64×108m表2-1升平區(qū)塊探明地質(zhì)儲(chǔ)量數(shù)據(jù)表井區(qū)層位類別含氣面積

(km2)有效厚度

(m)有效孔隙度

(%)含氣飽和度

(%)地質(zhì)儲(chǔ)量

10可采儲(chǔ)量

10升深更2K1yc42.7515.6012708.384.19升深2-1K1yc3I11.7328.26107045.4924.75II18.4824.0486056.4623.23III18.4818.755.65026.3413.17合計(jì)136.6468.342.2開發(fā)方案簡述根據(jù)”徐深氣田升平開發(fā)區(qū)升深2-1區(qū)塊初步開發(fā)方案－氣藏工程”,升深2-1區(qū)塊有五個(gè)氣藏工程方案,主要開發(fā)指標(biāo)見表2-2。表2-2升深2-1區(qū)塊五個(gè)氣藏工程方案主要開發(fā)指標(biāo)一覽表方案名稱井?dāng)?shù)(口)單井配產(chǎn)(104日產(chǎn)氣(104生產(chǎn)規(guī)模(108采氣速度(％)方案一111.4～19.366.52.191.6方案二121.4～19.372.72.401.8方案三121.4～30.092.73.122.3方案四131.4～19.372.72.401.8方案五241.4～19.3132.04.363.2按升平開發(fā)區(qū)升深2-1區(qū)塊氣藏工程推薦方案三,在～期間投產(chǎn)的氣井壓力、溫度、配產(chǎn)、井深等開發(fā)數(shù)據(jù)見表2-3。表2-3氣藏工程方案三基建12口氣井溫度、壓力、產(chǎn)氣量、產(chǎn)水量表井號(hào)日產(chǎn)氣(104日產(chǎn)水(m3)井口油壓(MPa)關(guān)井壓力(MPa)井口溫度(℃)井深(m)升深2-65.20.7823深2-112.01.8024.6527-29553612升深2-125.30.8019.9927-29503195升深2-54.10.9024.5627-29553420升深平1304.5020.3027-29653110小計(jì)58.338.783772升深2-176.30.9524深更219.32.6723.8827-29603405升深2-251.40.1721.3227-29403245升深2023.80.3018.627-29453185升深2-192.40.6520.9327-29453075升深2-213.20.3818.4427-29453095小計(jì)36.45.123200合計(jì)94.743.93030說明:沒有數(shù)據(jù)的氣井暫參考升深2-1氣井?dāng)?shù)據(jù)。2.3徐深氣田開發(fā)特點(diǎn)徐深氣田已發(fā)現(xiàn)的氣藏以低滲透儲(chǔ)層為主,大部分氣井需要大型壓裂才能獲得較高產(chǎn)能。根據(jù)短期試采資料研究認(rèn)為,大型壓裂井的產(chǎn)能、壓力初期下降較快,其原因是壓裂只能改變氣井周圍儲(chǔ)層(300m范圍內(nèi))的滲透性,當(dāng)壓降擴(kuò)大到壓裂改造范圍以外的儲(chǔ)層時(shí),生產(chǎn)壓差快速增大,普遍大于50%的地層壓力,部分氣井大于70%的地層壓力,大部分產(chǎn)量需要在低壓階段采出。因此為降低生產(chǎn)成本,保障氣田開發(fā)具有相對長的非增壓穩(wěn)產(chǎn)期,集氣壓力應(yīng)低于地層壓力的20%,根據(jù)各氣田地層壓力的差異,氣田地面集輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力按6.4MPa考慮。徐深氣田的氣井井距基本在1.5km以內(nèi)。第3章升深2-1區(qū)塊總體工藝選擇根據(jù)開發(fā)規(guī)劃,升深2-1區(qū)塊在建設(shè)12口氣井,在前,將根據(jù)該12口氣井的試采情況,建設(shè)2口開發(fā)備用井(2口開發(fā)備用井的地面規(guī)劃按在基建)。3.1升深2-1區(qū)塊的特點(diǎn)和總體工藝方案解決的問題3.1.1升深2-1區(qū)塊和國內(nèi)其它深層氣田相比,其特點(diǎn)如下:(1)井網(wǎng)密度大,井距小。大部分區(qū)塊的井距在0.8～1.5(2)大部分氣井經(jīng)過壓裂獲得井口高產(chǎn)能,井口氣壓力衰減較快。(3)地處嚴(yán)寒,最低環(huán)境溫度為-36℃,凍土深度在-2.1km(4)壓力高、溫度高,個(gè)別氣井的產(chǎn)水量較高,達(dá)到30t/d。(5)開采初期的CO2含量低,可是隨著開采年限的增加,部分氣井的CO2含量將增加;井口氣的H2S含量低于10mg/m3。(6)所在區(qū)域?qū)儆谏接吞?氣田中心位置的南側(cè)8km建有升一聯(lián)合站和升一變電所、升一聯(lián)油田污水處理站。3.1.2氣田地面設(shè)施的主要目的,是將來自采氣井口的高壓天然氣,經(jīng)過必要的處理工藝,使其氣質(zhì)符合商品氣要求,壓力、水露點(diǎn)滿足外輸條件。升深2-1區(qū)塊開采初期井口氣的流出壓力在15.2～24.6MPa,且含有游離水,作為商品氣外輸,必須對其進(jìn)行降壓、脫水處理。根據(jù)氣質(zhì)條件,混合氣的CO2含量不超過3％,本次地面建設(shè)規(guī)劃方案中,暫不考慮脫除CO2設(shè)施的建設(shè)。升深2-1區(qū)塊地面規(guī)劃總體工藝方案需要解決的問題如下:(1)天然氣去向和集氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力的確定;(2)單井集氣和多井集氣的選擇;(3)集氣站的布局;(4)采氣管道防止水合物形成的措施;(5)控制CO2腐蝕的措施;(6)集輸處理工藝及脫水工藝選擇。

3.2升深2-1區(qū)塊外輸氣管道總體方案3.2.1根據(jù)大慶長垣東部徐深氣田所在的地理位置以及周邊主要用氣市場的分布,外輸氣有兩個(gè)去向,一是輸往氣田北側(cè)的大慶、齊齊哈爾等用戶,二是輸往氣田南側(cè)的朝陽溝油田、哈爾濱市等用戶。已經(jīng)建成投產(chǎn)的徐深1集氣站～紅壓集氣干線,實(shí)現(xiàn)了將深層氣輸往北側(cè)用戶的目的。該管道從升深2-1區(qū)塊的西側(cè)經(jīng)過(距升深2-1區(qū)塊中心4.2km),設(shè)計(jì)輸氣能力為25×108m3/a(750×108m3/d),當(dāng)前輸氣量為1.5×108m3/a(50×104當(dāng)前,深層氣田向南側(cè)的哈爾濱市及周邊用戶的輸氣管道還沒有建設(shè),升平開發(fā)區(qū)的外輸氣也能夠經(jīng)過規(guī)劃中的南側(cè)集氣干線,最終輸往哈爾濱方向(根據(jù)當(dāng)前所掌握的資料,南側(cè)集氣干線起點(diǎn)為徐深1集氣站,沿途經(jīng)過徐深9、朝51,最終去哈爾濱方向)。3.2.2根據(jù)開發(fā)提供的資料,深層氣田的氣井是處于低滲透儲(chǔ)層,經(jīng)過大型壓裂,井口壓力初期衰減快,部分氣井的試氣結(jié)果已經(jīng)證明氣井壓力衰減較快,以及當(dāng)前徐深氣田已經(jīng)建成了6.4MPa集氣壓力系統(tǒng)的現(xiàn)狀,確定升平深層氣田外輸氣管道設(shè)計(jì)壓力為6.4MPa。3.3單井集氣和多井集氣工藝的選擇單井集氣工藝,是在井場設(shè)預(yù)處理設(shè)備,如加熱爐、分離設(shè)備、計(jì)量設(shè)施等,處理后的井口氣,可直接進(jìn)入集氣支線或干線,適用于地處偏遠(yuǎn)且產(chǎn)量高的零散氣井建設(shè)。多井集氣,是將各井口氣輸往集氣站集中處理,適用于氣井比較集中的氣井建設(shè)。1.單井集氣方案:14口氣井,分別在進(jìn)行井場加熱、節(jié)流降壓、分離、計(jì)量外輸?shù)郊忻撍久撍?。井口設(shè)置預(yù)處理措施,在6～7MPa壓力下進(jìn)入脫水站集中脫水主要建設(shè)內(nèi)容及工程費(fèi)用:(1)工藝部分:①單井集氣站14座;②集中脫水站(150×104m3/d－③采氣管道:Φ159×8－3.7kmΦ114×6－11.4kmΦ89×5－4.0kmΦ76×5－4.0km合計(jì):23.1km(2)通信部分:通井8芯通訊光纜20.0km(3)電氣部分:6kV通井電力線21.5km(4)道路部分:①4m寬瀝青混凝土道路－1.6km②4m寬砂石道路－11.5km工程費(fèi)用:16473萬元總定員:93人優(yōu)點(diǎn):采氣管道運(yùn)行壓力低,使CO2腐蝕影響程度相對低。缺點(diǎn):①崗位多,設(shè)備、生產(chǎn)人員多,操作復(fù)雜;②地面建設(shè)費(fèi)用最高,生產(chǎn)成本最高;③單井集氣管道加注甲醇,環(huán)保效果差;④集氣站的布局過于密集,不合理。2.多井集氣方案:建2個(gè)多井集氣站,各單井在井口節(jié)流降壓到不形成水化物的溫度后,經(jīng)過電伴熱伴熱,分別進(jìn)入3座集氣站,在集氣站內(nèi)加熱、節(jié)流、分離,輪流計(jì)量后集中脫水外輸。井口簡化,無人值守,氣井氣在18MPa壓力下,進(jìn)入集氣站進(jìn)行預(yù)處理到6～7MPa,脫水。主要建設(shè)內(nèi)容及工程費(fèi)用:1.工藝部分:(1)單井井場14座;(2)多井集氣脫水站(規(guī)模:70×104m3/d、50×10(3)采氣管道;Φ114×13－1.30kmΦ89×10－Φ76×9－11.10kmΦ60×7－合計(jì):18.7km2.通信部分:8芯通井通訊光纜3.1km3.電氣部分:6kV通井電力線路8.5km4.道路部分:(1)4m寬瀝青混凝土道路－2.5km(2)4m寬砂石道路－10.7km工程費(fèi)用:12072萬元。優(yōu)點(diǎn):(1)建設(shè)投資相對低;(2)集氣站數(shù)量相對少、生產(chǎn)和管理人員相對少;(3)集氣站的布局最合理。缺點(diǎn):采氣管道運(yùn)行壓力高,使CO2腐蝕影響程度相對高。根據(jù)對比,多井集氣比單井集氣方案建設(shè)投資低,便于管理。推薦集氣站集中處理的多井集氣方案。3.4集氣站布局3.4.1集氣站布局升深2-1區(qū)塊在前基建的14口氣井,如建設(shè)1座多井集氣站因管轄井?dāng)?shù)過多,當(dāng)集氣站的故障停運(yùn),對外輸氣量影響過大,推薦建設(shè)2座多井集氣站。升深2-6基本處于升深2-1區(qū)塊的北側(cè)邊緣,區(qū)塊北側(cè)6口氣井的集氣站站址有兩個(gè)方案:一是設(shè)在升深2-1氣井附近,二是設(shè)在6口氣井的中心位置,兩個(gè)站址方案的對比見表3-1。升深2-1區(qū)塊南側(cè)的6口氣井,中心位置在升深更2氣井,將集氣站設(shè)在升深更2,同時(shí)也能夠利用已建的進(jìn)站道路1.8km(瀝青表處路面)。根據(jù)上述論證,第一個(gè)多井集氣站設(shè)在區(qū)塊的北側(cè)升深2-1氣井;第二個(gè)多井集氣站設(shè)在升深更2氣井。表3-1升深2-1區(qū)塊北側(cè)的5口氣井的集氣站站址選擇對比表站址方案方案一:設(shè)在升深2-1氣井方案二:設(shè)在升深2-1東北0.5采氣管道升深2-5:Φ76×9－1.80升深2-6:Φ76×9－1.90升深2-1:Φ89×10－0.20升深2-7:Φ76×9－1.80升深2-12:Φ76×9－1.20升深平1:Φ114×13－1.30合計(jì):Φ114×13－1.20Φ89×10－0.20Φ76×9－6.70采氣部分建設(shè)費(fèi)用:570.0萬元升深2-5:Φ76×9－1.80升深2-6:Φ76×9－1.60km升深2-1:Φ89×10－0.60km升深2-7:Φ76×9－0.90km升深2-12:Φ76×9－1.20km升深平1:Φ114×13－1.50km合計(jì):Φ114×13－1.50Φ89×10－0.60Φ76×9－5.50采氣部分建設(shè)費(fèi)用:560.2萬元續(xù)表3-1站址方案方案一:設(shè)在升深2-1氣井方案二:設(shè)在升深2-1東北0.5集氣管道Φ219×8－3.1Φ219×8－3.1升深2-1安全裝置氣動(dòng),28萬元/臺(tái)液動(dòng),50萬元/臺(tái)投資對比598.0萬元610.2萬元優(yōu)缺點(diǎn)對比總投資低,方便升深2-1的管理總投資高,不方便升深2-1氣井的管理推薦方案推薦不推薦根據(jù)表3-1,北側(cè)集氣站位置按方案一(設(shè)在升深2-1氣井)比喻案二采氣管道長度增加0.6km升深2-1區(qū)塊南側(cè)的6口氣井,中心位置在升深更2氣井,將集氣站設(shè)在升深更2,同時(shí)也能夠利用已建的進(jìn)站道路1.8km(瀝青表處路面)。根據(jù)上述論證,第一個(gè)多井集氣站設(shè)在區(qū)塊的北側(cè)升深2-1氣井;第二個(gè)多井集氣站設(shè)在升深更2氣井。升深平1氣井為水平井,初步配產(chǎn)為30×104m表3-2升深平1集氣站站址方案對比表站址方案一:設(shè)在升深平1氣井井口方案二:設(shè)在升深一集氣站站內(nèi)方案簡述在升深平1氣井井口建設(shè)加熱、分離、節(jié)流、計(jì)量和污水裝車設(shè)施,單獨(dú)建設(shè)配電、儀表值班室等公用工程在升深一集氣站站內(nèi)單獨(dú)建設(shè)加熱、分離、節(jié)流、計(jì)量設(shè)施,配電、自動(dòng)化控制等與升深一集氣站合建工程費(fèi)用470萬元220萬元優(yōu)點(diǎn)升深一集氣站的平面布局,方便分期施工建設(shè)投資低,不增加定員缺點(diǎn)投資高,增加定員7人平面布局較零亂,分期施工需要停產(chǎn)對比結(jié)論不推薦推薦根據(jù)表3-2的論證,推薦將升深平1井口處理設(shè)施設(shè)在升深一集氣站。

3.4.2集氣站規(guī)模兩個(gè)多井集氣站的建設(shè)規(guī)模和主要工程內(nèi)容詳見表3-3。表3-3升平開發(fā)區(qū)多井集氣站布局和建設(shè)規(guī)模一覽表集氣站名稱升深一集氣站升深二集氣站管轄氣井集氣站設(shè)在升深2-1,管轄2-6、2-7、2-12、2-1、2-5、平1共6口氣井集氣站設(shè)在升深更2,管轄升深更2、2-17、2-25、202、2-19、2-21共6口井建設(shè)內(nèi)容升深一集氣站:站內(nèi)加熱、節(jié)流、分離、輪流計(jì)量等預(yù)處理設(shè)施和脫水設(shè)施升深一集氣站:站內(nèi)加熱、節(jié)流、分離、輪流計(jì)量等預(yù)處理設(shè)施和脫水設(shè)施采氣管道Φ114×13－1.3km;Φ89×10－0.2Φ76×9－6.7kmmΦ114×13－0.2km;Φ76×9－1.2kmΦ60×7－6.1km初期運(yùn)行規(guī)模58.3×10436.4×104設(shè)計(jì)規(guī)模70×104m3/d(預(yù)留出2口氣井,單井配產(chǎn)按650×104m3/d(預(yù)留出2口氣井,單井配產(chǎn)按63.5采氣管道防凍工藝選擇升平開發(fā)區(qū)升深2-1區(qū)塊的關(guān)井壓力為27～29MPa,井口流動(dòng)壓力為15.0～24.6MPa,采氣管道操作壓力在9.0～13.5MPa,此壓力下的水化物的形成溫度在19～21℃,采氣管道敷設(shè)深度的地溫在冬季為-1℃根據(jù)升深2-1區(qū)塊地處嚴(yán)寒地區(qū)、井口氣壓力高(15.0～24.6MPa)、井網(wǎng)密度大(井距在0.8～1.5km)的特點(diǎn),并參考大慶外圍氣田和國內(nèi)其它氣田的使用經(jīng)驗(yàn),可供選擇的防凍措施主要有電伴熱和加注甲醇防凍劑兩種方式,升深2-1區(qū)塊在,建設(shè)12口氣井,和2口開發(fā)備用井,合計(jì)為14口氣井。產(chǎn)氣規(guī)模為94.7×104m根據(jù)大慶外圍氣田開發(fā)建設(shè)20年來的經(jīng)驗(yàn),自1998年以后,已經(jīng)逐漸用電熱帶伴熱取代了熱水伴熱(熱水伴熱,存在熱水管道腐蝕嚴(yán)重、投資高的問題),當(dāng)前電伴熱已經(jīng)在大慶外圍氣田得到了普遍應(yīng)用和認(rèn)同。規(guī)模為94.7×104m31.氣管道電伴熱工藝:(1)用于防凍的工程投資:243萬元;用于防凍的操作費(fèi)用:68萬元/年。(2)適應(yīng)于大慶外圍氣田井網(wǎng)密度大、井距小、地處嚴(yán)寒的情況,適應(yīng)于氣田游離水含量大的情況。不適應(yīng)于井網(wǎng)密度小,采氣管道長度大的情況。(3)優(yōu)點(diǎn):①井口氣含水量大時(shí),適應(yīng)性強(qiáng);②氣田試開發(fā)初期,適應(yīng)性強(qiáng);③操作過程中無有害氣體排放,外輸商品氣不含有毒介質(zhì);④建設(shè)投資和操作費(fèi)用低。(4)缺點(diǎn):當(dāng)氣井分布零散、采氣管道長度大于5km時(shí),電熱帶用量大,建設(shè)投資高;并需要采用兩端供電,增加供電線路和變壓器。2.集氣管道甲醇防凍工藝:(1)用于防凍的工程投資:339萬元;用于防凍的操作費(fèi)用:76萬元/年。(2)適應(yīng)于井網(wǎng)密度小,采氣管道長度大的情況。不適應(yīng)于氣田試開發(fā)初期的總井?dāng)?shù)、總氣量和游離水量不確定的情況(甲醇回收裝置規(guī)模無法確定)。優(yōu)點(diǎn):對于氣井分布零散、采氣管道距離長的氣田,地面建設(shè)投資低。缺點(diǎn):①井口氣游離水含量大,需要在井口增設(shè)高壓分離器將游離水分離,操作復(fù)雜;②整個(gè)徐深氣田處于開發(fā)初期,整體開發(fā)氣井?dāng)?shù)量、分布和含水量無法確定,致使甲醇回收裝置的規(guī)模難以確定;③操作過程中有害氣體排放,外輸商品氣含有毒介質(zhì)。根據(jù)以上的對比結(jié)果,對于升深2-1區(qū)塊井網(wǎng)密度大、采氣管道距離短、電伴熱防凍比加注防凍劑建設(shè)投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、環(huán)保效果好、操作簡便,故推薦采用電伴熱防凍。3.6集氣站預(yù)處理工藝選擇集氣站預(yù)處理的目的,是將各個(gè)采氣井口來的含有游離水的高壓氣,經(jīng)過減壓分離,達(dá)到滿足脫水裝置進(jìn)料的氣質(zhì)和壓力要求,同時(shí),應(yīng)保證整個(gè)降壓過程不產(chǎn)生水化物。處理過程中所采用的工藝流程及配備的必要設(shè)施,都是圍繞降壓和防凍來進(jìn)行的。當(dāng)前,在國內(nèi)氣田建設(shè)中,無論是單井集氣站或是多井集氣站,站內(nèi)節(jié)流降壓絕大多數(shù)都是采用加熱節(jié)流工藝。該工藝由于熱源的存在,對天然氣的壓力、溫度、含水量變化有很大的靈活性,適應(yīng)性強(qiáng),適用于當(dāng)前已開發(fā)氣田的大部分氣井。當(dāng)前國內(nèi)也有部分氣田的預(yù)處理是采用注入甲醇等防凍劑來實(shí)現(xiàn)降壓過程中的防凍目的,鑒于升平氣田升深2-1井區(qū)基建的12口氣井,后期總產(chǎn)水量達(dá)到248.4m33.7脫水工藝選擇當(dāng)前國內(nèi)用于氣田氣的脫水工藝主要有三甘醇脫水和分子篩脫水兩種。三甘醇脫水工藝建設(shè)費(fèi)用低,脫水深度小(水露點(diǎn)可達(dá)到-15℃～-20℃),一般適用于防止天然氣在輸送過程中凍堵的情況,分子篩脫水工藝建設(shè)費(fèi)用高、脫水深度大(水露點(diǎn)可達(dá)到-80℃～-100為保證集氣管道的冬季安全運(yùn)行和防止CO2的腐蝕,將脫水裝置設(shè)在集氣站,在集氣管道中的分壓值達(dá)到0.16MPa。根據(jù)規(guī)范要求,外輸天然氣的水露點(diǎn)不高于最低輸送溫度以下5℃,外輸天然氣按管頂埋深-1.8m敷設(shè),地溫為-1℃3.8CO2腐蝕控制和監(jiān)測方案3.8.1CO2腐蝕控制1.控制措施采氣管道所輸送的井口天然氣,含有游離水,同時(shí)天然氣中的CO2分壓達(dá)0.35～0.71MPa,超過發(fā)生嚴(yán)重腐蝕的分壓值0.21MPa,產(chǎn)出液中含有一定量的氯離子,加重了地面采氣系統(tǒng)設(shè)備、管線的腐蝕。在含有CO2的氣田開發(fā)中,國內(nèi)外成熟可靠的CO2腐蝕控制措施是采用高含Cr的不銹鋼或碳鋼管道加注緩蝕劑。全部地面設(shè)施如果都采用高含Cr不銹鋼,能夠很好地解決腐蝕問題,但投資較大,經(jīng)濟(jì)性差。碳鋼在CO2介質(zhì)體系的腐蝕程度較高含Cr的不銹鋼要嚴(yán)重,可在工藝設(shè)計(jì)過程中充分考慮到CO2腐蝕的影響因素(如:溫度、壓力、流速及介質(zhì)組成、含水量等),即盡可能降低操作壓力和溫度,控制介質(zhì)流速與含水量,同時(shí)采取添加抗CO2腐蝕的緩蝕劑等防腐措施,能夠控制碳鋼在CO2介質(zhì)腐蝕體系的腐蝕速度,減緩碳鋼受CO2腐蝕的程度。根據(jù)經(jīng)濟(jì)對比,和借國內(nèi)同類氣田的開發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),以及緩蝕劑篩選試驗(yàn)的中間成果,推薦采用加注緩蝕劑的方式解決地面采氣系統(tǒng)CO2的內(nèi)腐蝕問題。2.緩蝕劑物性和加注量根據(jù)室內(nèi)緩蝕劑篩選初步結(jié)果,推薦選用油溶水分散型緩蝕劑系列產(chǎn)品。緩蝕劑添加濃度為80～150mg/l,加注方式推薦采用集中、間歇泵注方式,加注周期為25～30天(加注周期將根據(jù)現(xiàn)場緩蝕劑實(shí)際加注效果再做相應(yīng)的調(diào)整)。緩蝕劑的物理性質(zhì)和加注量見表3-4、表3-5。表3-4緩蝕劑物理性質(zhì)一覽表指標(biāo)名稱技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)名稱技術(shù)指標(biāo)外觀淺棕褐色液體閃點(diǎn)(閉口)℃≥33氣味微異味氣相緩蝕效率%≥85PH值7～9液相緩蝕效率%≥85密度(20℃)g/cm0.80～0.95溶解特性油溶水分散性運(yùn)動(dòng)粘度(20℃)mm2≤5.9凝點(diǎn)℃-23表3-5緩蝕劑加注量一覽表井號(hào)初期緩蝕劑加注量(kg/30d)井號(hào)初期緩蝕劑加注量(kg/30d)配產(chǎn)(104產(chǎn)水量(m3/d)配產(chǎn)(104產(chǎn)水量(m3/d)升深2-65.20.783.7升深2-176.30.954.5升深2-71.730.0135.1升深更219.32.6712.6升深2-112.01.88.5升深2-251.40.170.8升深2-125.30.83.8升深2023.80.301.5徐深2-54.10.904.2升深2-192.40.653.0升深平1304.5021.2升深2-213.20.381.8小計(jì)58.338.78176.5小計(jì)36.45.1224.23.緩蝕劑加注方式從國內(nèi)氣田緩蝕劑加注情況來看,分為分散加注或集中加注兩種形式。分散加注,則需在每座井口設(shè)置緩蝕劑注入器及高壓平衡罐、緩蝕劑計(jì)量罐等配套設(shè)施,管理難度大,一般用于單井集氣站。集中加注,是在集氣站設(shè)緩蝕劑儲(chǔ)罐和高壓注劑泵,利用與采氣管道同溝敷設(shè)的注劑管道注入采氣井口和采氣管道的起點(diǎn)位置,適用于多井集氣站。為方便生產(chǎn)管理,采用集氣站集中注入緩蝕劑的方式集中加注緩蝕劑,有單泵對單井、單泵對多井兩種方式,由于在大部分氣井的投產(chǎn)初始(大約1～3天),井口氣壓力高、溫度低,需要預(yù)先注入防凍劑防止低溫、高壓氣在采氣管道中凍堵,同時(shí),依據(jù)不同氣井的產(chǎn)氣量、天然氣中CO2含量和產(chǎn)水量,緩蝕劑的加注量、加注周期也不相同,因此推薦采用單泵對單井的集中、間歇方式加注緩蝕劑。在集氣站站內(nèi)設(shè)置的緩蝕劑儲(chǔ)罐采取伴熱保溫措施。4.緩蝕劑預(yù)膜方式采氣管道投產(chǎn)初期要進(jìn)行預(yù)膜,預(yù)膜工藝的目的是要在鋼材表面形成一層浸潤保護(hù)膜。當(dāng)前國內(nèi)常見的預(yù)膜工藝有通球預(yù)膜和灌注預(yù)膜兩種,鑒于高壓采氣系統(tǒng)沒有設(shè)收發(fā)球裝置,推薦采用灌注預(yù)膜的方式,即是在新井或新管線投產(chǎn)時(shí),應(yīng)先對高含量CO2氣井的采氣管線以及集輸系統(tǒng)采用高壓泵灌注預(yù)膜,之后轉(zhuǎn)入正常加注工藝以達(dá)到修膜與補(bǔ)膜作用效果。3.8.2CO2腐蝕監(jiān)測在線監(jiān)測方法選擇。鑒于徐深氣田不同區(qū)塊、不同氣井的產(chǎn)氣量、天然氣中CO2含量和產(chǎn)水量各不相同,需要及時(shí)掌握工藝管道和設(shè)備在CO2介質(zhì)體系的腐蝕狀況、腐蝕速度,評價(jià)緩蝕劑的緩蝕效率,并及時(shí)調(diào)整緩蝕劑的加注量、加注周期以及相應(yīng)的CO2腐蝕控制措施,為氣田的長期安全經(jīng)濟(jì)有效地持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支持,推薦在氣田的每個(gè)集氣站選擇2口具有代表性的氣井,設(shè)置在線腐蝕監(jiān)檢測儀器設(shè)備。當(dāng)前,國內(nèi)外常見的幾種典型的在線腐蝕監(jiān)測技術(shù)有:腐蝕掛片法、電阻法、電感阻抗法、線性極化電阻測量法。各種在線腐蝕監(jiān)測方法的測試原理與方法、適用范圍及其優(yōu)缺點(diǎn)列舉如下:腐蝕掛片法:根據(jù)試樣重量的變化測量平均腐蝕速度,可檢測出腐蝕類型,使用范圍較廣。勞動(dòng)強(qiáng)度大,測試周期長,無法反映工藝參數(shù)的快速變化對腐蝕速度的影響。電阻法:測量金屬元件的橫截面積因腐蝕而發(fā)生的電阻變化,電解質(zhì)或非電解質(zhì)均可測定,方法簡單,易于掌握和解釋結(jié)果。只能測定一段時(shí)間內(nèi)的累計(jì)腐蝕量,而不能測定瞬時(shí)腐蝕速度和局部腐蝕。電感阻抗法:測量置于金屬/合金敏感元件的線圈由于敏感元件腐蝕而引起的阻抗變化,適用于任何具有腐蝕作用的介質(zhì)中?？焖?、準(zhǔn)確測量腐蝕速度;適用于腐蝕過程監(jiān)測,腐蝕過程控制,緩蝕劑效應(yīng)評價(jià)。線性極化電阻測量法:經(jīng)過電化學(xué)極化電阻法測定腐蝕速度,適用于電解質(zhì)中發(fā)生電化學(xué)腐蝕的部位。測定瞬時(shí)腐蝕速度。依據(jù)上述腐蝕監(jiān)測方法的對比,結(jié)合升平開發(fā)區(qū)試氣階段特點(diǎn)和氣質(zhì)、水質(zhì)情況,并根據(jù)對地面生產(chǎn)設(shè)施腐蝕情況全面跟蹤的要求,同時(shí)也要降低腐蝕監(jiān)測設(shè)施的建設(shè)費(fèi)用,推薦采用電感探針監(jiān)測為主,傳統(tǒng)腐蝕失重掛片法和超聲波測厚檢測技術(shù)為輔的方式。對于重點(diǎn)監(jiān)測點(diǎn),同時(shí)安裝在線腐蝕監(jiān)測的電感探針和掛片腐蝕測試元件,即在水平工藝主管線并聯(lián)1個(gè)監(jiān)測用旁通管段,在旁通管段上安裝1個(gè)電感探頭、1個(gè)掛片腐蝕測試元件,對腐蝕狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測;對于非重點(diǎn)檢測點(diǎn),安裝掛片腐蝕測試元件,預(yù)留電感探針的連接口(實(shí)現(xiàn)一個(gè)電感探頭對多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的定期輪換檢測)。對在運(yùn)設(shè)備的強(qiáng)腐蝕位置,采用超聲波測厚技術(shù)定期進(jìn)行厚度檢測。3.9采氣井口設(shè)施和采氣管道規(guī)劃方案3.9.1井口設(shè)施采氣井口設(shè)施包括井口安全設(shè)施、減壓設(shè)施和監(jiān)測設(shè)施三部分內(nèi)容。(1)井口安全設(shè)施每個(gè)高壓采氣井口,安裝一套井口安全自動(dòng)保護(hù)裝置。當(dāng)采氣管道的壓力過高或者過低時(shí)、發(fā)生火災(zāi)時(shí),自動(dòng)關(guān)斷井口氣。每個(gè)采氣井口設(shè)井口房1個(gè),規(guī)格為4.5m×3.0(2)井口減壓設(shè)施在井口保護(hù)裝置的出口,安裝一個(gè)手動(dòng)的角式節(jié)流閥,經(jīng)過調(diào)節(jié)該閥門,來控制井口氣進(jìn)入采氣管道的壓力,進(jìn)而控制井口氣的外輸溫度,達(dá)到既不形成水化物又降低采氣管道的運(yùn)行壓力、減緩管道腐蝕的目的。以升深2-6氣井為例,配產(chǎn)5.2×104m3/d,井口氣溫度最低為50℃,井口氣流動(dòng)壓力為23.02MPa,此時(shí)利用井口的節(jié)流閥,可將井口氣的壓力降低到10.0MPa后,進(jìn)入采氣管道,同時(shí)井口氣溫度降低到23.1℃,比水化物形成溫度18.5(3)井口監(jiān)測設(shè)施采氣井口需要監(jiān)測的內(nèi)容是井口氣的壓力和溫度。監(jiān)測方式有兩種,一是在線自動(dòng)監(jiān)測,將井口氣壓力、溫度數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳,需要配備RTU和將通信光纜敷設(shè)到采氣井口;二是井口設(shè)就地監(jiān)測,需要配備就地溫度計(jì)和就地壓力表。根據(jù)開發(fā)要求和生產(chǎn)實(shí)際,井口氣井不設(shè)RTU,預(yù)留測試用智能壓力計(jì)的接口。3.9.2采氣管道1.采氣管道走向和敷設(shè)方式采氣管道的走向原則上以最短的路徑直接敷設(shè)到集氣站,個(gè)別管道利用鄉(xiāng)間土路敷設(shè)。采氣管道采用埋地敷設(shè),根據(jù)大慶外圍氣田的管道建設(shè)經(jīng)驗(yàn),為保證采氣管道的運(yùn)行安全,確定管頂標(biāo)高為－1.82.采氣管道的運(yùn)行壓力采氣管道的運(yùn)行壓力,是在保證采氣管道不形成水合物的前提下,充分利用井口流動(dòng)溫度高出水化物形成溫度的差值(溫度富裕量),經(jīng)過井口節(jié)流閥適當(dāng)?shù)亟档途跉膺M(jìn)入采氣管道的壓力并保證不形成水合物的運(yùn)行壓力。根據(jù)氣藏工程給出的井口氣的流動(dòng)壓力和流動(dòng)溫度,經(jīng)過工藝軟件模擬出的各個(gè)采氣管道利用井口溫度富裕量后的最低運(yùn)行壓力見表3-6。表3-6各氣井采氣管道的運(yùn)行壓力一覽表(氣藏工程推薦方案三)序號(hào)井號(hào)配產(chǎn)(104m關(guān)井井口壓力(MPa)井口壓力(MPa)井口溫度(℃)運(yùn)行壓力(MPa)運(yùn)行溫度(℃)水合物形成溫度(℃)高出水合物形成溫度(℃)1升深2-112.0027-2924.65559.023.118.54.62升深2-125.3027-2919.99509.024.018.55.53升深2022.0027-2918.6459.522.718.54.24升深2-251.3027-2921.324013.525.120.54.65升深2-71.7027-2915.02456升深更217.8027-2923.886013.542.720.522.27升深2-56.0027-2924.56559.023.218.54.78升深2-65.2027-2923.025010.023.118.54.69升深2-176.3027-2924.025010.523.519.04.510升深2-192.4027-2920.934511.023.819.04.811升深2-212.5027-2918.44459.023.018.54.512升深平130.0027-2920.3657.53516.019從表3-6能夠看出,升深2-1區(qū)塊各個(gè)采氣管道,在利用了井口氣剩余溫度和井口節(jié)流閥節(jié)流以后,運(yùn)行壓力能夠降低到15MPa以下。3.采氣管道的輸氣量確定采氣管道的輸氣量,根據(jù)升深2-1區(qū)塊各氣井處于試采期間,實(shí)際產(chǎn)氣量與井口標(biāo)準(zhǔn)配產(chǎn)差別較大的情況,以及GB50350-<油氣集輸設(shè)計(jì)規(guī)范>中的8.3.3條對于沒有凈化的天然氣輸送的應(yīng)為設(shè)計(jì)輸量的1.2～1.4倍的規(guī)定,確定采氣管道的設(shè)計(jì)輸量是配產(chǎn)的1.4倍。4.采氣管道流速選擇管道介質(zhì)流速選擇,既要防止因流速過大而導(dǎo)致的緩蝕劑涂層損傷、又要防止因流速過小導(dǎo)致采氣管道積液而加重腐蝕,管道介質(zhì)流速控制在3～8m/s。5.采氣管道管徑選擇采氣管道直徑,按滿足井口氣壓力降低到10.0MPa、按配產(chǎn)氣量的140％(在冬季為滿足下游用戶的用氣不平衡需要增加井口氣量)、合理流,按GB50350-<油氣集輸設(shè)計(jì)規(guī)范>8.3.4中的公式計(jì)算:(3-1)式中:qv—?dú)怏w(P0=0.101325MPa,T=293K時(shí))的流量,m３/d;P1—輸氣管道計(jì)算段的起點(diǎn)壓力(絕),MPa;P2—輸氣管道計(jì)算段的終點(diǎn)壓力(絕),MPa;—輸氣管道內(nèi)直徑,cm;—?dú)怏w的壓縮系數(shù);—?dú)怏w的相對密度;—?dú)怏w的平均溫度,K;—輸氣管道計(jì)算段的長度,km。采氣管道輸氣量和規(guī)格對應(yīng)關(guān)系見表3-7。表3-7采氣管道輸氣量和規(guī)格對應(yīng)一覽表配產(chǎn)10410.0～20.010.09.07.0≥6.0＜6.05.04.5＞4.0≤4.03.5管道規(guī)格Φ114×13*管道規(guī)格Φ89×10*****管道規(guī)格Φ76×9****管道規(guī)格Φ60×7**根據(jù)氣藏工程推薦的方案三,單井配產(chǎn)在2.2～10.6×104m3/d表3-8不同井口氣量下的采氣管道直徑一覽表配產(chǎn)設(shè)計(jì)輸量管徑起點(diǎn)壓力終點(diǎn)壓力管道長度管道內(nèi)徑輸氣量起點(diǎn)流速終點(diǎn)流速壓力降備注Q1Q2mmP1P2LDQv1v2ΔP104104MPaAMPaAkmcm104m/sm/sMPaA202815910.1010.05212.930.552.682.690.05流速過小11410.109.8028.828.765.425.590.30推薦8910.108.9526.727.999.1010.271.15流速過大101411410.1010.0328.814.072.652.670.07流速過小8910.109.8226.714.064.574.700.29推薦7610.109.3825.614.176.597.100.72壓降過大912.68910.109.8726.712.624.104.200.23推薦7610.109.5325.612.635.876.230.57壓降過大6010.108.0624.412.639.5211.922.04流速過大811.28910.109.9226.711.153.633.690.18推薦7610.109.6525.611.235.225.470.45壓降過大6010.108.5324.411.198.449.991.57流速過大79.88910.109.9626.79.823.193.240.14推薦7610.109.7625.69.764.544.700.34壓降過大6010.108.9024.49.867.438.431.20流速過大68.48910.109.9926.78.692.832.860.11流速過小7610.109.8525.68.363.893.990.25推薦6010.109.2224.48.496.407.010.88壓降過大578910.1010.0326.76.912.252.260.07流速過小7610.109.9225.67.093.303.360.18推薦6010.109.5024.47.045.305.640.60壓降過大4.56.38910.1010.04026.76.392.082.090.06流速過小7610.109.95025.66.463.013.050.15推薦6010.109.300246.375.816.310.80壓降過大續(xù)表3-8配產(chǎn)設(shè)計(jì)輸量管徑起點(diǎn)壓力終點(diǎn)壓力管道長度管道內(nèi)徑輸氣量起點(diǎn)流速終點(diǎn)流速壓力降備注4.05.67610.109.98525.65.652.632.660.12流速過小6010.109.65024.46.104.604.810.45推薦3.54.97610.1010.01025.64.992.322.340.09流速過小6010.109.80024.44.983.753.870.30推薦根據(jù)表3-8,單井配產(chǎn)在10.0～20.0×104m3/d的氣井,采氣管道直徑采用DN100,單井配產(chǎn)在6.0～10.0×104m3/d的氣井,采用DN80,單井配產(chǎn)在4.0～6.0×104m采氣管道按推薦管徑的流速和壓力降見表3-9。表3-9采氣管道推薦管徑和流速、壓力降一覽表配產(chǎn)設(shè)計(jì)輸量采氣管道規(guī)格起點(diǎn)壓力終點(diǎn)壓力起點(diǎn)流速終點(diǎn)流速壓力降Q,10Q,10mmP1,PaP2,Pav1,m/sv2,m/sΔP,Pa20.028Φ114×1310.109.805.425.590.3010.014.0Φ89×1110.109.824.574.700.299.012.6Φ89×1110.109.874.104.200.238.011.2Φ89×1110.109.923.633.690.187.09.8Φ89×1110.109.963.193.240.146.08.4Φ76×1010.109.853.893.990.255.07.0Φ76×1010.109.923.303.360.184.56.3Φ76×1010.109.9503.013.050.154.05.6Φ60×710.109.6504.604.810.453.54.9Φ60×710.109.8003.753.870.306.采氣管道壁厚、材質(zhì)選擇根據(jù)升深2-1區(qū)塊各采氣管道,在利用了井口氣剩余溫度后,運(yùn)行壓力能夠降低到13.5MPa以下,但鑒于該區(qū)塊處于試采階段,采氣管道的實(shí)際運(yùn)行壓力有可能有差異,設(shè)計(jì)壓力應(yīng)該比運(yùn)行壓力的計(jì)算值高出5MPa左右,達(dá)到18～20MPa。因此采氣管道的壁厚確定,有”關(guān)井壓力作為設(shè)計(jì)壓力,外加1mm腐蝕裕量”、”20MPa作為設(shè)計(jì)壓力,外加3mm腐蝕裕量”兩個(gè)方案,采氣管道壁厚按上述兩個(gè)方案的計(jì)算結(jié)果見表3-10。表3-10兩個(gè)管道壁厚方案的規(guī)格一覽表井號(hào)長度方案一關(guān)井壓力作為設(shè)計(jì)壓力+1mm方案二20MPa作為設(shè)計(jì)壓力+3mm腐蝕裕量km規(guī)格管重kg/km總重t規(guī)格管重kg/km總重t升深2-10.24Φ89×1019.484.68Φ89×714.153.40升深2-121.44Φ76×914.8721.41Φ76×711.9717.24升深2022.6Φ60×79.1523.79Φ60×67.9920.77升深2-251.4Φ60×79.1512.81Φ60×79.1512.81升深2-71.8Φ89×1019.4835.06Φ89×815.9828.76升深更20.2Φ114×1230.196.04Φ114×1025.655.13升深2-51.8Φ89×1019.4835.06Φ89×714.1525.47升深2-61.92Φ76×914.8728.55Φ76×711.9722.98升深2-171.2Φ89×1019.4823.38Φ89×815.9819.18升深2-191.4Φ60×79.1512.81Φ60×67.9911.19升深2-211.7Φ60×69.1515.56Φ60×67.9913.58升深平11.3Φ114×1025.6533.35Φ114×923.330.29合計(jì)252.490.00210.80管材費(fèi)用151.49126.48管材費(fèi)用差基準(zhǔn)-25.02采氣管道按上述兩個(gè)方案確定壁厚,綜合對比見表3-11。徐深氣田所在區(qū)域的周圍多鹽堿地、沼澤地,土壤腐蝕性很強(qiáng),確保油氣集輸管道的長壽命和運(yùn)行安全是管道外防腐方案選擇需考慮的重點(diǎn)。因此管材的選擇很重要。從表3-11能夠看出,采氣管道的壁厚按方案一(關(guān)井壓力作為設(shè)計(jì)壓力加1mm腐蝕裕量)確定的管材費(fèi)用,比喻案二(20MPa作為設(shè)計(jì)壓力加3mm腐蝕裕量)的管材費(fèi)用高25.02萬元,但能夠保證在井口節(jié)流閥誤操作、集氣站內(nèi)故障情況下情況下,采氣管道的設(shè)計(jì)壓力高于介質(zhì)壓力,安全性能夠大大增加,因此采氣管道的壁厚推薦按井口關(guān)井壓力作為設(shè)計(jì)壓力、加1采氣管道的材質(zhì),根據(jù)采氣管道的直徑在DN100以下,壁厚在7～13mm,可供選擇的有20G無縫鋼管(標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為GB3087)和20#無縫鋼管(標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為GB8163)兩種,二者均可滿足要求,20G無縫鋼管的晶粒度和非金屬夾帶量要求高,管材費(fèi)用比20#無縫鋼管高1000元/噸,綜合對比,推薦采用20#無縫鋼管。表3-11采氣管道壁厚選擇綜合對比表方案名稱方案一方案二壁厚確定的方式按關(guān)井壓力作為設(shè)計(jì)壓力+1mm按18MPa作為設(shè)計(jì)壓力+3mm腐蝕裕量采氣管道工程費(fèi)用差值基準(zhǔn)－25.02萬元安全性井口安全截?cái)嚅y故障、下游故障時(shí)可滿足采氣管道安全井口安全截?cái)嚅y故障、下游故障時(shí),必須經(jīng)過安全閥保證安全優(yōu)點(diǎn)安全性最高,使用壽命長投資比喻案一低25.02萬元缺點(diǎn)投資比喻案二高25.02萬元安全性最低、使用壽命最短推薦方案推薦不推薦7.采氣管道防凍措施采氣管道采用電熱帶伴熱,功率為18W/m。根據(jù)井口氣在9.0～13.5MPa運(yùn)行壓力時(shí)的水化物形成溫度為19～21℃,設(shè)定的伴熱溫度為24～25℃。8.采氣管道防腐蝕措施采氣管道內(nèi)防腐:主要是防止CO2的腐蝕,采用集中注入緩蝕劑的方式控制CO2的腐蝕。采氣管道外防腐:采氣管道為防腐保溫管道,其防腐保溫結(jié)構(gòu)為”防腐層+保溫層+防護(hù)層”。鑒于采氣管道所經(jīng)過的區(qū)域?yàn)楦?、澇洼?地段土壤視電阻率為13.2～35.8,土壤腐蝕性對金屬管道構(gòu)成為中等偏上腐蝕,因此,采氣管道需采用防腐性能較好的外防腐層,常見的性能較好的外防腐層有”環(huán)氧粉末”和”二層PE”。由于防腐層外部還有保溫層和防護(hù)層,對機(jī)械性能等要求相對較低,防腐等級(jí)可采用”普通級(jí)”,兩個(gè)外防腐層方案對比見表3－12。徐深氣田所在區(qū)域的周圍多鹽堿地、沼澤地,土壤腐蝕性很強(qiáng),確保油氣集輸管道的長壽命和運(yùn)行安全是管道外防腐方案選擇需考慮的重點(diǎn)。方案一、方案二的防腐性能和價(jià)格接近,可是方案一由于涂層厚度小(有利于管內(nèi)外熱量的傳遞),耐溫性好,適用于伴熱管道,推薦采氣管道外防腐層采用方案一即普通級(jí)環(huán)氧粉末涂層。表3－12采氣管道外防腐涂層對比表外防腐層類別方案一普通級(jí)環(huán)氧粉末涂層方案二普通級(jí)二層PE防腐層涂層厚度(mm)0.31.8～2.0(公稱直徑不大于250mm時(shí))補(bǔ)口工藝涂環(huán)氧涂料+熱收縮套補(bǔ)口涂環(huán)氧涂料+熱收縮套補(bǔ)口適用溫度(℃)-30～100常溫型為-40～50;高溫型最高為70優(yōu)點(diǎn)使用溫度范圍廣。優(yōu)良的耐化學(xué)性和粘結(jié)性。良好的電絕緣性和抗陰極剝離性,陰極保護(hù)費(fèi)用較低。良好抗沖擊性。綜合防腐性能良好。良好的耐化學(xué)性和粘結(jié)性。優(yōu)良的電絕緣性和抗陰極剝離性能,陰極保護(hù)費(fèi)用低。優(yōu)良的抗沖擊性。綜合防腐性能良好。缺點(diǎn)抗沖擊強(qiáng)度較差?？构饫匣砸话?。膠粘劑層的質(zhì)量控制較難。不適用于彎頭等異型件。價(jià)格(元/米2)8075綜上所述,采氣管線防腐保溫推薦采用的結(jié)構(gòu)為”防腐層+保溫層+防護(hù)層”。其中:防腐層:普通級(jí)環(huán)氧粉末涂層。保溫層:硬質(zhì)管殼,保溫層厚度50mm。防護(hù)層:瀝青防腐膠帶內(nèi)帶1道,保護(hù)帶1道,每道搭接寬度不小于膠帶寬度的50%。另外,為控制管道腐蝕,管道采用犧牲陽極保護(hù)。第4章升深2-1區(qū)塊集氣處理工程4.1建設(shè)規(guī)模升深2-1區(qū)塊新建多井集氣站2座,采氣管道18.9km,集氣管道7.3km,氣田集氣工程建設(shè)規(guī)模見表4-1。表4-1集氣工程建設(shè)規(guī)模一覽表序號(hào)工程內(nèi)容單位總規(guī)模備注1構(gòu)造面積km218.482生產(chǎn)井?dāng)?shù)口12建設(shè)3開發(fā)備用井?dāng)?shù)口2建設(shè)4生產(chǎn)能力1041205采氣管道Φ114×13km1.5Φ89×10km0.2Φ76×9km7.9Φ60×7km6.1Φ76×9km3.2建設(shè)6集氣管道Φ219×8km3.1Φ273×8km4.27緩蝕劑注入管道Φ34×5km18.94.2集氣站4.2.1集氣站建設(shè)規(guī)模根據(jù)升深2-1區(qū)塊總體工藝方案(第4.4節(jié))的論證,升平開發(fā)區(qū)升深2-1區(qū)塊建設(shè)2座集氣站,站址分別設(shè)在升深2-1氣井和升深更2氣井升深一集氣站建設(shè)規(guī)模和預(yù)留的規(guī)模見表4-2,升深二集氣站見表4-3。

表4-2升深一集氣站建設(shè)規(guī)模表(氣量單位:104序號(hào)井號(hào)氣量(104備注1升深2-54.12升深2-65.23升深2-71.74升深2-1125升深2-125.36升深平130.07集氣站初期運(yùn)行規(guī)模58.38集氣站預(yù)留的規(guī)模12預(yù)留2口井,每口氣井的配產(chǎn)按6×1049集氣站預(yù)處理設(shè)計(jì)規(guī)模70集氣站脫水設(shè)計(jì)規(guī)模為70×104表4-3升深二集氣站建設(shè)規(guī)模表(氣量單位:104序號(hào)井號(hào)氣量備注1升深2-176.32升深更219.33升深2-251.44升深2023.85升深2-192.46升深2-213.27集氣站初期運(yùn)行規(guī)模36.48集氣站預(yù)留的規(guī)模12預(yù)留2口氣井,每口氣井的配產(chǎn)按6×1049集氣站預(yù)處理設(shè)計(jì)規(guī)模50集氣站脫水設(shè)計(jì)規(guī)模50×104綜上所述,升深2-1區(qū)塊建設(shè)兩座多井集氣站,1座單井集氣站,升深一集氣站規(guī)模為70×104m3/d、升深二集氣站的規(guī)模為50×4.2.2集氣處理系統(tǒng)主要工藝流程以升深一集氣站為例,說明集氣站預(yù)處理和集氣站脫水工藝流程。采氣部分工藝流程:升深2-5等6口氣井(單井配產(chǎn)氣量在1.7～30.0×104m3/d)的高壓氣,壓力為9.2～24.5MPa,溫度為45～65℃,在采氣井口,利用采出氣溫度與水化物形成溫度的差值,經(jīng)過角式節(jié)流閥后,壓力降低到12.6～20.0MPa,溫度降低到25℃,經(jīng)過電伴熱,維持溫度在20～24集氣站預(yù)處理部分工藝流程:采氣管道來氣進(jìn)入集氣站來氣閥組,9.2～18Mpa,20～22℃,進(jìn)入1臺(tái)多井加熱爐(8股物流的多井加熱爐),加熱到50℃,經(jīng)過角式節(jié)流閥節(jié)流降壓到5.45MPa,同時(shí)溫度降低到14～16℃(在5.45MPa壓力下的水化物形成溫度為12.5℃),分別進(jìn)入2臺(tái)計(jì)量分離器和升深2-7氣井預(yù)處理部分工藝流程:升深2-7氣井配產(chǎn)為1.7×104m3/d,產(chǎn)水量為30m3/d,鑒于該氣井產(chǎn)水量較大,而且隨著試采的繼續(xù),氣量和水量又可能變化較大,因此進(jìn)入升深一集氣站后,分兩股進(jìn)入加熱爐,兩股加熱的總負(fù)荷滿足含水量為30升深平1氣井預(yù)處理部分工藝流程:升深平1氣井為水平井,配產(chǎn)為30.0×104m集氣站三甘醇脫水部分工藝流程:經(jīng)過預(yù)處理的天然氣,溫度14～16℃,壓力5.45MPa,進(jìn)入TEG吸收塔下部,與塔上部進(jìn)入的TEG貧液在塔內(nèi)逆流接觸,脫除天然氣中的全部游離水和大部分飽和水。脫水后的干氣經(jīng)破沫網(wǎng)從塔頂排出,經(jīng)干氣/貧液換熱器換熱后,再經(jīng)干氣分離器分離出夾帶的液滴后作為產(chǎn)品氣外輸。TEG富液從吸收塔下部集液段排出,經(jīng)液位控制閥降壓后,先經(jīng)TEG再生氣富液精餾塔頂換熱盤管一段換熱,再進(jìn)入TEG貧富液換熱器二段加熱。經(jīng)加熱后的TEG富液進(jìn)入閃蒸罐閃蒸,在約0.5MPa(表)壓力下閃蒸出吸收的少量烴類,閃蒸后的TEG富液進(jìn)入TEG粗過濾器、TEG活性炭精細(xì)過濾器,以除去TEG中可能存在的固體顆粒、降解產(chǎn)物等雜質(zhì)。此后富液進(jìn)入TEG緩沖罐內(nèi)換熱盤管與熱的TEG貧液換熱,富液被加熱后進(jìn)入TEG再生器上的富液精餾塔。TEG溶液在TEG再生器中被提濃再生。再生后的TEG貧液經(jīng)貧液精餾柱汽提后進(jìn)入TEG緩沖罐內(nèi)與富液換熱,然后經(jīng)TEG貧富液換熱器冷卻,冷卻后的TEG貧液用TEG循環(huán)泵升壓后進(jìn)入干氣/貧液換熱器冷卻后進(jìn)入TEG吸收塔上部,完成TEG的吸收、再生循環(huán)過程。TEG再生器富液精餾柱頂部排出的氣體主要為水蒸汽,直接排入大氣。閃蒸罐閃蒸出的氣體主要成分為CH4,去燃料氣系統(tǒng)。升深一、升深二集氣站的工藝原理流程相同。4.2.3緩蝕劑注入系統(tǒng)緩蝕劑的注入采用集中間歇泵注方式。集氣站內(nèi)集中建設(shè)2座緩蝕劑儲(chǔ)罐和注劑泵,采用1泵對1井的方式,經(jīng)過與采氣管道同溝敷設(shè)的注劑管道向井筒油管、套管和采氣管道內(nèi)加注緩蝕劑。加注泵為高壓計(jì)量泵,注劑管道設(shè)計(jì)壓力31MPa,管徑DN20。4.2.4主要工藝設(shè)備兩座多井集氣站建設(shè)的主要工藝設(shè)備見表4-5。表4-5多井集氣站主要預(yù)處理工藝設(shè)備一覽表序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格及數(shù)量升深一集氣站升深二集氣站1計(jì)量分離器PN6.4,Φ800×3878mmPN6.4,Φ600×3878mm2單井分離器PN6.4,Φ800×3878mm3生產(chǎn)分離器PN6.4,Φ1000×5128mm-1臺(tái)PN6.4,Φ1000×5128mm-1臺(tái)4過濾分離器PN6.4,Φ800×4500mm-1臺(tái)PN6.4,Φ800×4500mm-1臺(tái)5負(fù)壓真空加熱爐熱負(fù)荷:40×104kcal/h(0.48MW/臺(tái),7股進(jìn)料),1臺(tái)熱負(fù)荷:40×104kcal/h(0.48MW/臺(tái),1股進(jìn)料),1臺(tái)熱負(fù)荷:30×104kcal/h(0.35MW/臺(tái),10股進(jìn)料),2臺(tái)6單井計(jì)量裝置1～5×104m5～15×104m1～5×104m2～25×104m7預(yù)處理后氣計(jì)量裝置10～30×104m3/d30～70×104m3/d10～20×104m3/d20～40×104m3/d8三甘醇脫水裝置70×104m50×104m3/d9緩蝕劑加注裝置1套1套4.3集氣站總圖布置4.3.1平面布置中,根據(jù)工藝配置的不同,站內(nèi)各裝置按功能分區(qū)布置并充分考慮了場站進(jìn)出管道的走向以及站內(nèi)介質(zhì)的工藝流向,以便于合理布置工藝管網(wǎng)。升深一集氣站的生產(chǎn)設(shè)施主要包括:來氣預(yù)處理區(qū)、脫水裝置區(qū)、配電儀表值班室、污水罐區(qū)、放空區(qū)等。其中建筑面積280m2,占地面積為6084m平面布置有兩個(gè)方案:方案一是將污水罐設(shè)在進(jìn)站圍墻側(cè),優(yōu)點(diǎn)污水罐車不進(jìn)入集氣站即可完成污水拉運(yùn),缺點(diǎn)是進(jìn)入閥組的部分采氣管道增加彎頭;方案二是將污水罐設(shè)在裝置區(qū)的內(nèi)側(cè),優(yōu)點(diǎn)進(jìn)站閥組的采氣管道進(jìn)線容易,缺點(diǎn)是污水罐車需要進(jìn)入集氣站內(nèi)才能完成污水拉運(yùn)。綜合考慮,推薦方案一的布置方案。4.3.2升深二集氣站,其生產(chǎn)設(shè)施與升深一集氣站類似,平面布置也類似,只是根據(jù)進(jìn)站道路的建設(shè)現(xiàn)狀,按與升深一集氣站相反的方式布置。4.4采氣系統(tǒng)采氣系統(tǒng)包括采氣井口、排水采氣和采氣管道三部分。4.4.1采氣井口采氣井口設(shè)井口安全閥、手動(dòng)節(jié)流閥、就地溫度計(jì)和壓力表各1個(gè),安裝在簡易井口房內(nèi)。4.4.2采氣管道采氣管道的材質(zhì)為20#無縫鋼管,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為<輸送流體用無縫鋼管>GB/T8163-1999,埋地敷設(shè),管頂標(biāo)高為地面以下1.8根據(jù)4.9.2的采氣管道的直徑選擇論證結(jié)論,各氣井的采氣管道的規(guī)格、材質(zhì)、長度見表4-7。表4-7基建的各采氣管道規(guī)格、長度一覽表序號(hào)井號(hào)輸氣量采氣管道規(guī)格、材質(zhì)和長度備注1升深2-54.1×104Φ76×9－20－1.80km進(jìn)入升深一2升深2-65.2×104Φ76×9－20－1.90km進(jìn)入升深一3升深2-71.7×104Φ76×9－20－1.80km進(jìn)入升深一4升深2-112×104Φ89×10－20－0.2km進(jìn)入升深一續(xù)表4-7序號(hào)井號(hào)輸氣量采氣管道規(guī)格、材質(zhì)和長度備注5升深2-125.3×104Φ76×9－20－1.20km進(jìn)入升深一6升深平130×104Φ114×13－20－0.20km單井集氣站小計(jì)Φ114×13－0.20km;Φ89×10－0.20km;Φ76×9－6.7km7升深更219.3×104Φ114×13－20－0.20km進(jìn)入升深二8升深2-176.3×104Φ76×9－20－1.20km進(jìn)入升深二9升深2-251.4×104Φ60×7－20－1.40km進(jìn)入升深二10升深2023.8×104Φ60×7－20－2.60km進(jìn)入升深二11升深2-192.4×104Φ60×7－20G－1.40km進(jìn)入升深二12升深2-213.2×104Φ60×7－20G－1.70km進(jìn)入升深二小計(jì)Φ114×13－0.20km;Φ76×9－1.20km;Φ60×7－6.1km13合計(jì)124×104Φ114×13－0.40km;Φ89×10－0.20km;Φ76×9－7.90km;Φ60×7－6.10km基建的2口開發(fā)調(diào)整井,單井產(chǎn)氣量按6×104m3/d,升深2-15采氣管道規(guī)格為:Φ76×9―2.4km、升深2-20采氣管道規(guī)格為:Φ76×9―0.8km,采氣管道總長度為3.2km。

4.5集氣管道建設(shè)方案4.5.1集氣管道輸氣量和走向1.集氣管道輸氣量根據(jù)GB50350-的第8.3.1條:”集氣管道的設(shè)計(jì)能力應(yīng)按其所管轄采氣管道設(shè)計(jì)能力總和的1.2倍確定”,升深一集氣站的運(yùn)行規(guī)模為70×104m3/d,集氣管道的設(shè)計(jì)規(guī)模為84×104m3/d,升深一集氣站的西側(cè)在左右將新開發(fā)升深1區(qū)塊,產(chǎn)氣量按30×104m32.集氣管道走向升平氣田外輸氣將接至氣田西側(cè)的集氣干線。根據(jù)集氣站布站及已建集氣干線的位置,升平氣田外輸氣管道的走向,有兩個(gè)方案。方案一:升深一集氣站的外輸氣,輸至升深二集氣站,與升深二集氣站來氣匯合以后,進(jìn)入已建集氣干線。方案二:升深二集氣站的外輸氣,輸至升深一集氣站,與升深一集氣站來氣匯合以后,進(jìn)入已建集氣干線。兩個(gè)方案的工程量和優(yōu)缺點(diǎn)對比見表4-8。表4-8升平氣田外輸氣走向方案對比表方案名稱方案一方案二管道走向升深一→升深二→Φ508干線升深二→升深一→Φ508干線管道長度Φ273×8－L290-4.2kmΦ219×8－20#-3.1kmΦ273×8－L290-2.8kmΦ219×8－20#-3.1km費(fèi)用對比(1)管道長度增加0.4km,增加了管道建設(shè)投資8萬元(2)能夠利用已建集氣干線的開口,節(jié)省了已建管道的置換和截?cái)嚅y建設(shè)費(fèi)用合計(jì)20萬元比喻案二節(jié)省建設(shè)費(fèi)用12萬元。(1)管道長度減少0.4km,降低管道建設(shè)投資8萬元(2)不能利用已建集氣干線的開口,增加已建管道的置換和增加截?cái)嚅y建設(shè)費(fèi)用合計(jì)20萬元。比喻案一增加建設(shè)費(fèi)用12萬元。優(yōu)點(diǎn)(1)能夠利用已建的預(yù)留頭,集氣干線不用停產(chǎn)即可完成碰頭,實(shí)施容易;(2)在升深更2氣的CO2含量首先超標(biāo)情況下,集氣管道布局合理;(3)總建設(shè)費(fèi)用減少12萬元。集氣管道距離短。續(xù)表4-8方案名稱方案一方案二缺點(diǎn)集氣管道距離長。(1)需將已建干線放空并置換,實(shí)施困難;(2)在升深更2氣的CO2含量首先超標(biāo)情況下,集氣管道布局不合理。綜合對比推薦方案不推薦根據(jù)升平開發(fā)區(qū)升深2氣井在1997年～期間的運(yùn)行情況,升深更2氣井CO2含量上升速度很可能快于其它井,將升深一集氣站的外輸氣首先輸往升深二集氣站(采用集氣方案一),不但總建設(shè)費(fèi)用低,還能夠避免高CO2含量井口氣的輸送和管道建設(shè),有利于將來脫碳裝置的建設(shè),故集氣管道走向推薦方案一。4.5.2集氣管道敷設(shè)方式集氣管道采用埋地敷設(shè),管道頂部標(biāo)高為自然地坪以下1.84.5.3集氣系統(tǒng)總流程根據(jù)上述論證,集氣系統(tǒng)采用井口簡化、高壓采氣、采氣管道電伴熱防凍、集氣站加熱、節(jié)流、分離、輪流計(jì)量、三甘醇脫水的工藝。4.5.41.輸送氣量:升深一～升深二段,設(shè)計(jì)輸氣量為120×104m3/d;升深二～Φ508集氣干線段,設(shè)計(jì)輸氣量為190×2.線路長度:按照集氣管道走向方案,升深一～升深二段:3.1km;升深二～Φ508集氣干線段:4.2km。3.壓力級(jí)制:設(shè)計(jì)壓力,6.4MPa。集氣管道管徑選擇計(jì)算見表4-9。從表4-9能夠看出:(1)升深二～集氣干線節(jié)點(diǎn)的集氣支干線采用Φ219×8的最大能力為138×104m3/d,滿足不了190×104m(2)升深一～升深二集氣管線采用Φ168×8的最大能力為84×104m3/d,滿足不了120×104m3表4-9升管道名稱管徑起點(diǎn)壓力終點(diǎn)壓力管道長度輸氣量起點(diǎn)流速終點(diǎn)流速壓力降備注mmP1,PaAP2,PaAL,mQ,104v1,m/sv2,m/sΔP,MPaA升深二～干線2195.705.354.2138.388.689.250.35輸量過小2735.565.354.2192.417.728.020.21推薦2734.754.474.2192.299.039.600.282735.655.354.2218.148.619.100.303245.585.