靖边气田天然气增压集输工艺技术.研究

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1、第一章绪论1．1问题提出、研究意义及课题来源气田开发一般经历试采及产能建设阶段、稳产阶段、产量递减阶段及低压小产量生产阶段。采用定产生产的气田又分自然稳产期、增压稳产期和递减期三个阶段。随着气井的生产，井口压力逐渐降低，当压力降低至集气管线系统压力时，便不能输入集气管网，为使管道输送能连续进行，必须由增压站将天然气增压，以克服管道在流动中的摩擦阻力，因此需要考虑增设增压站及增压设备，有资料表明增压站的投资占输气管道总投资的25％左右，压缩机组的投资占增压站投资的50％以上，压缩机组的燃料消耗占增压站营运费用的70％以上【

2、l】。增压是气田开采过程中必然要遇到的一项生产措施。随着靖边气田的开发和天然气的不断采出，地层压力逐渐降低，部分气井在生产过程中井口压力已与集气系统压力持平，不得不采取间歇生产的方式。因此为了满足气田的稳产需要，使低压气井得到有效开发，进行靖边气田天然气增压集输工艺技术的探讨和研究工作，具有较大的经济效益和社会效益，对于减少管线及工艺设备的压力损失，充分利用地层能量，进而提高气田稳产能力具有重要的实际意义。本研究课题来自靖边气田生产现场。1．2天然气增压集输工艺技术国内外研究及应用现状随着气田的不断开采I¨】，进入中后期

3、生产的气井越来越多，由于气井的能量逐步递减，井口压力越来越低，为了提高气田或气井的采出程度和采收率，需要增压开采和将开采的气量增压输送。自从1982年7月，我国首次在四川兴3井应用压缩机增压以来，国内增压工艺也随之得到快速的发展。目前，气田增压机组正朝着单机大功率、低能耗、低噪音方面发展，增压工艺也日趋成熟和完善，在国内外各大气田均有大量的使用经验。以四川气田为例，截止2005年底，四川气田内部集输管网共有增压站74座(179台压缩机)，主要有增压输送和气举增压开采两种用途。增压输送气量共计约19x108m3／a，其中重

4、庆气矿安装有56台压缩机，增压气量约14．2x108m3／a，蜀南气矿安装有55台压缩机，增压气量约2．5×108m3／a，川西北气矿安装有3台压缩机，增压气量约1．8×lOSm3／a，川中气矿安装有15台压缩机，增压气量约0．5×108m3／a。气举增压主要集中在蜀南气矿，安装有50台压缩机，气举气量共计约3×108m’／a。根据四川气田的增压经验来看，主要有以下方面的经验可供借鉴[21：1)气田增压机均选用具有高压缩比，运行灵活性较高的往复式压缩机，以适应气田产量、压力变化快，压缩比较高的工况：2)驱动方式以燃机驱动

5、为主，四川I气田自1982年使用天然气压缩机以来，至今己拥有各型天然气压缩机百余台，其中电动压缩机仅为7台，由于运行成本高，目前仅为间歇使用或已停止使用。因此从实际使用情况来看，采用燃机驱动的机组更适合气田生两安石油大学硕}：学位论文产的需要，且对外界依赖性较小。根据对运行成本的初步核算，相同功率的电机驱动的压缩机组年运行费用接近燃机驱动的压缩机组运行费用3倍。3)气田所使用压缩机组多为低速整体天然气发动压缩机，与中、高速分体式压缩机相比，具有维护简单，安装方便，效率高，运行成本低等优点。—D压缩机冷却方式基本采用风冷式

6、，与水冷式相比具有水、电耗量小，不需软化水，对炜界的依赖程度低，运行成本较低等优点。5)对于面积较小的气田一般采用集中增压方式，以减少站场的占地面积及配套辅助设施，减少站场值守人员，节约工程投资及管理、运行费用，特别适用于整体开发、含气面积小且地层压力衰减程度相近的气田。6)根据气田具体情况的差异，在以下情况下应考虑采用局部管网增压：(1)同一气田中存在高压气井或产层，也存在低压气并或产层需进行分别增压的气井；(2)同一气田中由于地层压力及产量衰减程度的不同，需先后进行增压的气井；(3)气田面积大，需增压的集气站相距较远

7、，原支线不能满足输量要求需新建复线，经技术、经济对比采用集气站增压方案更优的集气站。7)对压缩机组噪声源的治理，常规的方法是从建筑降噪和设备降噪两个方面进行治理。考虑到压缩机组在运行中的通风散热与操作方便等问题，一般不对设备本体加装隔声罩进行降噪。由于四川地区人口密度相对较大，为了实现环保达标，降低治理费用的目的，通常考虑采用建筑降噪方式，即采用环保型彩钢结构压缩机厂房。厂房采用吸音、隔声、阻尼等综合降噪技术对压缩机组的高强度噪声进行降噪，其隔声降噪值为20～25dB(A)，可有效实现环保达标。为了防止低频噪声沿地面传向

8、环境，均在天然气压缩机组周围挖减振沟(兼做电缆沟)。对于站内设置多台增压机组的增压站，由于存在噪音，振动叠加等复杂因素，在减噪效果不好的情况下，通常采取站内只设置值班控制室，工作人员的休息窒建在站外的方式，同时拆迁站场附近居民。8)增压机组前需设置分离效果较好的气液分离设备或干式除尘设备，天然气经分离后再进入增压机组