黄家场气藏负压采气工艺技术及其应用研究.pdf
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1、100技术应用与研究引言随着气田进入开发后期,井底能量不足,井口压力迅速下降,同时气井带液能力变差,回压进一步增大,导致井口压力偏低,气井长期处于低压低产阶段。低压低产气井主要特征主要分为三个方面:首先,生产压差降低,单井产量下降;其次,气井携液能力降低,井筒积液严重;最后,井口压力低,无法进管网。当井口压力低于管网压力时,大量可采储量得不到利用。结合上述问题,负压采气工艺开始受到广泛关注。在具体运行阶段,负压采气工艺就是针对低压低产气井特征,利用压缩机降低井口回压至常压甚至负压,增大井筒流动压差,提高气体流速,增加气井携液能力,从而有效提高气井产量和最终采收率。利用负压采气工艺实现增产的主要
2、原理包括三点:第一,降低井口回压,增大生产压差,提高气井产能;第二,增大举升压差,提高排液能力,提高气井稳产能力;第三,提高输送能力,降低地层压力,提高气藏采收率。结合上述的分析,在进行气藏开采的过程中,对具体的开采工艺进行适应性设计就成为关系开采效果的关键。在此基础上,本文提出黄家场气藏负压采气工艺技术及其应用研究。结合实际情况,设置采气工艺具体参数,并对采气工艺设备中的压缩机和脱硫塔进行设计,通过氧化铁干法脱硫技术实现负压采气,最大限度地实现气藏的高效开采。一、气藏负压采气工艺技术研究1.采气工艺参数及设备设置首先在进行气藏负压采气期间,对于具体的采气工艺参数和设备进行合理设置是保障最终开
3、采效果的关键。本文充分考虑了不同环境情况下,对应的气源状态也不同,在对采气工艺参数进行设置时,结合实际情况进行了差异化设置。其中,具体的采气工艺参数信息如表1所示。表1采气工艺参数设置工艺参数气源进/出站压力(MPa)关井油套压(MPa)流量(104m3/d)设计压力4.0MPa开采井来气0.402.100.50设计压力4.0MPa开采井来气0.401.500.50外输管线0.801.00然后就是对采气工艺设备的设置,本文主要对压缩机和脱硫塔进行设计。整体式V型压缩机机组是一种常用的压缩设备,适用于对气体进行高效、稳定的压缩处理。本次研究选择整体式V型压缩机机组的原因主要有以下几点。第一,空间
4、利用效率高。整体式V型压缩机机组占地面积相对较小,适用于安装在有限空间的工程项目,能够更好地满足现场布置和安装需求。第二,运行稳定可靠。整体式V型压缩机机组采用共用一根曲轴和一套油路的设计,减少了传动部件的数量,有效降低了故障风险,提高了设备的运行稳定性和可靠性。第三,维护便捷。整体式V型压缩机机组的维修和保养相对较简单,因为整体式结构减少了连接件和接口的数量,降低了维护工作的复杂性。因此,在压缩机配置阶段,根据气井现状及负压采气要求,本文选用整体式V型压缩机机组,一边压缩,一边动力,共用一根曲轴,共用一套油路。作为移动式单井撬装压缩机,整体式V型压缩机机黄家场气藏负压采气工艺技术及其应用研究
5、苏昶张新羽杨恂王一植江嘉沂王炫凯许鹏程彭文娴蜀南气矿自贡采气作业区【摘要】在开展气藏开采工作时,由于缺乏对开采环境客观情况的分析,导致气藏采收效率偏低,为此,提出黄家场气藏负压采气工艺技术及其应用研究。在采气工艺参数及设备设置阶段,充分考虑了不同环境情况下,对应的气源状态也不同,结合实际情况对采气工艺参数进行了差异化设置,选用整体式V型压缩机机组作为开采设备,以氧化铁干法脱硫技术为基础,按照工作硫容15%,脱硫剂更换周期为6个月的标准对脱硫塔进行适应性设计。在采气阶段,经初次回压操作处理后,利用脱硫塔对开采气藏进行脱硫处理,整体式V型压缩机机组对脱硫后的气体进行压缩后,经过最终的回压操作,输送
6、到目标干线中。在测试结果中,不仅各个采气井的日均产气量均达到了1.30104m3以上,并且具有较高的稳定性,日均产气量增量稳定在0.80104m3以上。【关键词】气藏负压采气工艺;采气工艺参数;设备设置;气源状态;整体式V型压缩机机组;氧化铁干法脱硫技术【DOI】10.12316/j.issn.1674-0831.2023.18.034101技术应用与研究组具有高压缩比(201),排温高的特点,在无需外接电源的条件下,借助其尺寸小、安装方便、维护简单的属性,能够适应不同环境的应用需求。最后就是对脱硫塔的设计,根据脱硫塔设计的高径比一般不低于34的经验值,本文最终设计脱硫塔内径为1.1m,高3.
7、5m。以此最大限度地保障其对于开采气体的分离效果能够达到设计要求,确保开采气体的洁净。按照上述所示的方式,实现对采气工艺参数及设备的设置,为后续的开采工作提供执行基础。2.负压采气实现方式结合上文对采气工艺参数及设备的设置情况,本文设计的负压采气工艺实现流程如图1所示。P1M1P3M2分离器缓冲罐P2油管气套管气真空泵旁通真空泵抽吸压缩机增压压缩机旁通至干线计量图1负压采气工艺实现流程示意图按照图1所示的方式,在进行负压采气阶段,P1、P2和P3均为回压操作,M1和M2均为排液操作。其中,经初次回压操作处理后,利用脱硫塔对开采气藏进行预处理,该阶段主要是脱硫操作。氧化铁干法脱硫技术是一种常用的
8、煤层气脱硫方法,适用于处理含硫气体中的硫化氢等硫化物,其主要原理是通过氧化铁吸收硫化物,将其转化为硫酸铁或硫酸盐,具有高效性、可再生性、简易性等优势。因此,本文在具体的负压采气工艺设计阶段,选用氧化铁干法脱硫技术,主要方法如下。第一,吸收反应。气体中的硫化氢和氧化铁发生反应,生成硫酸铁或硫酸盐,将硫化物从气体中吸收和去除。第二,气体固体接触。气体通过与氧化铁固体的接触,使硫化氢分子与氧化铁表面发生吸附和反应。第三,脱水。气体在进入脱硫装置之前可能含有一定量的水蒸气,脱水是为了减少水对氧化铁吸收效果的干扰。在此基础上,设计2座脱硫塔。需要注意的是,常用氧化铁脱硫剂工作硫容20%,为稳妥起见,实际
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