地面集输系统

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石油地面集输管网系统的优化设计

石油地面集输管网系统的优化设计

浅谈石油地面集输管网系统的优化设计【摘要】随着经济的不断发展,我国石油工程事业得到了快速地发展,在油田地面工程中,集输管网系统的内容较为复杂,且在投资上也较大,如果对其进行优化设计,不仅能提高工程的经济效益,同时还能推动石油工程建设的发展。

本文笔者就石油地面集输管网系统的优化设计进行探讨和分析,提出有关设计要求。

【关键词】石油地面集输管网系统优化设计石油地面集输管网系统作为石油工程中一项重要组成部分之一,对于工程的整个建设有着举足轻重的作用,必须要引起石油工程企业的重视。

本文笔者就石油地面集输管网系统的优化设计进行探讨和分析,提出相关优化设计思路和方法。

1 石油地面集输管网系统的概述石油地面集输管网系统主要有以下几个方面组成:油井加热、油井计量、油气混混输以及油井掺液。

在实际石油地面集输管网系统的运行过程中,必须要根据管道承压能力、集输站的工作能力以及管输系统的运行情况,对石油地面集输管道系统进行优化设计。

2 石油地面集输管网系统的优化设计2.1 石油地面集输管网系统的优化模型在石油地面集输管网设计中,笔者为了方便于计算,对石油地面集输管网系统进行了以下假设:第一,地面集输管网系统的流动较为稳定;第二,每一条管道的温度保持不变,但是在集输管网系统的中的各条管道其温度可以有所不同;第三,进行优化设计的时候,要忽略阀门、配件以及弯管的影响;第四,整个地面集输管网系统中的流体构成不变,创建一个地面集输管网系统的水力学模型以及优化数学模型。

通过该模型来计算管网的两相流系统以及单相流系统的流动特性。

其中两相流模型的形式为:2.3 石油地面集输管网系统中的参数优化模型和其他的优化设计所谓参数优化,就是立足油品粘度、含水量、含气量等基础数据,明确集输模式后,对集输管网的各站点数量、回压、集输温度、支管管径、壁厚等参数进行全局优化、,达到管网动力能耗、管网热力能耗、管网工程投资的最优化设计。

在石油地面集输管网优化设计上,通常选用的是一系列离散数值的管道外径壁厚,一般使用混合离散变量的优化设计方法,其主要是从有限离散点进行计算的,通过离散优化设计方法来计算出其函数,在一定程度上能够加快计算机的工作速度,大大提高了其效率。

油田地面工程集输系统腐蚀控制技术探讨

油田地面工程集输系统腐蚀控制技术探讨

工程与施工油田地面工程集输系统腐蚀控制技术探讨朱涛(大庆油田第二采油厂第一作业区地工队,黑龙江大庆163000)摘要:在当前我国的经济发展过程中,石油是必不可少的主要能源之一,为了更好的满足我国经济发展和人民生活的需求,就必须要加强对石油开发的水平。

在油田开发过程中,地面工程系统是和井下开采同样重要的工作,在这一过程中,油气集输和处理发挥了重要的作用,为了提高石油开采的水平,就必须要保障地面工程中对于油田集输系统的应用水平。

由于开采出的原油中含有一定的腐蚀性物质,在运输过程中,这部分腐蚀性物质会对原油的集输管道产生腐蚀,因此在油田地面工程的集输系统中应用腐蚀控制技术十分重要。

关键词:油田;地面工程;集输系统;腐蚀控制技术原油开采之后,需要经过技术系统的运输进行进一步的加工,在运输的过程中,原油中含有的腐蚀性物质会对原油运输管道产生腐蚀作用,为了防止原油腐蚀管道,给油田地面工程的技术系统造成不良影响就需要应用必要的防腐技术措施,减少腐蚀对于油田的影响,只有这样,才能够全民提高油田技术系统和设备的使用寿命,减少维修支出,帮助油田获取更高的经济效益和社会效益。

1油田地面工程集输工艺腐蚀情况综述对于油田生产来说,地面工程是十分重要的生产环节,涉及到各种管线和设备的运行与防护,但是在原油当中含有一定具有腐蚀性的介质,这些介质的存在会导致石油运输的管线受到影响,进而造成设备和管线的损坏,导致设备和管线的使用寿命降低,因此为了延长技术系统的使用年限,对于原油的腐蚀性进行控制十分有必要。

对于石油地面技术系统来说,造成腐蚀的原因是多种多样的,比如说,受到原油生产的影响,周边的土壤会含有硫化物等物质,这些物质就会导致埋在土壤中的管线外部受到腐蚀,同时管道内部运输的油气本身就具有一定的腐蚀性,很容易导致管道内部受到侵蚀,双方作用之下,油气管道很容易出现泄漏的问题,引发安全事故。

不仅是管道,在油田的集输设备当中,长时间进行油气的运输,就很容易导致系统本身受到腐蚀,甚至还有高矿化度的含油污水、泥沙杂质的宠溺等带来的腐蚀,这些腐蚀问题都会导致设备和管线的使用寿命受到影响,增加对于集输系统设备保养方面的开支。

煤层气田地面集输系统的气井生产状态自动判识

煤层气田地面集输系统的气井生产状态自动判识

第31卷第4期辽宁工程技术大学学报(自然科学版)2012年8月V ol.31No.4Journal of Liaoning Technical University (Natural Science )Aug.2012收稿日期:3基金项目:国家科技重大专项课题资助项目(ZX 53;ZX 533)作者简介:张晓萌(),男,山东聊城人,硕士研究生,主要从事空间数据挖掘方面的研究工作通讯作者:宋现锋(6),男,河北沧州人,教授,主要从事地理信息系统方面的研究工作,xf @本文编校:张凡文章编号:1008-0562(2012)04-0445-07煤层气田地面集输系统的气井生产状态自动判识张晓萌1,吕泽锋2,陈仕林3,芮小平1,宋现锋1,琚宜文1,侯泉林1(1.中国科学院研究生院,北京100049;2.中油辽河工程有限公司自控仪表所,辽宁盘锦124010;3.中联煤层气有限责任公司,北京100011)摘要:针对“多点接入、柔性集输”工艺在气井计量与管理方面仍存在效率低且数据不准确的问题,提出一套基于时序数据的气井生产状态判识方法.首先采用自适应AR 滤波方法来自动提取阀组倒井时间,然后基于JSD 方法对各个时间段的气井生产状态进行判识,获得气井产气状态和设备运行状态.试验结果表明:该方法能够在复杂生产状态下准确判断出阀组的倒井时间和生产状态,有效减少了野外人工排采工作量,提高了生产管理效率.关键词:煤层气;集输工艺;阀组;轮换计量;自适应AR 模型;JSD 方法;气井生产状态;自动判识中图分类号:TE 863文献标志码:AAutomatic discriminant analysis of gas-well production status in an gascollection system at coal-bed methane fieldZHANG Xiaomeng,LV Zefeng,CHEN Shilin,RUI Xia oping,SONG Xia nfeng,JU Yiwen,H OU Quanlin (1.Graduate Univer sity of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China;2.China Liaohe Petr o leum Engineer ing Co.Ltd.,Panjin 124010,China;3.China United Coalbed Methane Co.Ltd.,Beijing 100011,China)Abstra ct:In a multi-inlet passageway and scalable gas collection system,there are still some problems of low efficiency and inaccurate data in gas-well monitoring and management.This paper proposes a new discrimination method of gas-well production status based on temporal data sequence analysis to automate the determination of the gas-well measurement.Firstly,an adaptive autoregressive model (AR)is applied as a filter to exactly determine the switch time between two gas wells.Secondly,the Jensen-Shannon divergence (JSD)is used to discriminate the production status of gas wells and obtain the operating state of the equipment.The field test results in a CBM field show that the rotation measurement time and the production status can be accurately discriminated,even in a complex production condition.Therefore,its application can reduce labor force for system patrolling or manual logging in field and improve the management efficiency.Key wor ds:coal-bed methane;gas collection technology;control valve bank;rotation measurement;adaptive autoregressive model;Jensen-Shannon divergence;gas-well production status;automatic discrimination0引言煤层气[1]是一种潜在的、储量巨大的洁净能源.我国油气资源短缺,但煤层气资源丰富.截至2009年底,全国探明煤层气地质储量为1852.4×108m 3,是目前最现实的天然气接替资源[2-3].与天然气田、油气田相比,煤层气田具有低渗透率、低压、低产等特点,而且气井间距小、气井分布密集导致地面投入过高,严重影响了煤层气产业的效益[4].因此,传统的天然气田集输工艺已经无法满足煤层气田地面集输的需求.近年来,我国提出了一种“气井-阀组-增压站”的新型集输工艺技术—“多点接入,柔性集输”工艺.这种集输工艺是专门为煤层气田地面集输而设计的,它采用了分片集输一级增压的方式,有效简化了集输工艺,大大降低了地面投入的比例,有效提高了煤层气产业的效益[5-7].阀组是新型集输工艺中的关键所在,其作用体现在简化工艺和降低投入两个方面.一方面,由一个简单阀组替代了集气站作为采气和集气的转换环节,从而大幅度地简化了工艺流程;另一方面,根据气量大小选择合适管径的钢管或PE 管,有效降低了管材的投入.另外,以阀组的轮换计量仪表代替2012-02-12011009-0042011009-001987-.199-E-mail :song .辽宁工程技术大学学报(自然科学版)第31卷446多个气井的计量仪表,大大减少了电子仪表的投入.该工艺技术先进、成本低,但是在具体实施过程中受多通阀装置技术所限,气井轮询及其生产数据管理方面还存在一定不足.新工艺中采用的电子计量仪表可以实时的将生产数据传输至中控室,以便于整个集输系统生产情况的实时监控.然而,阀组处采用的计量方式为单井轮换计量,目前仍是人工作业方式,气井轮询时间需要人工录入,从而导致单井轮换计量仪表的实时监控数据与气井轮换难以实时对应,影响了对野外气井的全面监控.解决以上问题有两种方案:从硬件方面解决,将阀组处的轮换操作阀门更换为自动控制多通阀装置,从而实现轮换操作的自动控制,目前该装置正在研制中;从软件方面解决,通过生产数据的变化特征分析,自动提取出阀组倒井时间和统计气井生产数据.软件方案实施容易并见效快,可作为多通阀装置改造工程前的临时替代方案,还可用于处理历史累积的海量数据及当前集输过程中的气井生产状态判识.本文针对新型集输工艺中的历史积累数据处理和野外场站实时监控问题,提出了可行的集输生产数据分析及气井生产状态判别方法.首先,通过对电子计量仪表实时采集的生产数据分析可知,由于各个气井生产状况不同,气井轮换会导致仪表监测曲线发生规律性变化;然后,根据曲线变化规律并结合自适应AR滤波方法,可实现阀组倒井时间的自动提取;最后,基于生产数据和测量气井的准确对应关系,可通过JSD方法实现各个时间段集输生产状态的判识.不仅实现了对野外气井的实时监控,还有效提高了生产数据管理效率,避免了人为误差对生产数据质量的影响.1阀组管理模式阀组是“多点接入,柔性集输”工艺中的核心工艺,它将野外气井和增压站串联起来,大大简化了工艺流程,有效降低了煤层气田的地面投入.新工艺的这些优点都源自于特殊的构造和运行模式.新工艺中阀组与野外气井、增压站的关系如图1.图1新型集输工艺结构Fig.1innovative gas gathering system第4期张晓萌,等:煤层气田地面集输系统的气井生产状态自动判识447图2单井轮换计量工艺Fig.2single inlet rotation measurement system(1)阀组工作原理阀组负责完成局域地区所有气井产气的计量和集输,气井产气经集输管线输送至阀组处,并通过阀组汇管输送到下一级阀组或增压站.阀组具有以下特点:阀组所属气井呈星状分布在周围,阀组与其某个气井共用同一个场地;阀组所属的气井数量一般为10~16个,气井数量取决于地形、气井密度等因素;阀组安装有两套电子计量仪表:单井轮换计量仪表和汇管计量仪表;仪表计量参数:瞬时产气量、累计产气量、压力、温度等.排采工作人员通过切换气井来气管阀门来控制气体流向,使每口气井产气依次流经轮换计量仪表,从而实现对每口气井参数的轮换计量.(2)运行模式新型集输工艺中采用了自动监测和人工管理相结合的生产数据管理模式.自动监测通过集输系统中各关键节点处的电子计量仪表实现,每个节点的监测数据可通过无线传感网络传送至中控室,从而实现实时监控.人工管理包括野外轮换计量和日报表制作,排采工作人员需要定时对阀组进行倒井操作(轮换计量气井),并根据人工计量数据制作生产报表,从而实现对野外气井的生产管理.目前的生产管理模式中,中控室虽然得到轮询计量的实时监测数据,却无法获知准确的“仪表-气井”对应关系,所以无法实现对野外气井的实时监测和信息化管理.为了解决新型集输工艺中生产数据管理存在的不足,需要选择合适的数据分析方法,根据生产数据特征自动提取出倒井时间,并分析出野外场站集输生产状态.2阀组数据处理方法2.1处理方法(1)概念模型在煤层气田地面集输系统中,由于各气井的产气量存在差异,阀组轮换计量仪表所记录的实时生产数据是一个有规律的一维时间序列.当排采人员进行倒井操作时,轮换计量仪表的产气量数值会发生相应的波动变化.因此,可通过对轮换计量仪表实时监控数据的分析,利用计算机程序自动提取出阀组倒井时间,并判断各个时间段内野外场站集输生产状态.本文采用了自适应AR滤波方法进行阀组倒井时间的自动提取,采用JSD方法进行集输生产状态的分析工作.具体技术方案如下:Step1收集资料.选取具有代表性的实验区,并获取典型的实验数据;Step2分析数据.对实验数据进行初步分析和处理,获取数据基本信息及特征;Step3倒井时间段提取.利用自适应AR滤波处理实验数据,排除憋井等异常情况,精确提取出阀组倒井时间;Step4状态分析.结合数据特征和JSD方法,分析各时间段内的集输生产状态(气井的产气状态和设备运行状态);Step5验证结果.参考实验区人工排采记录验证结果的准确性.在数据处理技术方案中,最关键的部分是基于辽宁工程技术大学学报(自然科学版)第31卷448自适应AR 滤波的倒井时间自动提取和基于JSD 方法的气井生产状态判识.下面将对这两部分进行详细介绍.(2)阀组倒井时间自动提取方法自适应AR 滤波是一种基于自回归模型的自适应滤波方法.它比经典的维纳(Wiener )滤波和卡尔曼(Kalman )滤波更容易实现,不仅计算量少、计算速度快、利于实时跟踪,而且能根据给定的精度实现最佳滤波性能[8].同时,自适应AR 模型的参数估计方法有很多,其中基于最速下降法的最小均方误差算法是一种较好的方法,具有无需矩阵求逆、占用存储空间少、计算简便等特点[9].因此,本文选择自适应AR 滤波进行倒井时刻的提取工作,以滤波模型中估计误差值a k 作为倒井时刻的判断依据.另外,为了准确区分倒井和异常状态,结合两种状态的数据特征,对初步判别结果进行了二次处理.自适应AR 滤波处理步骤设计如下:Step1将实验数据按先后时间顺序及和一定时间间隔输入;Step2对一定长度的相邻输入数据赋予不同的加权权重,并求其加权和;Step3自动调整加权系数使得到的模型为最佳;Step4根据估计结果误差值a k 和判断阀值d ,得到初步判别结果;Step5根据异常情况和轮询情况的数据特征,排除憋井等异常的影响,得到倒井时刻.T kkk k k ka x y x X (1)12k kk ka X (2)式中k X 为前p 个测量值矩阵;k x 为在k 时刻的测量值;k为加权系数矩阵;k a 为估计结果误差.T12[,,,]kkkpkT12[,,,]k k k k p x x x X 式(1)是通过随机梯度法寻找均方误差达最小参数的方法,根据梯度向量、步长μ来计算加权系数矩阵;式(2)是利用加权系数矩阵和k 时刻的测量值求解k+1时刻的估计值[8].模型中,当估计误差值超过判断阀值时,判定为倒井操作时刻.自适应AR 滤波模型中,仅根据估计误差值无法实现倒井和憋井等异常情况的准确区分.针对这种情况,本文根据倒井状态和憋井状态的数据特征差异,对数据进行滤波后处理.倒井时刻和异常状态的数据特征差异主要体现在均值和信息熵两个方面表1数据特征差异Tab.1difference of data characteristics状态均值信息熵倒井变化较小憋井-较大突变不变较小(3)气井生产状态特征提取方法Jenson -shannon divergence(JSD)方法是一种基于香农信息熵的数据特征分析方法,是测量两个概率分布相似性的常用方法.通过JSD 来衡量两个分布的相似程度,可以判定两个概率分布是否具有着共同的分布类型.通常情况下,JSD 定义[10]如下:1211(,,,)()()nni ii ii i i JSD P P P H P H P (3)式中,π1,π2,…,πn 分别是概率分布P 1,P 2,…,P n 的权重,H(P)是P 分布香农信息熵.对于只存在两个分布的情况,π1=π2=1/2,因此对于只存在两个分布P 和Q 的情况下,有如下定义[11]:111(,)(())()()222XX X X JS D P Q H P Q H P H Q (4)其中X ={x 1,x 2,…,x n }为某一随机事件可能发生的事件集合,P X 和Q X 分别是两个分布的概率密度分布.显然,对于两个生产数据的时间序列而言,P X 和Q X 分别为这两个生产数据时间序列在一定范围内的产气量分布.通过以上介绍,利用JSD 方法可以进行两个生产数据时间序列的特征比较.若两个时间序列的概率分布特征相似,即JSD 结果越小,则这两个时间序列越相似.通过自适应AR 滤波得到各个气井的计量时间段后,气井的产气状态存在三种可能情况:正常产气、憋井状态、其他异常.另外,根据待测时间序列的产气量和信息熵,可以判断当前设备的运行状态,如气井停产、仪表故障等情况.结合实际情况,JSD 状态分析步骤如下:Step1选取典型的对比时间序列:正常状态、憋井状态;Step2将待测时间序列分别与两种对比序列进行比较;Step3根据对比结果分析气井产气状态和设备运行状态.2.2系统实现基于上述数据处理概念模型,构建了煤层气田.第4期张晓萌,等:煤层气田地面集输系统的气井生产状态自动判识449地面集输计量数据分析和生产状态判别系统.该系统实现了自动监测数据入库管理、阀组倒井时间自动提取和集输生产状态判识.同时基于Oracle 11g 完成了该系统的数据库构建.针对系统功能,分别设计了集输管网设备信息表、自动监测数据表、倒井时间表、集输生产状态表等系列表格,为数据分析与状态判别提供了基础.基于C#开发语言和MatLab 7.0实现了集输数据的分析和状态判别.本系统功能包括:自动监测数据快速入库与查询、阀组倒井时间自动提取及结果查询、集输生产状态判识及结果查询等.3结果与讨论3.1实验数据及特征分析本文实验数据来自于中国晋城某煤层气区块,集输阀组包括了16口气井,采用了该阀组轮换计量仪表15天的生产数据,数据读取间隔为15s.该数据具有一定的代表性,其中包括了正常、憋井、仪表故障、气井停产、其他异常等多种状态,10号阀组单井轮换计量仪表监测数据如图3:7.31正常突变仪表异常停产憋井8.18.28.38.48.58.68.78.88.98.108.118.128.138.148.1550100150200250300瞬时流量/(m 3h -)1350图3轮换计量数据特征分析Fig.3characteristics of rotation measurement data根据实验统计,轮换计量数据存在以下特点:(1)在进行井口切换时,会出现流量急剧降低甚至到零,然后突然升高的情况(倒井操作中,气量归零后再切换至下一口气井);(2)在进行井口切换后,产气量在一定时间内存在较小的波动;(3)气井计量期间,流量基本保持稳定,波动幅度介于(-10,+10)m 3h -1之间;(4)憋井是一种典型的异常情况,憋井期间产气量波动剧烈,产气量一般低于30m 3h -1.产生憋井的原因:产气量过低,导致管道内压力不足,井口产气无法正常传输至阀组处.集输管线内的压力不稳定,导致计量产气量忽高忽低、波动剧烈;(5)当仪表数据保持不变且非零时,可认定仪表或无线传输设备异常;当仪表数据一直为零时,可认为当前计量气井已停产.3.2处理结果(1)倒井时间自动提取本实验数据中,存在正常、憋井、仪表故障、气井停产、其他异常等多种状态,通过自适应AR 滤波处理后,可得到精确的倒井操作时刻,如图4.如图4,改进的自适应AR 滤波方法成功地排除了憋井等异常情况的影响,有效判断出了轮换时间点(图中黑圆点).以14号数据段为例,其数据波动剧烈位于20m 3h -1~30m 3h -1之间,为典型的憋井状态,经过滤波处理后,有效判断出了其轮换时间点.根据滤波结果进行数据分段,可以得到各个时间段内气井产气量,并通过现场调研,将各个时间段与井口ID 对应起来,结果见表瞬时流量/(m 3h-1)2.辽宁工程技术大学学报(自然科学版)第31卷450瞬时流量/(m 3h -)1图4自适应AR 滤波处理结果Fig.4results of adaptive autoregressive filter表2气井倒井时间和气井产量统计Tab.2rotation time and gas production of gas wells序号起始时间结束时间产气量/(m 3h -1)12011-08-0100:002011-08-0216:02:495622011-080-216:02:492011-08-0315:43:4224232011-08-0315:43:422011-08-0409:22:42042011-08-0409:22:422011-08-0510:55:035652011-08-0510:55:032011-08-0516:26:123262011-08-0516:26:122011-08-0608:50:0713672011-08-0608:50:072011-08-0708:40:549582011-08-0708:40:542011-08-0710:35:5710092011-08-0710:35:572011-08-0716:02:35136102011-08-0716:02:352011-08-0809:18:1479112011-08-0809:18:142011-08-0815:43:12154122011-08-0815:43:122011-08-0908:34:4252132011-08-0908:34:422011-08-0916:10:2255142011-08-0916:10:222011-08-1010:45:4522152011-08-1010:45:452011-08-1110:37:43145162011-08-1110:37:432011-08-1116:26:1356172011-08-1116:26:132011-08-1210:48:0131182011-08-1210:48:012011-08-1216:20:1236192011-08-1216:20:12011-08-1308:35:5494202011-08-1308:35:542011-08-1408:44:0499(2)集输生产状态判识集输生产状态包括产气状态和设备运行状态.本文提出的基于JSD 的状态分析法可准确地分析出各个时间段内的数据特征,获得集输生产过程中气井的产气状态和设备运行状态,结果见表3.表3集输生产状态判识结果Tab.3production states identified by J SD序号产气量/(m 3h -1)正常时段对比H 1憋井时段对比H 2H 2~H 1状态156信息熵为0,仪表数值不变设备故障2242-0.6144 1.674 2.2884正常30信息熵为0,产气量为0停产456-0.9861 1.5973 2.5834正常532-0.26650.02370.2902异常6136-1.1244 1.5458 2.6702正常……14220.924-0.753-1.677憋井……2099-1.0560.7004 1.7562正常如表3,JSD 可以有效地判识出各个时间段内的集输生产状态.例如:1号时间段生产数据,信息熵为零而产气量不为零,说明产气量一直未发生变化,可判断为设备故障;3号时间段生产数据,信息熵和产气量均为0,说明被计量气井已停产;5号时间段生产数据结合图3可知,属于轻微的憋井情况,因此JSD 分析结果不显著;8号时间段生产数据结合图3和表2可知,该时间段仅两小时的时长,因此判断结果不佳;14号时间段生产数据,憋井情况较为显著.实验证明,本文提出的数据分析和判别方法可以有效地提取出生产数据中的有效信息,避免生产过程中憋井、停产等影响因子干扰,实现阀组倒井时间的自动抽取和集输生产状态的准确判识瞬时流量/(m 3h -1).第4期张晓萌,等:煤层气田地面集输系统的气井生产状态自动判识4514结论针对中国煤层气田地面集输系统的“多点接入、柔性集输”新型集输工艺在阀组生产管理中的待改进之处,提出了基于自适应AR滤波与JSD相结合的集输系统生产状态自动判识方法,实现了阀组倒井时间的自动提取和集输生产状态的自动判识.该方法是对新型集输工艺中轮询计量方式的有益补充,可有效地减少野外排采人员的工作量和提高生产效率,有利于新工艺的推广与应用.参考文献:[1]张新民,庄军,张遂安.中国煤层气地质与资源评价[M].北京:科学出版社,2002.Zhang Xinmi n,Zhuang J un,Zhang Suian.Coalbed methane resource ass essment i n China[M].Beijing:Science Press,2002[2]翟光明,何文渊.中国煤层气赋存特点与勘探方向[J].天然气工业,2010,30(11):1-3.Zhai Guangming,He W enyuan.Occurrence features and explorati on orientation of coalbed methane gas in China[J].Natural Gas Industry, 2010,30(11):1-3.[3]魏星,郭建春,赵金洲,等.中国油气资源现状及发展建议[J].中外能源,2008,13(5):17-22.W ei Xing,Guo J i anchun,Zhao Jinzhou,et al.Status of China’s oil&gas resources and development suggestion[J].SINO-Global Energy,2008, 13(5):17-22.[4]孙茂远,杨陆武,刘申平.煤层气基础理论研究的关键科学问题[J].煤炭科学技术,2002,30(9):46-48.Sun Maoyuan,Y ang Luwu,Liu Shenping.Key s cientific issues of basic theoretic research for coal bed methane[J].Coal Science and Technology, 2002,30(9):46-48.[5]裴红,刘文伟.煤层气集输工程设计思想及在潘河项目中的实践[C].2008年煤层气学术研讨会论文集.地质出版社,2008.418-425.Pei Hong,Liu Wenwei.Engineering philos ophy on coal bed methane gathering&transportation and its application in Panhe projece[C].Coalbed Methane Symposium Proceedings in2008.Geological Publishing House.2008.418-425.[6]陈仕林.煤层气田地面集输低成本战略的探讨[C].煤层气勘探开发理论与技术——2010年全国煤层气学术研讨会论文集.石油工业出版社,2010.443-449.C hen Shilin.Low-cost strat egies of coalbed methane gatheri ng&trans port ation[C].Theories and Techniques of CBM Expl oration and Development——Coal bed Methane Symposium Proceedings in2010.Petroleum Industry Press.2010.443-449.[7]陈仕林,李建春.沁南潘河煤层气田“分片集输一级增压”集输技术[J].天然气工业,2011,31(5):35-38.Chen Shilin,Li Jianchun.A case history of the Panhe CBM Gas Field of the southern Qinshui Basin:Per-well gas gathered by each individual fractional valve set to one centralized boos ting boosting station[J].Natural Gas Industry.2011,31(5):35-38.[8]张树京,齐立心.时间序列分析简明教程[M].北京:北京交通大学出版社,2003:168-174.Zhang Shuj ing,Qil ixin.A concise course on time series analysis[M].Bei jing:Beijing Jiaotong University Press,2003:168-174.[9]杨将新,郑华文,曹衍龙,等.基于自适应AR模型的核电站松动件报警方法[J].原子能科学技术,2010,44(6):701-705.Yang J i angxin,Zheng Huawen,Cao Yanlong,et al.Al arming met hod of loose parts in nuclear power plant based on adaptive auto-regressive model[J].Atomi c Energy Science and Technology,2010,44(6):701-705.[10]M.L.Menéndez,J.A.Pardo,L.Pardo and M.C.Pardo,The Jensen-Shannon divergence Journal of the Frankl in Ins t itute,1997,334B(2): 307-318.[11]Ji anhua Lin,Divergence meas ures based on the Shannon entropy.IEEETransact ions on Informati on Theory,1991,37(1):145-151.。

油田地面集输系统腐蚀原因防腐技术论文

油田地面集输系统腐蚀原因防腐技术论文

浅谈油田地面集输系统腐蚀原因与防腐技术摘要:随着孤岛油田开发程度的深入,污水的性质发生了很大的变化,采出污水总矿化度在5000~70000mg/l,氯离子含量达到3×104mg/l,污水中溶解氧,二氧化碳,硫化物等腐蚀性极强的物质、硫酸盐还原菌、油层出砂等都加剧了管道的内腐蚀;同时由于孤岛油田地处滨海地区,土壤含盐量高,因此,金属管道的外腐蚀也很严重;加上管道设备大都超过金属的疲劳极限,地面工程系统金属管道和设备的内外腐蚀非常严重。

关键词:油田腐蚀污水水质外防腐内防腐分类号:te980.5前言目前孤岛油田生产已进入高含水期,地面集输系统基本上是一个高含油污水系统。

采出水总矿化度高,一般在5000~70000mg/l,易产生水垢的离子多,还有溶解氧、二氧化碳、硫化物等腐蚀性介质和大量的srb、tgb细菌以及泥砂,致使高含水集油管、污水处理及回注系统管道腐蚀、结垢、磨蚀非常严重,管道平均腐蚀速度为1~1.7mm/a。

某含油污水处理站投产6个月就开始腐蚀穿孔,平均腐蚀速率为0.76mm/a,点蚀率达到14mm/a。

1 油田集输系统腐蚀原因分析1.1外腐蚀油田大部分位于渤海湾海滨平原,土壤含盐以氯化物为主。

氯离子含量最高可达5225.5mg/l,土壤电阻率都在20ω.m,地下水位一般为1~3米。

按土壤腐蚀性标准判断,油田属极强腐蚀区。

钢质设施的外腐蚀主要受海洋腐蚀环境的影响。

海洋腐蚀环境一般分为海洋大气、浪溅、潮差、全浸和海泥区,腐蚀因素复杂多变,钢结构在不同区带腐蚀特点不同。

1.2内腐蚀油田在用管网主要采用钢质管材,当与电解质溶液接触时,由于不同材料相间电位差不同,它们和可以导电的电解质一起构成了成千上万的腐蚀微电池。

除了金属材料本身的杂质以外,不同金属相互接触,新旧管子连接,焊点焊缝都会造成材料性质的不均匀性,从而导致腐蚀。

除去管材本身的因素外,影响内腐蚀的主要原因有以下几种。

1.2.1化学因素(1)矿化度。

地面集输系统油气水多相取样计量技术研究

地面集输系统油气水多相取样计量技术研究

油 气水 三相 流动 流型更 加 多样 , 流动特 性更 为复 杂 ,
准 确测 量流量 难度 更 大. 于此 , 文 提 出了一种 基 鉴 本
断攀 升 的重 要原 因 . 现有 集输 系统 进行简 化 、 对 优化 已成 为高含 水期 油 田地 面集 输 系 统建 设 、 造 的主 改
题和 发展趋 势 … .
于分流 取样 原理 的高含 水期 油气 水三 相流量 在线 计 量 方法 , 并探 讨其 在工 艺流 程简化 中的应用 .
目前各 油 田多采 用 传 统 的分 离 计 量 方 式 j采 2, 用人 工化 验方法 ’量 含水率 . 高含 水采 油期 , ? 贝 0 在 对于 气液 比低 的油井 计 量后 的排 液 十 分 困难 , 工 取 样 人 化验 含水率 劳动 强 度 大 , 测 量 精 度 易 受人 为 因素 且
收 稿 日期 : 0 11—9 2 1 - 2 2
基金项 目:国家 自然科学基金 “ 速喷嘴中气液两相流临界分配特性及相分离控制 理论” 编号 :10 13 ; 音 ( 50 6 2 ) 教育部博 士
学科点基金 “ 多相 流小 孔分 配相分离研究 ” 编号 :0 84 5 56 资助项 目 ( 2 0 02 1 1 ) 作者简介 : 梁法春 (9 7 ) 男 , 17 - , 副教授 , 工学博士 , 主要从事 多相 流动参数检测技术研究 . - i l nf @u ceu c Ema :ag h p .d .n li c
21 0 2年 9月
第2 7卷第 5期
西安石油大学学报 ( 自然科 学版 ) Junl f i nS i uU i rt( a rl c neE io ) ora o X hy nv sy N t a Si c d i a o ei u e tn

老君庙油田地面集输注水系统优化技术

老君庙油田地面集输注水系统优化技术

刘 战君 等 .老 君 庙油 田地 面集 输 注 水 系统 优化 技 术 .石 油 规 划设 计 ,2 0 1 3 ,2 4(1):4 8—5 1
摘要 以老君庙油田集输注水 系统 改造 工程 为例 ,根据老君庙油 田现状及 实际存在 的问题 , 介 绍 了老 油 田调 整 改 造 的 简化 优 化 方 案 。 老 君 庙 油 田 集 输 注水 系统 改 造 工 程 充分 利 用 油 品 性 质 好 、原油含水 高、地形 南北 高差 大的特点 ,通过综合应 用树状 串管不加 热集油工艺、单干管稳 流 配水工艺、无线遥测技 术、非金属 管材 、油 气混输泵、高效柱塞泵等先进技 术 ,实现 了集输、注 水站场一级布站 ,原油损耗、吨油能耗大幅度降低 ,用工降低明显 ,其经验可供老油田借鉴、参考。 关键词 老君 庙 油 田 ;地 面 工程 ;集 输 系统 ;注 水 系统
流程 ,油 田原 油损耗 率高达 4 . 8 %,吨油能耗 高达 影 响 。
水 刘战君 , 男, 教授级高级工程师。1 9 8 6 年毕业于西南石油学院采油工程专业 ,获学士学位 ; 2 0 0 4年获西南石油学院油气 田 开发专业博士研究生。现 任玉门油 田 分公司副总经理。地址:甘肃酒泉新城区石油基地 l 公楼总经理办公室, 7 3 5 0 1 9 。E - m a i l : y m l i u z j @ p e t r o c h i n a - c o n r ・ c n
4 8
第2 4 卷 第1 期
石 油 规 划 设 计
2 0 1 3 年 1 月
文章编 号 :1 0 0 4 — 2 9 7 0( 2 0 1 3 )0 1 — 0 0 4 8 — 0 4
刘战君 把 智鹏 王 高峰

化学解堵技术在峰15井地面集输系统的应用

化学解堵技术在峰15井地面集输系统的应用

2集输系统堵塞情况
自峰 l 5井 投产 以来 , 口节 流 针形 阀 、 套 炉 井 水

制 在 3 a以下 进入水 套加热 炉 , 2MP 经加热节 流降压 至 > . a , 入 卧式气液 分 离器 , 离 除去 天 8 7 MP 后 进 分 然气 中的水及 固体杂 质 , 计量 后输往 高峰场 集气 站 ,
石 油 与 天 然 气 化 工
1 08
CH EM I AL ENG l C NEERI NG F O l & GAS O L
化 学 解 堵技 术在 峰 1 5井地 面集 输 系统 的应 用
杨 力 唐 永 帆 石 晓松 周 厚 安
(中 国石 油 西 南 油 气 田公 司 天 然 气 研 究 院 )
析 结果 ) 示 。 所
含硫 气 井 , 于重 庆 市 万州 区龙都 办 事 处 山丘 村 7 位
组 , 20 于 0 4年 8月 1 日完井 , 4 测试 产量 为 1 0 3 4 .6× 1 m / , 0 d 地层 压力 为 6 .7 a 关井油 压为5 . 4 2 7MP , 18 MP , a 硫化氢含 量高达 15 5 / 0 . 8g m 。 峰 1 5井采 出的 天然 气 经井 口节 流 阀将 压 力控
于腐 蚀严 重 、 元素 硫 和水 合 物 沉积 等 因素 导 致井 下
和 地面集输 系统堵 塞现象 更为普 遍 。
1峰 1 5井概况
峰 1 5井 是重 庆气 矿 万 州作 业 区所 属 的一 口高
2 ℃ ~ 0I, 站 压 力(输 压 ) 7 2 P 8 3c 出 = 为 . 0 M a左 右 。 该井 天然气气 质 组 成 和水 质分 析 结果 见表 1 2 0 ( 06 年 1 月取样 分析 结果 ) 1 和表 2 2 0 ( 0 5年 1 1月取 样分

关于高含硫天然气地面集输系统堵塞问题的探讨

关于高含硫天然气地面集输系统堵塞问题的探讨

此化学反应是一可逆化学反应 , 用于 高温高压地层。当温度压 适 力降低 时 ,该化学反应 向方程左端 生成H S 和元素 硫的方 向进 行 ,则
天然气 中将析出单质硫 ,这时就可能会发生元素硫沉积 。 除化学反应能导致硫沉积之外 , 物理溶解 与析 出也能导致单质硫 的沉积 。单质硫 的物理沉 积是指 单质 硫因为地层温度 、压力变化而导 致硫 的溶解 度变化 ,从而使 硫从 天然气 中析 出 、沉积 的这一物 理过
气相或冷凝碳氢化 合物 中有形 成水合物的组分共同存在 ,且压力和温
度条件满足 ( 即高压和低温 ),就会形成水合物 。
3 高含硫天然气地 面集输 系统堵塞的防治措施
定 。对于高含硫气 田来程 中急需解决 的难题之一 。
解 堵 、 防 堵措 施 进行 探 讨 。
关键词
高含硫 地 面集输 堵塞 解堵措施
在油气 田开发过程 中 , 油气 集输管 网系统 是连接地下油气资源和 地上油气供给的 中间环节 , 油气集输管 网系统 的安全 、稳定 、高效运 转直 接关 系着油气 田的生产 安全 、城市 的经济发 展和 社会的发 展稳
( ) 层 水的性 质 。如 果地 层 水 中含有 铁离 子 、S 、C “、 2 地 a
s 和H O一 O一 C =  ̄ 等能够生成盐 类垢物的成垢离 子 ,那么 当这些 成垢离子 在溶 液中的达 到一定的浓度时 ,就会生成难溶或微溶于水 的固体沉淀 物 。无机盐结垢可 能发 生在近井带地层中 ,也可能发生在油管及地面
集输管道 中。 ( 集输系统 中设备结构 的影响 。高含硫 天然气开发 过程 中由 3) 于集输工艺 的需 要,地 面集输 系统中往往都安装有捕雾器 、 节流 阀、

油田地面建设中集输系统工艺完善探讨

油田地面建设中集输系统工艺完善探讨

探讨与研究 DISCUSSION AND RESEARCH在当前的社会发展中,能源问题已成为当前人们比较关注的问题,能源问题的发展好坏直接影响着当前国民的社会经济发展和生产生活的稳定。

但是,由于人们的过度消费,使得许多的资源和能源都被大量的浪费,因此,人们也不得不面对当下的资源能源较为紧张的现状,而石油作为主要能源之一,也面临着相同的情况。

对于当前石油的开采事业,各项功能技术的发展已较为成熟,但是,在各项技术都已轨道化后,也使得我国的石油开采走到了中后的发展阶段,在大量的开采之下,导致了产油设施的变化,这对负责进行油气输送的集输系统影响较为严重,降低了其效率,而且在工作的过程中,容易产生问题,从而导致工作无法正常开展。

一、油田集输系统的常见问题油田在被长时间地进行开采后,其内部容易出现空缺,从而导致了注水量的不断增加。

现在,我国的许多开采时间较长的油田都已进入到了高含水的中后期阶段,使其内部的地质结构、产油条件以及产油环境都发生了相应的改变,这种变化也使集输系统出现了相应的问题,其主要的问题包括:1.基础设施严重老化 这是油田安全生产的较大隐患问题。

一个油田在准备进行开采工作时,首先需要建设的就是相应开采设施,其中包括转油站和脱水站等,等这些工作完成后,才能进行相应的开采工作,因此,其设施的建设较为久远,再经过长时间的石油开采工作后,其内部的石油容器、抽油或抽水机泵,以油田地面建设中集输系统工艺完善探讨文/姚闰婷摘 要:石油是当前能源行业的重要资源之一。

我国大多数的油田开发已经进入到中后期阶段,在油田的不断开采过程中,其自身内部的产油条件也在发生着改变,影响了地面建设的集输系统的工作效率,导致其效率变得越来越低。

同时在工作运行过程中,也伴随着出现了相应的问题,这也引起了许多工作人员的重视。

本文主要针对当前的油田开采中的油气集输系统的问题进行了相应分析,研究其问题所在,并对具体问题采取了相应的解决措施。

多相泵在地面集输系统中的应用分析

多相泵在地面集输系统中的应用分析

_叠翟薯嗣嗣雪叠冒圈嗣_里竺竺三竺竺竺竺竺璺兰竺竺竺竺竺垄_叠■多圈曩螯踅图袅翰蕊窝睁国窟月禽蒋一、引言口李长友冯建勋输送到大型处理设施,因此可以省去或减少在边远开采中心使用分离、单相泵和压较高,泵为60%.70%,压缩机为70%-90%。

多相泵分为两种类型:旋转动力泵和◆引◆||垮一黧。

三=::。

i=i二三;≤=二二。

=植|通常,传统的分离装置安装在油井的{量和固体含量高的流体。

容积式泵中,差压种设备时,外商提供资料、图纸的载体形式逐渐向电子文件方向发展,国内设计院设计的产品也逐步实行了cA D设计,而且企业的总图管理也采用了电子化。

所以,在引进设备日寸必须在合同中明确提出电子文件的必要条件,如:系统环境、工作平台、文件格式、缩微胶片等等。

在移交电子文件软盘、光盘或其他载体的同时,应该附上电子文件内容说明和注意事项。

3.会计电子文件整理在实际使用中大量的电子文件还应用软磁盘保存。

光盘作为新型的存贮载体,比磁盘有良好的抗干扰能力和结构稳定性,有利于归档电子文件的长期保存,因此,提倡档案部门配备光盘刻录仪,将归档电子文件转储到光盘上。

但是,刻录仪一时还难以普及,所以,软磁盘和光盘的保护仍是当前归档电子文件载体保护的重点,必须制定保护措施。

l彩目跤盘的保护①工资单。

工资以光盘形式归档时,应l①统一软盘的规格,使用3.5寸高密盘附有纸质的每月工资汇总表,并列出单位、名称、代码、人数、明细工资等,同时还应附移交清单,作为财务和档案部门双方交接时的凭证。

②帐簿。

企业会计帐簿内容已进入计算机管理系统,现在看到的实物实际上是计算机的打印件,计算机帐簿的格式比较统一,其内容也可以光盘形式保存。

但光盘归档时必须启用帐簿交接表,填明机构全称、帐簿名称、编号、帐簿页数、启用日期,负责人、主管会计、审核、记帐等人员必须签名,以增强帐簿的真实性和凭证作用。

二、电子档案的保护由于归档电子文件以脱机式保存,保存。

②把住软磁盘质量关。

普光气田地面集输系统的内腐蚀控制与监测

普光气田地面集输系统的内腐蚀控制与监测

阴极反应 : H 2 _ H 子+H 子 + 2 2 + e ÷ 原 原 _H t

H原 子一钢 中扩散
输, 经保温 集气支 线进 人集气 干线 , 然后输 送至 集气
总站分水 , 生产 污水输 送至 污水站 处理后 回注 地层 , 水蒸 汽饱 和 酸 气 送 至 净 化 厂 进 行 脱 硫 、 碳 处 理 。 脱 由于 H S的剧 毒性 、 /C :的高 腐 蚀性 , 该 气 HS O 使 田开发地 面集输 系统 面临十 分突 出的安全 和腐 蚀控
普 光气 田地 面集输 系统 的 内腐 蚀 控制 与监 测
欧 莉 ,李 时 杰 ,苏国丰
( 胜利勘察设计研究 院有限公司 , 山东东营 27 2 ) 5 0 6
[ 摘要 ] 分析 了高含 H s/C : 田的腐蚀特征 , O气 探讨 了在 普光气 田开发建设 同期模拟普 光集输工况 开展 的腐蚀性研究与成果 ; 针对普光高含硫 、 复杂地形 、 口密集 、 人 全湿气输送 的地 面集输系统 , 重点介绍 了“ 抗硫 碳钢 +缓蚀 剂 +清管 + 腐蚀监测” 的综合腐蚀控制与监测设计方案 , 初步地总结 和评价了投产运行 后腐蚀控 制与监测的实际实施效果 , 对存 在的问题给出 了建议。 [ 关键词 ] 普光酸性气 田; ; O ; H S C 湿气输送 ; 缓蚀剂 ; 腐蚀监测 [ 中图分类号 ] T 8 [ E 文献标识码] A [ 文章编号] 10 0 9—14 (0 0 1 0 7 0 7 2 2 1 )0— 00— 6
的腐 蚀 电化学反 应过程 : 水 中电离 : 2 H S— H + S 一
阳极反 应 : e— F “ + e F e 2
热 节流 、 温 混 输 工 艺 , 井 口天 然 气 先 进 入 集 气 保 即

国内煤层气地面集输系统现状及简析

国内煤层气地面集输系统现状及简析
Ha c e g,“ui CBM ed, a d Nig s i C n hn ln i f l n n wu Ba n BM ed n S a x , a l s t e ilsrt n f h i f l i h n i s wel a h l tai o t e u o Ha c e gW en n Xia BM ie ie a d L n in Liln Lifn CBM iei e h a e u n h n - ia — C n p p l i xa - u i — n e n n pp ln ,t e p p rs mma ie a to rz sp r f h x e n ec n e n e eo me to t e e p re c o c r i gte d v lp n fCBM ed i i a.a d p o o e o cee me u e d s g e — i n h i f l n Chn n r p s sc n r t a rsa u g s s n
te ft r I uu e. 1
Kew rs B y od :C M;sr c a e n dt npr t n i hi a n o r sr g a e n ;s g - u aegt r ga as t i ;Qn u s ;l pe ue a gt r g i l f hi n r o a o s Bi w s s h i ne
第 8 第 5期 卷
2 1 年 1 月 01 O
中国煤层气
C N C I D : HA E HI A 0A BE M I N
V 18 N . o. o 5 0co e . 0 1 t r 2 l b
国内煤层气地面集输 系统现状及简析
薛 岗 许 茜 王红 霞 王遇冬 刘子兵

胜利油田地面工程集输系统腐蚀控制技术及应用

胜利油田地面工程集输系统腐蚀控制技术及应用

质的不均匀性 ,从而导致腐蚀 。除去管材本身的因 属表面的保护膜被冲刷,留下极易受腐蚀裸露的金
素外 ,影响内腐蚀 的主要原 因有以下几种 。 属表 面 ;在流速 不 同的 两个相邻 区域 ,也会造 成金
221 化学 因素 ..
( )矿化 度。水 的矿 化度高则水的导电性强 , 1 油 田采出 水的矿 化度一般 都 比较 高 ,例 如首站污 水 要原 因。
灞 翻
经验交流 Eprne xhne xei c cag e E
镶灏辘黢爨 熬 黪 骥 誊蠢 蓍 _ 碧 臻善 _ 蠢 ■ 蔓穗嚣 罄
21 外腐蚀 .
大。硫化氢的特点是即使在没有氧存在的条件下,
油田大部分位于渤海湾海滨平原 土壤含盐以 也会与铁反应生成硫化亚铁沉淀 ; , 硫化氢腐蚀产生
( )铁细菌 。铁细菌通过催化 亚铁氧化成三价 2 铁 的反应 来获取能量 ,在其周 围通常存在 氢氧化铁
/ gN 的保护 层 ,而该保 护层下面 又给硫酸盐还 原菌提供
了生长 的温床 ,从 而造成 腐蚀 。或者 由于保护 层下
' tN N N NN 。油 田采 出水 的p Jt ,l ' H通 常大 于 氧浓 度的差异造成 浓差腐 蚀 。此外铁 细菌往往 造成
S se fS e l oi e d y t m o h ng i m l
WA G Y -a g N uj n i
(r ut n n ne n pr e tf hn l e o u d i sa o ueuD n y g 5 00 C i ) Po c o 百 er g ea m n o egi t l m A m n t t n r , og i 7 0 , h a d i e i d t S re P i i B a r n2 n

胜利油田地面集输系统腐蚀状况分析

胜利油田地面集输系统腐蚀状况分析
地 面 集 输 系 统 的 内 外 腐蚀 越来 越 严 重 , 管 道
穿孑 L 、 油罐破裂事故不断发生 , 成 为制 约 油 田持 续 发 展 的 主要 因
素。
砂严 重的单井管线 , 联合 站 、 接 转 站 的井 排 来 油 汇 管 , 分 离 器 的
进 出 口及 外输 泵 出 口汇 管 。 3 、 埋 地 管 道 与 储 罐 底 板 由于 土壤 、 微 生物 、 杂散 电流 等 引起
m, 地下水位高 , 一般为 1 — 3米 。 通 过 腐 蚀 试 验站 试 片埋 没 测 得 的
腐 蚀 也 很 严 重 。在 强 腐 蚀 区新 建 的钢 管 道 。 3 ~ 6个 月 就 开 始 腐 蚀
穿孔 . 1 — 2年 就 报 废重 建 。 初步统计 . 全 油 田金 属 管 道 因腐 蚀 造 成
3 6
托 箨
2 0 1 3 年 第 4 期
胜利油田地面集输系统腐蚀状况分析
郑重 刘清华 杨 向莲 徐英彪 ( 胜 利石 油管理局 质 量监督检 验 所)
摘要 : 胜 利 油 田开 发进 入 中后 期 , 地 面 集 输 系 统 的 内 外 腐 蚀 越来 越严 重 , 管道穿孔 、 油罐 破 裂 事 故 不 断 发 生 . 成 为
腐蚀 速度 , 为大 庆 地 区的 8倍 , 四川 的 3 6倍 。按 土壤 腐 蚀 性 标 准
判断, 胜 利 油 田属 极 强 腐 蚀 区 。
四、 腐 蚀控 制技 术 在 胜 利 油 田 的应 用
胜利 油 田 开发 3 0多 年来 . 在 油 田腐 蚀 控 制 领 域 开 展 并 进 行 了 大 量 的工 作 , 根 据 油 田开 发 各 个 时 期 、 不 同 区块 、 不 同 生 产 介

中东某油田地面集输系统工艺优化

中东某油田地面集输系统工艺优化

社 会经 济条件 较差 。该 油 田所 在 区域属 于亚热 带地

矛盾 ,在 分 析 套 管 气 规 律 及 对 采 油 生 产 的影 响
中海气 候 ,恶 劣天 气为沙 尘暴 干燥 气候 ,沙尘 天气 后 ,通 过地 面集输 与采 油工 艺 、油藏 工程 的优化组 大 约有 4 个月 ;油 田所 在 区域人 口少 ,大多 为农 牧 合 ,提 出 了油 套分 开 、套 管气 就 近利用 的集输 优化 民 ,经济 不发达 ;供水 、通 信 、电视 等公共 设施 配 工艺 ,即将套 管气 与油 管主生 产 系统分 开考虑 ,并 A 套较 差 ,区域通 信设施 欠 发达 ,网络覆 盖 面少 、容 将 套 管气 在 P D上 就 近 作 燃 料 ,与 集输 站供 燃 料 量低 ,信号 稳定性 较差 。 气管 道进 行气相 平衡 ,实 现套 管气 的就地 利用 ;油 管主生 产 系统利 用油 管压 力 ,实 现 大多数伴 生气 白 压进 主站 ,取 消 了压缩 机 ,减少 动设 备 的操 作 管理 与维 护 。该 油 田取 消 压 缩 机减 少 投 资 约 40 元 , 2万
采用单 管加 热降 黏集输 工艺 。
主要 特点 :一是 油 田稠油 物性差别 较大 。主 要表 现 生气 资源 ,降低 油井 生产 井 口回压 ,集输 系统 优化 ( )油套分 开集输 丁艺 。 目前该 油 田采油 生产 3
0 a ,套管 压力 的 4 大 ,有少 量稀油 和普 通稠 油 ,大 多为特 稠油 和超稠 需要 较低 的井 口套管 压 力 (.MP ) 升 高 ,会加 大井底 油 流 进泵 的阻 力 ,即井底 流 压 , 油 ,最 大 黏 度 为 3 00 0c ,5 C黏 度 4 0 0 p 0。 0—90 0 0 c ;气 油 比 ( O p G R)差 异较 大 ,气 油 比 为 3 1 0 从 而影 响油 田生 产 。油 田套 管气 常规 做法是 在井 口 0 7 m m 。 平均 约 8 。 。 / . a 0m / 。二是 油 田所在 区域 自然 和 接人 油 管 ,油管 压 力 通 常 高于 O4MP 。 为解 决 这 m

老油田地面集输系统的优化

老油田地面集输系统的优化
采 油方 式 ,采用 不 同的在线 计量 技术 ,以实现 油井 串接 、T接 ,产液量高的井带产液量低的井 ,这种 温 度 、压 力 、示 功 图等 工 况 数 据 的 自动 采 集 、监 方法 不 仅可 降低 掺水量 ,减 少单 井 管线长 度 ,而且 控 、产 液量 计量及 油井 工况 诊 断 ,实时监 控 ,其计 还 可使 井 口回压 有所 下 降 ;脱 出水 就近 回掺 ,该方 法可减轻联合站的处理负荷。 量误 差在 ±1 %以 内。 0 () 传 统集 输 流程 单 井 管 线 平 均 长 约 13k 2 . m,
可 达到 简化集 输工 艺 的 目的 。主要采 用 的工艺 优化T 后 只对末 端 的一 口油井 掺 水 ,可 以 0o C 接
如 l 9站东北方 向的两 口井 ,H1—2 井 20 年投 3 0 07 产 ,管 线较新 ,生 产正 常 ,双 T 3 2 井 19 年投 l— 0 90


. .. ..

优 化 以后则 为 06 m左 右 ,长 度 可减少 5%。采用 .k 0
脱出水就近 回掺这种优化方案 ,降低 了系统掺水压 力 ,减少 了热 损失 ,每年节 约 电耗 约 55 7 W・。 4 h k ( )在 生 产 管 理 上 ,单 井 在 线 计 量 技 术 的 实 3
产 ,管线 腐蚀 严 重 ,将 这 两 口井 串接 起来 ,利 用投 产年 限短 的 H1— 2 井 管线 进支 线生 产 ,减少 了新 3 O 建 管线 长度 。
技 术有 : ()油井 采用 单井 远程 在线 计量 技术 。该 技术 1
()对 掺 水 管 网进 行 优化 ,脱 出 水就 近 回掺 。 5 核 心 是 油 井 远 程 监控 量 液 及 分 析技 术 , 该 系统 融 对 于投 产年 限较 长 ,掺 水 管线腐 蚀 严重 的井 ,采取 合 了采油工程技术 、测试技术 、通信技术和计算机 串接 或 T接方式重新敷设 ,部分掺水管线就近 引 技 术 ,具 有 油 水 井 自动监 测 和控 制 、实 时 数 据采

联合站原油集输污水处理工艺讲课ppt课件

联合站原油集输污水处理工艺讲课ppt课件

进站计量流程
PG PI 101 101
TG 101
三队总线 250-CR-0101-2.5A1-HI
250-CR-0111-2.5A1-HI
250-CR-0112-2.5A1-HI 250-CR-0113-2.5A1-HI
250-CR-0102-2.5A1-HI 四队7 #转油站
150-CR-0103-2.5A1-HI
TIC
M 65-PG-0106-1.6A1
FA06
污水至污水处理场
80-PG-0105-1.6A1
102
102 105
M
105
100-SOW-0101-1.6A1-HI
100-CD-0104-1.6A1-HI
200-CR-0129-2.5A1-HI 100-PG-0104-1.6A1
250-CR-0120-2.5A1-HI 50-RV-0102-1.6A1
2. 冬季井口回压高、造成产液 量下降。
3. 集输半径小。
1. 温降小,集输半径大。
1.掺水系统投资高,运行费用高。
2. 冬季井口回压低、产液量变
化不大。
1.适用于高粘度井、边远井的 1.管线投资高、运行成本高。 输送。
2.操作简单。
1.适用于高粘度井、边远井的 输送。
1.定期加破乳剂、增加了现场工 作量。
提纲:
一、地面集输系统 二、原油处理系统 三、污水处理 四、消防系统
一、地面集输系统
1.1常温集输工艺简介 油气集输典型流程 根据加热保温方式的不同,油田油气收集的基本流
程宜采用以下五种典型流程: (1)井口不加热单管流程 (2)井口加热单管流程 (3)井口掺液输送双管流程 (4)单管环状掺水流程 (5)伴热输送三管流程
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2、输送工艺
气液混输集气工艺是利用煤层气的压力将所携带的油、水等液
体收集与输送,一般由集气支线、干线混输至油气处理厂或集中处
理站再进行处理。该工艺大大地简化地面集输流程,具有节能降耗、 站场设施少、操作简单、管理方便、节省投资等特点。在采用气液
混输工艺时,对于地形起伏大的地区,因流型变化多,气体压力波
、硫化氢、氨气和氢气等非烃类气体。我国专门从事此项研究的工 作人员收集了我国358个井田(矿)的煤层气样品,涉及我国不同地质 时代、不同煤级和不同矿区煤层气样品的6000余组数据。统计结果 表明,煤层气组分中以甲烷为最,体积分数在66.55%~99.98%之 间,一般为85%~93%;二氧化碳体积分数为0~35.58%,一般小 于2%;氮气体积分数变化较大,但一般小于10%。
21
〖二、集输工艺〗
3、分离工艺
(1)分离目的
从井场开采的煤层气一般都含有许多液体(水)、固体(煤粉、
泥沙、石颗粒等),由于以下原因,这些杂质需从煤层气中除掉: A.保障集输管网的输送效率和其他工艺设备正常工作; B.降低腐蚀和腐蚀产物的影响; C.满足净化厂对原料质量的需求;
D.获取气井气、水产量动态数据;
当气田内生产井井口压力、产量的衰减幅度、衰减时间基本相同时,
为方便运行管理,应优先考虑集中增压,将增压点选择在集气站或 集气总站。
20
〖二、集输工艺〗
2、输送工艺
当气田内生产井井口压力、产量的衰减幅度、衰减时间相差较
大时,应考虑分散增压,以充分利用高压井剩余压力,达到节能目
的。 优化增压输送方案的最终目标是降低增压设施的工程建设投资 额和增压生产过程的运行费用,并使之有利于生产管理;优化工作 的重点是增压站的分散或集中设置,增压点的位置,总压比、压缩 机的级数和各级间的压比分配,压缩机的机型和动力配置等。
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〖二、集输工艺〗
制订气田集输系统总工艺流程遵循的主要技术准则如下: A. 满足国家、行业和地方的有关法律、法规及标准规范要求, 保证气田生产安全、环保、节能运行。 B.合理确定建设规模,近远期结合,适应性强,一次规划,分 期实施,避免重复建设。 C.充分利用气藏天然能量,合理确定地面系统的压力级制,进 行输送与处理。 D.尽量简化工艺环节,提高系统的集中度和密闭性,方便管理
16
〖二、集输工艺〗
2、输送工艺
气液分输工艺适用于以下几种情况:
A.对井间距离远,采气管线长的边远井,气液分输方式是适宜
的; B.采气管线高差较大,清管时巨大液量容易引起系统超压的工 况,采用气液分输; C.单井产液量较大,液气比率较高,对下游水处理系统造成困 难,宜采用气液分输。
17
〖二、集输工艺〗
液体处理、输送困难,因此宜采用气液混输;
C.井场至集气站采用气液混输,适用于高含硫气田,解决了井 场含硫污水难以处理、维护费用高、污染环境等问题。
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〖二、集输工艺〗
2、输送工艺
(3)增压输送
如气藏压力低,集输压力不能满足煤层气处理工艺或外输商品
气压力要求时,气田集输必须增压输送。气田开发中后期,气井压 力降低,不能满足集输管网对输送压力的要求时,也将进人增压开 采阶段。 气田增压按照增压地点位置的不同分为集中增压和分散增压。
8
〖一、煤层气概述〗
6、煤层气外输气的质量要求: 6.2 煤层气低压管道输送技术指标
指标名称 高位发热量 水露点 固体颗粒含量 硫化氢含量 二氧化碳摩尔 分数 氧气含量 建议数据 > 31.4MJ/m³ 在煤层气交接点的压力和温度下,煤层气中应无游离 水 ≤ 5μm ≤ 20mg/m³ ≤ 3% ≤ 0.5%
E. 降低集气站自身的能耗(如水合物防止时的防冻剂量和加热
时的热量)。
22
〖二、集输工艺〗
分离工艺通常分为常温分离工艺和低温分离工艺。 (2)常温分离
煤层气在水合物形成温度以上进行气液分离的工艺过程称为常
温分离。 常温分离工艺一般只需在集输站场内进行节流降压和分离计量 等操作就以了。由于不需要注醇降低水合物形成温度,常温分离具 有配套设施少、操作简单等优点,气田集输通常采用常温分离工艺。
6
〖一、煤层气概述〗
5、煤层气的开采机理: 煤层气的开采机理与常规气体储层有本质的不同。煤层中很少
有或没有游离气。绝大部分裂隙空间为水所饱和,即使有一些游离
气,其中大多数也是吸附在煤的表面上。为了开采这种气体,必须 采出大量的水,降低裂隙系统的压力,气体从煤层表面上解吸进入 裂隙系统。因为气体的解吸作用是生产的主要机理,煤层的产气量 可能随时间而增加。煤层气井在生产几个月甚至几年时间才达到最
பைடு நூலகம்
4
〖一、煤层气概述〗
3、狭义煤层气:
狭义煤层气则是指可供开发利用的、在煤层及其围岩中自生自
储的以甲烷为主的天然气(俗称瓦斯)。为了与石油及天然气藏的气藏 气、气顶气、油层的溶解气等常规天然气区别,煤层气也称为非常 规天然气。与游离于常规天然气储集层孔隙中的天然气不同,煤层 气绝大部分被吸附在煤层孔隙的内表面上(约占70~95.9%),仅有部
3
〖一、煤层气概述〗
2、广义煤层气:
广义的煤层气是指储存于煤层及其围岩中的天然气,其来源有
三:地层中有机物煤化过程生成的气体(有机生成);岩浆岩侵入和碳 酸盐岩受热分解产生的气体(无机生成);地壳中放射性元素衰变过程 产生的气体及地层水中释放出的氡及氦(无机生成)。其主要成分是甲 烷、二氧化碳及微量的氡、氦,通常甲烷是主要成分,个别情况下 以二氧化碳或二氧化硫为主。
与维护。
E.将天然气集输与天然气处理、外输视为有机整体,达到综合 效益最佳。
F.集输主体工艺与配套系统协调配合。
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〖二、集输工艺〗
(3)煤层气田集输系统总体布局
煤层气田集输系统总体布局主要确定以下内容:集输站场布点
选址,集输管线宏观走向,水、电、信、路辅助设施分布及走向,
气田行政管理、抢维修、生活依托设施分布情况等。进行气田总体 布局时主要考虑以下因素:
的收集与输送。集输站场负责对原料气进行预处理,满足煤层气处
理厂原料气的气质要求,保障集输管网中的水力、热力流动性能, 并取得气井生产动态数据。煤层气集输站场预处理一般有分离、计
量、增压等过程。
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〖二、集输工艺〗
1、集输总工艺流程和集输系统总体布局 (2)煤层气田集输系统总工艺流程
气田集输系统总工艺流程是指集输系统中各工艺环节间的关系 及其管路特点的工艺组合。每个工艺环节的功能和任务、技术指标、 工作条件和生产参数、各个工艺环节的相互关系以及连接它们的管 路特点均需在总工艺流程中明确制定。 制订气田集输系统总工艺流程的主要技术依据如下: A.气藏工程及采气工程方案。其中最为重要的基础资料包括气 藏储量、气井分布、井流物全组分、油水性质、单井产能、井口流 量、压力和温度及其变化趋势等。 B.煤层气处理工艺及外输系统对气质的要求。
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〖二、集输工艺〗
(2)多井轮换计量 在多井集气站或计量站,设置计量分离器,各单井来气定期轮
气田输送工艺分为湿气输送工艺和干气输送工艺。由于湿气输
送工艺简单、投资少,宜优先选用;在湿气输送条件存在一定困难
时,可考虑脱水后干气输送。当集输管网压力较低的情况下,可考 虑增压输送。
(1)湿气输送与干气输送煤层气湿气输送是指含游离水的湿煤
层气通过管道输送的一种工艺,在煤层气田集输中广为采用。 煤层气干气输送是指在整个输送过程中煤层气温度始终保持在 水露点之状态,是高酸性气田集输管道防止腐蚀、保证安全运行的 常见措施之一。但酸性气体脱水工艺和生产污水处理等关技术问题
煤层气集输系统概况
• 煤层气集输工艺 • 集输管网的构成、设置原则 • 集输管网的优化
1
基本要求
• 了解煤层气集输系统的组成和作用; • 掌握矿场集输流程的特点和适用条件。
2
〖一、煤层气概述〗
1、煤层气定义:
煤层气(煤层甲烷)是非常规天然气的一种重要类型。所谓非常规
天然气是指产自常规气源(如气藏气、气顶气和石油中的溶解气)之外 的天然气,包括水溶气、煤层气、页岩气、致密砂岩气等。 煤层气,俗称煤矿瓦斯,是在煤形成过程中生成并赋存于煤层 及煤系地层(或溶入地下水)中的一种非常规天然气,甲烷含量在95% 以上,还含有氮气、二氧化碳及微量硫化氢,是一种优质洁净的燃 料。
(3)煤层气田集输系统总体布局
F.水、电、信、路配套系统布局与集输主体工艺布局相结合,
尽量共用走廊带。
G.处理好与气田周边重要工矿企业及环境敏感区的关系。 H.优化站场功能,尽量集中建站。
I.与地形地貌、水文和工程地质、峭狱地震烈度、交通运输、
人文社会、地方规划等条件相结合。
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〖二、集输工艺〗
2、输送工艺
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〖二、集输工艺〗
(4)常温和低温集气工艺的选择 集气过程中煤层气的气液分离一般应在常温下进行,只有当煤
层气中重烃组分含量高,回收利用重烃确有经济效益时才采用低温
分离工艺。 采用低温气液分离工艺时,要对制冷方法、制冷中的主要工艺 参数、产流程、制冷设备选用等做多方案对比。根据工程建设投资 和生产运行用这两项主要指标来选择最佳方案。
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〖二、集输工艺〗
1、集输总工艺流程和集输系统总体布局 (1)集输系统的作用和范围
气田地面集输为实现气田地面开发的重要组成部分,是将分散 的气井原料气经收集、处理和输送的全过程。气田集输工作范围起 于气井井口,然后到煤层气处理厂,经过气田区域集中处理后至气 区商品气贸易交接点。 气田集输系统包括集输管网和集输站场。集输管网负责井口气
高产量。
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〖一、煤层气概述〗
6、煤层气外输气的质量要求: 6.1 外输煤层气技术指标
指标名称 高位发热量 水露点 固体颗粒含量 硫化氢含量 二氧化碳摩尔 分数 氧气含量 建议数据 > 31.4MJ/m³ 在煤层气交接点的压力和温度下,煤层气的水露点应 比最低环境温度低5℃ ≤ 5μm ≤ 20mg/m³ ≤ 3% ≤ 0.5%
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