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苏里格南区块天然气集输工艺优化技术研究

2021-09-10袁杰

油气·石油与天然气科学 2021年7期
关键词:气井里格单井

袁杰

摘要:苏里格气田具有低渗、低压、低产、低丰度(四低)特征,随着苏里格不断地开发,致密气藏逐步进入视野。而今后与之相匹配的开发配套技术也将成为重点研究方向。油气田开过程中,低压、低产开发的配套技术相对具有一定的技术难度,也是工程领域的技术难题。本文针对苏里格南区的低压及其工艺技术进行研究,进一步全面简化集气工艺、简化井场,实现井口不加热、不注醇,采气管线不保温工艺,优化集气管网系统,实现树枝状井间串接,从而有力的推动苏里格低压气田的高效开发。

关键词:低渗低压低产低丰度  集气工艺

1 苏里格气田天然气组成特点

天然气在不同的地质条件下其组分含量有所不同,要确定适应的集输工艺模式就要对天然气的组分进行分析研究,例如靖边气田属于高含硫气田,那么在集输工艺中对防硫,脱硫的工艺要求就高。因此针对苏里格气田,我们要对苏里格气田中天然气组分进行探讨研究,从而进一步确定合理的技术路线和集输工艺。

苏里格气田属上古生界含气系统,天然气主要来源于本溪-山西组的“广覆型”煤系烃源岩,来源较为单一。煤层累计厚度一般10~20m,最厚达25m,有机碳含量70.8%~83.2%。氯仿瀝青“A”0.61%~0.8%,总烃1757.1~2539.8ppm;暗色泥岩一般厚度100~150m,有机碳含量2.25%~3.33%,氯仿沥青“A”0.037~0.12,总烃163.76~361.6ppm,具有III型干酪根特征。苏里格天然气中CH4含量在90%以上,基本不含H2S,CO2含量小于3%,气体中除含一定量(2%~8%)的 C2~C6外,还含有少量 C7+重组份,平均1×104m3天然气约产 0.02m3凝析油,属微含凝析油的湿天然气,需采用脱油脱水处理工艺。苏里格气田天然气组份中 H2S,CO2和采出水中 Cl-等指标均低于国家相关标准,仅含有少量凝析油,通过脱油脱水工艺进行处理,即可满足商品天然气标准。

2 苏里格南区块集气工艺

2.1采、集气管道输送工艺选择

苏里格南区主要采用的集输工艺有采出水拉运与气液混输两种方式,其原因主要是因为苏里格南原料其中多为含凝析油及气田水的湿气,且原料气中含有重烃组分、甲醇以及部分气田水。在实际生产过程中如果气田采出水比较少可以采用气液混输工艺。

2.2防止水合物生成

通过计算气井水合物形成的压力及温度曲线,从而进一步控制水合物的生成。当进行中压节流后压力变为5MPa,而在低压节流后压力则变为2MPa,此时需要采取措施进行水合物的抑制,从而避免水合物的形成。

(1)井口加热节流工艺:先将井口出来的天然气进入加热炉加热,釆气管线保温输送进行外输。

(2)采用加注防冻剂输送工艺:直接在每口井节流阀前注入防冻剂,进行输送,降低整个气田的水合物形成温度。

(3)水合物防止方法选择:由于苏里格南井口数量大,且为低渗透,如果每口井都安装水套炉工程投资巨大,且苏里格气田地处内蒙古,所在区域冬季时间长,温度低,沿程温降快,加热外输需设置保温层,又增加额外的工程投资。而采用注防冻剂的工艺方式,可以保证整个气田的温度都在水合物形成温度3℃以上,防冻剂可回收,进行重复的利用,降低工程投资。推荐采用注入防冻剂的方式进行天然气输送。[1]

2.3增压开采技术

苏里格气田气井供气范围小,气井生产的后期低压条件下,外围低渗区有一定的供给能力,外围低渗区储量将对气井的最终累计产量具有一定的贡献。因此,采用低压集气、增压开采技术,在低压条件下动用低渗区储量,适应气井压力下降快的特点,满足地面系统外输压力要求。[2]

2.4低温分离脱油脱水工艺技术

低温分离器脱油脱水工艺又称作冷凝分离法,目前苏里格南区所采天然气外输至处理厂,在处理厂完成低温冷离脱油脱水。该技术就是利用在一定压力下天然气中各烃类组分的挥发度不同,将天然气冷却至烃露点温度以下的某一低温,得到一部分富含较重烃类的凝液,并在此低温下使其与气体分离的过程。此法的特点是需要向天然气提供足够的冷量使其降温。按照提供冷量的制冷系统不同,冷凝分离法又可分为膨胀制冷、冷剂制冷和联合制冷法三种。

3 苏里格南区集输管网布置及配套技术

3.1管网布置及接入

(1)放射状采气管网

主管网呈现放射状布局接入集气站内,各个单井管线呈现插入式方式接入主管网,采用就近方式。

(2)井间串接放射状采气管网

单井与主管网进行就近插入接法,其接入点相对较多,每次动火连头停产频次过高。因此采用井间串接,统一接入主管网。实现一次动火多井接入。

3.2多井串接的配套技术

(1)单井生产数据采集技术

为适应苏里格南区的生产开发的需求,解决井数多,多井串接后难以确定各井运行参数的问题,减少巡井工作量,提高工作效率,将各单井的井口数据包括温度、压力、流量和套压,采用超短波数据传输电台传输到集气站,同时上传调度中心,为井口巡查提供参考数据,达到减员增效,保证气井正常生产。

(2)井口高低压安全截断阀技术

对于井下节流工艺而言,井底与地面集气处于两个压力系统。存在节流器失效的风险,因此在井口安装高低压紧急关断阀,满足井口安全运行的需要,经过现场反复实验论证、结合设计规范要求,在井口设置高低压紧急关断阀,当采气管线破裂或井口超压时,及时截断,保证了生产安全运行。

(3)天然气带液计量技术

单井进集气站前已经在采气干管中混和,要对单井产量进行计量只能在井口进行,通过对内锥流量计、简易孔板、智能旋进流量计试验对比,在井口采用简易旋进流量计对单井产量进行带液计量,投资低,且生产维护管理方便。在井口对天然气产量进行计量,简化了集气站工艺流程,降低了集气站建设的工作量及投资。

总 结

通过对苏里格南区天然气集输工艺技术的探讨研究,我们确定了井下节流、井口不加热、不注醇、中低压集气、井口带液计量、井间串接、常温分离、二级增压、集中处理”的集输总流程。应用此类集输工艺技术为有效开发“四低”气田提供了一种先进可靠的工艺模式,对苏里格气田的发展提供了基础保障。

参考文献

[1]刘子兵,等.低温分离工艺在榆林气田天然气集输中的应用.天然气工业,2003,23(4):103~106

[2]龙怀祖,等.天然气管道露点控制问题探讨.石油规划设计,2004,15(5):1~4

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