天然氣開采集輸節(jié)能技術(shù)分析
時(shí)間:2022-03-15 04:20:07
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摘要:天然氣是一種由甲烷所組成的氣態(tài)化石燃料,經(jīng)常存在于油田以及天然氣田里面,并且也有一少部分存在于煤層之中。當(dāng)天然氣在燃燒結(jié)束之后,并不會(huì)存在廢渣,因此同煤炭以及石油等燃料相比最大的特點(diǎn)是使用起來比較安全、具有很高的熱值。在天然氣的開采輸送過程中會(huì)消耗一定的能源,合理設(shè)計(jì)天然氣采輸工藝可減少能量的損失,本文就天然氣開采集輸節(jié)能技術(shù)進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:天然氣;開采集輸;節(jié)能技術(shù)
1對(duì)天然氣采輸過程工藝進(jìn)行概述
一般根據(jù)礦藏特點(diǎn)將天然氣分成兩種類型:氣藏氣以及溶解氣。(1)對(duì)于氣藏氣的開發(fā)來說,主要是根據(jù)天然氣的彈性能量進(jìn)行衰竭式開采,為了使得儲(chǔ)層反凝析的效果得到降低,從而將高附加值凝析油提升上去,在剛開始進(jìn)行開采的時(shí)候一般選擇循環(huán)注氣以保持壓力的方法進(jìn)行。由于受到了流體成分、底層物理特性等原因的影響,在對(duì)氣藏氣進(jìn)行開發(fā)的時(shí)候,一般都會(huì)先注入一定量的藥劑,并且需要與排液采氣等系統(tǒng)配合使用。在氣藏氣的開發(fā)早期以及穩(wěn)定生產(chǎn)的時(shí)期,在氣井井口位置的壓力都是比較高的,因此通常會(huì)利用天然氣能量進(jìn)行集輸、處理的工藝方法在氣藏氣的開采后期,如果經(jīng)濟(jì)方面允許,為了將天然氣的采收效率提升上去,一般也會(huì)采取降壓集氣、增壓外輸?shù)墓に嚪椒ā?2)對(duì)于溶解氣來說,主要指的就是在對(duì)原油的生產(chǎn)過程中由于分離作用所產(chǎn)生的油田伴生氣對(duì)于溶解氣來說,其主要的生產(chǎn)流程就是聯(lián)合站、集輸管網(wǎng)、天然氣處理廠、天然氣外輸。
2天然氣采輸過程中能耗評(píng)價(jià)指標(biāo)
2.1系統(tǒng)能耗評(píng)價(jià)指標(biāo)。(1)對(duì)于集輸系統(tǒng)來說,主要參考的就是萬方輸差,也就是每次輸送一萬立方米的天然氣時(shí)候所消耗的氣量。萬方輸差所衡量的主要就是集輸系統(tǒng)的好壞程度,其中主要與輸氣的能力大小、氣體的性質(zhì)以及輸送方法有關(guān)系。(2)采氣單耗具體的計(jì)算方法就是在油田里面所生產(chǎn)的單位綜合能源消耗與天然氣所生產(chǎn)的總量之間的比值對(duì)于采氣單耗來說,所評(píng)價(jià)的主要就是一個(gè)采氣系統(tǒng)對(duì)能源消耗水平的高低。(3)輸氣單耗,具體的計(jì)算方法就是輸氣系統(tǒng)的全部能源消耗與輸氣總量之間的比值所評(píng)價(jià)的主要就是對(duì)于輸氣系統(tǒng)來說,消耗能源的大小。2.2設(shè)備能耗的評(píng)價(jià)指標(biāo)。(1)設(shè)備的效率:指的就是設(shè)備的實(shí)際產(chǎn)量與理論上的產(chǎn)量之間的比值,其影響因素主要包括操作人員的技術(shù)水平、設(shè)備的合格率以及所使用的材料是不是合格。(2)單位壓縮氣量氣體消耗:所說的就是壓縮機(jī)所消耗的天然氣的數(shù)量與所壓縮的氣體之間的比值大小,主要評(píng)價(jià)的就是壓縮機(jī)的運(yùn)行效率。(3)單位處理天然氣的氣體消耗:主要指的就是加熱爐所消耗的天然氣量與加熱氣數(shù)量之間的比值,主要評(píng)價(jià)的就是加熱爐的運(yùn)行效率。
3天然氣開采集輸工藝節(jié)能技術(shù)
3.1利用地層的溫度實(shí)現(xiàn)對(duì)于氣流的加熱。從目前來看,利用加熱方法來防止生成水合物的主要節(jié)能法技術(shù)是井下節(jié)流。對(duì)于這種方法,主要的原理就是將井下節(jié)流器安裝在氣井里面的生產(chǎn)油管上面,一般來說,天然氣的氣流膨脹所發(fā)生的地方主要就是在井筒里面;當(dāng)節(jié)流的溫度降低之后,天然氣可以利用地層的溫度,當(dāng)氣體到達(dá)井口的時(shí)候就可以滿足進(jìn)站的實(shí)際需要,如果這時(shí)候溫度比較高,而且比水合物的生成溫度還要高,就會(huì)使水合物的生成條件被破壞,這樣一來就可以避免水合物對(duì)采氣管線形成堵塞,此外,通過這種方法還可以將井口注入醇的用量降低下來,但是需要特別注意的是,對(duì)于這種技術(shù)來說,所使用的場(chǎng)所主要是對(duì)于高壓氣田氣的開采過程中。3.2腐蝕與防護(hù)技術(shù)。對(duì)于腐蝕與防護(hù)技術(shù)來說,正在逐漸成為一門非常獨(dú)立的學(xué)科,并且具體應(yīng)用在天然氣的采集處理上面的主要包括腐蝕測(cè)量技術(shù)、藥劑防腐技術(shù)以及工程防腐技術(shù)等幾個(gè)方面。腐蝕測(cè)量技術(shù),現(xiàn)在經(jīng)常采用的方法主要包括直接觀察方法、滲透檢查法、漏磁檢查法以及腐蝕傳感中的電阻式、電池式以及氫類探針等方法。要想對(duì)管道里面的腐蝕來進(jìn)行檢測(cè),一般采取的方法就是開挖檢查法、以及在地面檢查方法中的泄露探測(cè)等。對(duì)于藥劑防腐蝕技術(shù)來說,主要指的就是對(duì)管道里面的流體素材取得防止腐蝕的一項(xiàng)技術(shù)。通過在管道里面注入一定量的殺菌劑或者是除垢劑從而達(dá)到減緩腐蝕的目的?,F(xiàn)在隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,新的技術(shù)正在不斷研發(fā)階段,而且其中具體的節(jié)能技術(shù)的要點(diǎn)就是通過添加防腐劑來減緩腐蝕所帶來的經(jīng)濟(jì)效益與防腐劑的具體添加量之間的關(guān)系。工程防腐技術(shù):在具體的施工過程中,做好防腐蝕工作,對(duì)延長設(shè)備的使用壽命具有非常重要的作用,并且還能夠?qū)?jié)能工作產(chǎn)生一定的積極影響?,F(xiàn)在經(jīng)常采用的防腐蝕方式是對(duì)設(shè)備表面進(jìn)行防腐處理以及對(duì)表面進(jìn)行除銹技術(shù),其施工質(zhì)量的好壞與技術(shù)的過程關(guān)系是非常密切的。在對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行處理時(shí)經(jīng)常采用的材料是胺固化環(huán)氧樹脂以及聚酰胺固化環(huán)氧樹脂。3.3減少天然氣的放空損耗技術(shù)?;厥辗趴仗烊粴饧夹g(shù):在對(duì)氣井鉆井過程中會(huì)經(jīng)過一系列的測(cè)試,以及在射孔完井放噴測(cè)試的施工過程中,為了獲得比較豐富的數(shù)據(jù),會(huì)將數(shù)量非常巨大的天然氣通過放噴的方式在空氣中進(jìn)行燃燒,對(duì)于這個(gè)測(cè)試來說,一般所花費(fèi)的時(shí)間會(huì)比較長,如果完全將天然氣在空氣中燃燒是非常不經(jīng)濟(jì)而且不環(huán)保的。此外,在對(duì)天然氣進(jìn)行生產(chǎn)的過程中,天然氣里面會(huì)分離出非常多的污油以及污水等物質(zhì),當(dāng)進(jìn)入到儲(chǔ)油罐里面之后需要向天然氣增加壓力從而達(dá)到外輸?shù)哪康?,然后通過外輸之后向儲(chǔ)油罐里面增加壓力來將里面的空氣放空;此外,在對(duì)節(jié)流裝置進(jìn)行清洗的時(shí)候應(yīng)該將計(jì)量直管里面的空氣放空。這樣就會(huì)浪費(fèi)非常多的天然氣,因此需要將放空的天然氣倒入壓力比較小的供氣系統(tǒng)里面,從而減少天然氣放空。3.4管道防破壞技術(shù)。對(duì)于管道來說,由于經(jīng)常會(huì)受到壓力或者是打孔等因素的影響,會(huì)對(duì)管道的安全運(yùn)行產(chǎn)生非常嚴(yán)重的安全隱患,甚至可能因?yàn)楣艿赖钠茐亩斐蓪?duì)環(huán)境的污染。在管道里面的安全預(yù)警系統(tǒng)通過對(duì)通信光纜的利用,在管道里面布置許多分布式傳感器,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)管道的實(shí)時(shí)監(jiān)控,通過對(duì)產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行分析,來判斷是否存在安全隱患。
4天然氣開采技術(shù)設(shè)備節(jié)能技術(shù)
4.1對(duì)增壓設(shè)備進(jìn)行選擇。在天然氣的采輸過程中,經(jīng)常會(huì)進(jìn)行必要的增壓。所使用的設(shè)備主要就是壓縮機(jī)。而且再具體的選擇過程中通常會(huì)使用燃?xì)廨啓C(jī)-離心壓縮機(jī)組來實(shí)現(xiàn)對(duì)大流量的天然氣進(jìn)行增壓,而當(dāng)流量的范圍比較大的時(shí)候,經(jīng)常選擇的壓縮機(jī)主要就是燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)-往復(fù)壓縮機(jī)組。4.2油氣分離器優(yōu)化選擇。在對(duì)天然氣進(jìn)行采輸過程中,對(duì)分離器的使用是比較頻繁的,其具體的要求應(yīng)該滿足從氣體里面分離出液滴以及從液體里面分離出氣泡。當(dāng)天然氣的流量較大時(shí),往往也會(huì)讓幾臺(tái)分離器串聯(lián)或者并聯(lián)同時(shí)工作。由于在分離器里面存在非常多的內(nèi)部構(gòu)件,這時(shí)就會(huì)對(duì)氣液分離效果進(jìn)行強(qiáng)化,并且更加容易從底部排污。
5結(jié)語
在這篇文章中,我們主要對(duì)天然氣在開采集輸過程中的具體節(jié)能措施進(jìn)行了一定的探討,要想使得過程更加節(jié)能環(huán)保,不僅需要從工藝方面入手,還需要從設(shè)備的選擇方面入手,選擇出更加環(huán)保的節(jié)能設(shè)備,從而可以有效將天然氣的開采效率提升上去。
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作者:陳麗榮 何文鳳 張芳 李瓊 單位:長慶油田分公司第一采氣廠