采气工程 本科7-第7章-井场工艺
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油田采气井口采气工艺摘要:泡排、速度管柱和柱塞气举等排水采气技术适合初期积液或轻度-中度积液的气井,配合气举复产等配套技术解决了85%以上的气井排水采气问題现有工艺技术对于一部分气井排水采气效果并不明显,本次研究通过分析4项不同单并增压装置排水采气技术,从气井排水采气效果、设备性能、操作难易程度、经济效益等4个方面进行综合评价,探对单井增压排水采气工艺可行性,完善排水采气技术系列。
关键词:气田;排水采气;单井增压;适用性1气田排水采气工艺现状1.1工艺现状及存在问题气田排水采气主体工艺措施主要有泡排、速度管柱和柱塞气举。
工艺实施方便,成本较低、效果明显,适合初期积液或轻度-中度积液的气井,配合气举复产等配套技术解决了85%以上的气井排水采气问题。
现有工艺技术对于一部分气井排水采气效果并不明显,这类气井具有4个特点:(1)积液严重,长时间关井压力达不到开井条件。
(2)采用气举复产后,短时间恢复产能,但不能连续稳定生产。
(3)气井生产至中后期,自身能量不足或系统运行压力高,井口压力等于或低于管网压力。
(4)井身结构不适合采用柱塞或速度管柱措施。
因此,有必要引进新工艺新技术,辅助此类气井发挥产能,进一步挖掘气井生产潜力。
1.2研究目标及技术思路本次研究开展3项不同单井增压装置排水采气试验,调研1项单井增压装置排水采气技术,从气井排水采气效果、设备性能、操作难易程度、经济效益等4个方面进行综合评价,探讨单井增压排水采气工艺可行性,完善排水采气技术系列。
2井口采气工艺试验2.1工艺原理及流程混输增压装置主要由进气过滤、混输增压、气液分离、气举增压、电气控制、隔声罩、底座撬等七部分组成。
将井口天然气通过过滤、混输增压后进入生产管网,同时也可以通过气举来进行排水采气,采用“一进二出”连接方式。
2.2设备参数本次试验机组型号为YB1.25-90,机组总功率105kW。
抽吸压力最低可达。
MPa,混输排气压力最高2MPa,气举排气压力最高20MPa,机组最大排量2xl04m3/d。
第七章气井井场工艺第一节天然气矿场集输站场流程复习一、各种排水采气工艺原理、特点及适用条件优选管柱、泡沫、气举及柱塞气举、机抽、电潜泵、其他。
二、天然气矿场集输系统概念及其用途;天然气矿场集输系统:将气井采出的天然气,经分离、调压、计量后,集中起来输送到天然气处理厂或者直接进入输气干线的全过程。
包括:井场、集输管网、各种用途的站场、天然气净化厂等组成。
集输管网类型:树枝状管网、环形管网、放射形管网、成组形管网。
1.树枝状集气管网特点:集气干线只有一条,各气井直接同集气干线连接。
天然气经气井采出后,在井场经加热、调压、分离、计量后进集气干线。
适用于:气田狭窄,气井分布在气田长轴附近的气田。
2.环形集气管网特点:一条集气干线围成环状,各气井管线接在集气干线上。
环形管网如有某处损坏,天然气可以从环的未损坏的另一端继续输出,不影响供气。
适用于:含气面积接近圆形的大型气田。
3.放射形集气管网特点:在站上完成加热、调压、分离和计量,再输入干线或净化厂,各气井以放射状输到集气站,再用输气干线输出。
实际上它是几条集气管网的组合。
适用于:地面被几条深沟所分割的气田。
4.成组形集气管网成组形集气管网:多把放射形和树枝状,或把放射形和环形组合在一起使用。
适用于:面积较大、井数较多的气田。
集气管网的特点:管内压力高、输送介质复杂、井口压力波动影响输送能力、采气井口管理也影响通过能力。
1.集气管网位于天然气集输系统的起点,管内压力高(一般在4~16 MPa),流动介质复杂(含气、油、水和固体杂质),部分气井还含有H2S,CO2、有机硫等腐蚀介质。
设计时要充分考虑安全,进行强度计算,选用抗硫钢材,如用10号、20号碳钢等。
2.集气管网的通过能力直接受井口压力影响,也与气井产出的流体性质变化有关。
3.集气管网运行好坏直接与采气流程的管理有关,最主要的是在采气时把油水分离干净,不要带入集气管线。
三、采气井场装置及作用:调节气井产量;调控输送压力;防止天然气水合物的形成。
开采工艺收稿日期:2001-10-16作者简介:黄艳,1994年毕业于西南石油学院采油专业,现从事油气开采研究工作。
地址:(618300)四川广汉香港路,电话:028-*******。
产水气井有效开采的工艺技术黄 艳,谢南星,谈锦锋(西南油气田分公司采气工艺研究所)摘 要:四川气田气藏大部分都是有水气藏,在30多年的有水气藏开发实践中,研究总结了许多产水气井的开采技术和管理经验。
文中介绍了四川气井出水造成的危害,对提高产水气井产气量,增加可采储量取得的成果和技术发展进行了总结,并对今后的技术发展提出了建议。
关键词:产水气井;开采方式;排水采气;技术发展;建议中图分类号:TE 375 文献标识码:A 文章编号:1006-768X(2002)02-024-04四川盆地大部分气藏都属于弱水驱的有水气藏,在开发过程中,随着地层压力的下降,地层水的侵入极大地影响气藏的产量和采收率,在30多年的开发实践中,形成了 泡排、优选管柱、气举、机抽、电潜泵、射流泵 等6套排水采气工艺技术及复合工艺技术,同时开展低密度流体修井技术研究,这些技术的推广应用大大改善了有水气藏的开发效果。
气井出水的危害有水气藏出水后,会对气井的生产造成严重的危害,主要表现为:(1)气藏产水后,由于地层水沿裂缝(高渗透)窜入,分割气藏,形成死气区,使最终采收率降低。
一般纯气驱气藏的最终采收率可高达90%,而水驱气藏的平均采收率仅为40%~60%。
(2)气井产水后,降低了气相的渗透率,在渗流过程中压力损失增大,气井产量迅速下降,提前进入递减期。
(3)气井产水后,油管柱内形成气水两相流动,管柱内的阻力损失显著增大,不仅气井过早停喷,自喷期缩短,而且由于气层中和管柱中压力损失增大,将造成气藏废弃压力增高,使采收率下降。
(4)地层水中含有H 2S 、C O 2和Cl -等腐蚀杂质,易造成井下工具、设备管道腐蚀、磨损及穿孔等,严重威胁气井的正常生产和寿命,同时带来地层水处理问题。
《采气工程》教学大纲课程编号:020090060总学时及其分配:32学时(课堂教学28学时)学分数: 2.0适用专业:煤及煤层气工程任课学院、系部:能源科学与工程学院采矿工程系一、课程简介《采气工程》是煤层气工程专业的必修专业课。
通过本课程的学习,掌握采气工程相关的基本概念、原理,具备对煤层气采气过程中发生的机械故障进行诊断、检修及采气方案进行设计的初步能力,掌握应用采气系统工程理论分析排采工作制度的方法。
二、课程教学的目标本课程主要讲授煤层气产出机理、产出过程中压力传递的主控因素及变化规律,不同排采阶段的排采控制理论制定的原则、依据、方法及排采曲线的动态特征,煤层气井常见故障的处理方法。
学生通过本课程的学习,掌握煤层气排采工作制度制定的方法,会根据不同地质情况具体分析采取相应的排采制度以及具备处理排采设备常见故障的能力;掌握煤层气采气工程设计方案的编写流程。
三、课程教学的基本内容及教学安排绪论(2学时)知识要点:煤层气采气工程的主要任务、国内外采气工程的发展现状及趋势及采气工程的特点及生产管柱结构、基本流程。
目标要求:了解煤层气地质与采气工程的关系,国内外现状、存在问题及如何学好采气工程。
采用课堂教学2学时。
第一章煤层气赋存、产出机理(4学时)知识要点:分析煤层气孔隙结构模型、赋存特征、吸附影响因素,详细阐述煤层气产出及排采的“一条曲线”、“二元解吸”、“三层产出”、“四种流态”的内涵。
目标要求:掌握煤层气从煤储层中产出的先决条件及控制因素。
采用课堂教学4学时。
知识要点:分垂直井和水平井阐述。
垂直井方面,分析煤层气垂直井排采时压力传递的影响因素,并介绍目前活性水压裂过程中裂缝形态的控制因素,最后讲授原始渗透率与压裂后渗透率之间关系不同引起的压力传播规律的不同。
根据压力传播规律、相态变化划分煤层气井排采阶段,并引导学生建立不同排采阶段的压力动态变化模型。
水平井方面,讲授水平井与垂直井排采过程中压力传递的不同,以及压力传递的影响因素,最终建立水平井压力动态变化模型。
第七章气井井场工艺
第七章气井井场工艺
第一节节流调压
第二节气体流量计算
第三节气液分离
第四节天然气水合物防治
第五节天然气外输前脱水
第一节节流调压
♦一、天然气压能利用
外输压力1.5~4.0MPa。
天然气压能发电
高压井供气水井气举
♦二、天然气节流调压
天然气在管流过程中,通过骤然缩小的孔道,例如孔板或针型阀的孔眼,由于摩阻能耗使下游压力显著降低,这种过程称为节流。
二、天然气节流调压
节流:降压
一级节流调节流量多级节流
(绝热过程)等焓
12H H =(61)
-
3.天然气焓熵图
天然气焓熵图又称H—S图
6.0 =γ
确定节流温降示意图
,T1,P2,T2,已知任意三个,可求第四个变量四个变量:P
1
γ
=
7.0
γ
=
8.0
γ
=
9.0
γ
=
0.1
含氮10%的天然气焓熵图7
.0=γ7
.0=γ
H
S 例6-1 已知p1=6.895Mpa(1000psia),p2=3.448Mpa(500psia),T1=93.33℃,γg=0.6,求天然气节流后的温度降。
解:(1)选用图6-1;
(2)在所选图上查到点1(6.895Mpa 、93.33℃),过点1作水平线与3.448Mpa 等压线相交于点2;
(3)读过点2的等温线值。
2=82.22(180)
T =82.22-93.33=-11.11 =180-200=-20T F F
℃℃
即节流后温度降低11.11℃(20F)
第二节气体流量计算
一、天然气计量的分级
二、气体流量计量方法
1、孔板差压流量计
2、气体涡轮流量计
3、旋涡流量计
4、容积式流量计
2、气体涡轮流量计
3、旋涡流量计
4、容积式流量计
5、热线式流量计
热敏电阻
三、孔板差压流量计
1、孔板差压流量计
三、孔板差压流量计
三、孔板差压流量计
标准孔板流量系数与雷诺数关系
表6-2 角接取压标准孔板雷诺数范围ββ
Re D Re D min max min max 0.220
0.25
0.275
0.300
0.325
0.350
0.375
0.400
0.425
0.450
0.475
0.5005×1035×1035×1035×1035×1035×1035×1035×1035×1035×1034×1031×1031071071071071071071071071071071071070.5250.5500.5750.6000.6250.6500.6750.7000.7250.7500.7750.8001×1041×1041×1041×1041×1041×1041×1041×1041×1041×1042×1042×104107107107107107107107107107107107107
3、流量计算方法0.0003619 m3/h
(1).流量系数
(2)
.2
流束膨胀系数
8
.0220.0,
100050 ,75.0/12≤≤≤≤≥βmm D mm p p 适用范围750
100.0,
75050 ,75.0/12≤≤≤≤≥βmm D mm p p 适用范围
双向标准体积管示例
多台流量计的安装
第三节气液分离
一、概述
1、目的和意义
2、分离的方法
二、多级分离
两级分离
三级分离
四级分离
普通立式分离器
立式旋风分离
器。