鄂尔多斯盆地杭锦旗地区煤样地下气化物理模拟实验

鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区煤炭资源丰富,煤层地下气化是安全清洁高效开发利用煤炭资源的潜在途径。利用杭锦旗地区新井渠深部钻井取得的煤样,开展了煤层地下点火实验和气化燃烧物理模拟实验,为现场先导试验提供依据。实验结果表明:高压条件下气化剂氧气浓度增加可显著降低煤层着火点,3 MPa条件下30%富氧气浓度可以使大块煤样的着火点从空气条件下的490℃降低至390℃;煤样整体气化反应活性较好,水蒸气反应活性优于CO_(2),1 000℃条件下CO_(2)及水蒸气均可被有效地还原;氧气浓度和含水量对气化产出物组分影响较大,水氧比越高,产出煤气中H2和CO_(2)含量越高,CO含量明显减少;氧气浓度越高,产出煤气有效组分越高;注气点后退气化工艺可有效控制火区实现稳定气化,产出煤气有效组分浓度可稳定在55%~65%,且随着气化压力升高,甲烷浓度明显提高。实验揭示的规律特征可为矿场试验点火、气化剂配比设计以及气化稳定控制等提供参考。

大牛地“低压、低产、低渗透”气田增压集输模式

随着鄂尔多斯盆地大牛地气田的不断开发,气井压力逐渐下降,目前约有30%的气井压力已接近管网压力(不低于4.5MPa)。为了维持气田的稳定生产,同时保证气田天然气的正常外输,迫切需要采取增压集输工艺。为此,针对大牛地气田的气藏特点,提出了4种增压集输模式:①单井增压模式;②集气站分散增压模式;③区域集中增压模式(多个集气站集中增压);④首站集中增压模式。并分别从生产工艺、投资及运行费用、经济效益及生产管理等方面对上述4种增压集输模式进行了对比分析。结果表明:依次采用区域集中增压和首站集中增压的分步两级增压模式可充分利用气田现有的集输工艺设备,既能最大限度地开发气田资源,又能满足管网外输压力的要求,是大牛地气田增压开采最优的增压集输模式。

多相流管线的内腐蚀直接评价方法

主要结合墨西哥的一条使用了该评价技术的多相流管线实例,介绍油、气、水混输的多相流管线内腐蚀直接评价(ICDA)技术,重点介绍了多相流管线ICDA的间接检测阶段。采用多相流瞬态模拟软件(OLGA)结合风险分析技术绘制出基于风险分析的内腐蚀敏感度剖面图,从而确定出管线最容易发生腐蚀的高风险临界位置。

大牛地气田气井油管钻铣除垢技术应用

大牛地气田气井受产出水质特征影响,井内油管普遍有结垢现象,影响了气井生产,为了解决井内管柱结垢问题,提高气井生产能力,有必要寻找一种有效的气井油管除垢方法。根据大牛地气田气井结垢特征,通过对传统机械除垢技术的缺点分析,优选确定采用机械钻铣除垢技术,根据大牛地气田气井管柱结构特点,自主设计了该除垢方法所需的井内油管除垢工具和钻铣液配方,制定了除垢施工作业方案,并预先在地面进行了油管除垢试验。最终选取了两口气井进行正式的现场钻铣除垢作业,有效除去了井内油管管柱的结垢物,气井取得了良好的增产效果,气井产量比除垢前增加30%~50%。通过与相关的其它除垢技术进行比较,如水力喷射除垢技术,钻铣除垢技术在气井油管除垢方面效果更好。

钻铣除垢工具在大牛地气田气井油管中的应用

为了解决大牛地气田气井管柱结垢问题,提高气井生产能力,通过对传统机械除垢技术研究分析,采用机械钻铣除垢技术,并且根据大牛地气田气井管柱结构特点,设计了井内油管除垢工具和钻铣液配方。通过与水力喷射除垢技术在现场的试验应用对比,该技术可以有效除去井内油管管柱的结垢物,使气井产量分别提高33.3%、50.0%,而水力喷射技术增产能力提高5.9%。

基于油气开发工程的深部煤炭地下气化关键技术

煤炭地下气化技术(UCG)作为一种潜在的煤炭清洁开采手段,由于技术及经济等因素制约尚未规模化应用,仍处于工程试验阶段,需要进行关键技术攻关。调研国内外相关技术发展历程和现状后发现:工程试验项目多以浅部煤层为主,技术相对成熟,而深部煤炭地下气化在环境保护方面更有优势,但是制约深部煤炭地下气化发展的气化炉构建和气化燃烧控制等关键技术还需进一步攻关试验。结合深部煤炭地下气化特点,利用油气开发工程上成熟的U型井精准对接技术、高温高压防腐技术、火驱油藏电点火技术、连续油管技术等,可针对性解决气化炉U型井连通、高温高压腐蚀、深部煤层原位点火、气化运行控制、气化炉燃烧监测等关键技术问题,推动深部煤炭地下气化技术进步,促进煤炭清洁开采产业发展。

湿气管线的内腐蚀直接评价原理

应用湿气管线的湿气系统内腐蚀直接评价方法(WG-ICDA),在管道内腐蚀发生前,确定出腐蚀的具体位置和数量,并在此基础上进行挖掘检查。该方法的核心是在分析流动影响、传统腐蚀率和其它腐蚀影响因素这3个因素的基础上,对管段各处腐蚀发生的可能性进行优先次序的排列。通过分析各种因素确定了WG-ICDA的基本原理,并阐述了该方法的4个步骤,即预评价、间接检测、直接检查和后评价。WG-ICDA方法的提出完善了气体运输管线的ICDA方法体系,扩展了其应用范围,使其更具有实用性和工程应用价值。

大牛地气田水平井携液规律及排液对策研究

针对大牛地气田低渗致密气藏水平井生产中井筒积液问题,文章研究了水平井携液理论、井筒流动规律,分析了水平段、造斜段、垂直段流动状态对积液的影响,提出了水平井积液的判断和计算方法,结合大牛地气田水平井的压裂规模、完井方式以及各种排水工艺实施难易程度和投资成本等因素,优选出了目前适合于气田的水平井排水工艺为优选管柱、泡沫排水、邻井高压气举或这几种工艺的组合应用,并通过现场应用及取得的成果,为其他气田的开发提供技术支撑。

大牛地气田输气管道内积液分析

为了明确大牛地气田输气管线内是否存在积液,从管道高程、末端分离器排液和管线压降变化三方面进行论证分析。分析表明:液体易于在西1线和中1线内积存,不易在东1线内积存,但末端分离器在清管后没有排过液,且TGNET模拟的理论压降和实际压降差别不大,即西1线、中1线和东1线目前不存在积液;塔榆管线高程整体呈下坡走势,塔榆末站分离器2014年1月—8月没有排过液,且TGNET模拟的理论压降和实际压降差别不大,即塔榆管线存在积液的可能性很小;大杭管线高程平缓,且末端分离器2014年1月—8月没有排过液,不同输气量下TGNET模拟的理论压降与实际压降差别不大,即大杭管线存在积液的可能性很小。

一种新型的铁基环保型硫化氢清除剂

二价铁的复合物对pH值不敏感，不会对钻井液流变性造成影响；与钻井液的配伍性好，且对环境无太大影响，由此开发出了二价铁的糖类衍生物（葡糖酸亚铁）作为除硫剂，并对其除硫程度和效率进行了评估。结果表明，硫离子与二价铁的糖类复合物的反应相当迅速且有效，吸收剂溶液在10-15min内达到了最大吸收率；全新型的铁基环保型硫化氢清除剂对钻井液性能无不良影响。与环境的配伍性好。

溶解在注入水中的气体对管线的腐蚀作用

注水水质指标的制定不仅要考虑地层的损害,还应考虑降低对地面注水设备的腐蚀破坏作用。在注水开采过程中,由于水处理设备本身问题,处理效果差。注水管线中的钢铁材料与具有腐蚀性的注入介质水接触过程中,在其接触表面必然产生一定程度的电化学腐蚀,管道表面微电池阳极上的铁受到腐蚀介质作用而溶解,影响管线的寿命。为此,通过室内挂片实验对注入水中溶解的O2、H2S、CO2等气体对管线的腐蚀机理进行了研究。

大牛地气田两级增压阶段集气站工艺优化研究

随着大牛地气田开发进入中后期阶段,地面集输工艺也由初期的"高压进站、加热节流、低温脱水、轮换计量、注醇防堵"的高压集气工艺转变为"降压开采、集中脱水、增压外输"的增压集输工艺。为最大限度地延长气井寿命、提高气田采收率,规划在大牛地气田一期集中增压的基础上,在集气站实施二期增压工程,最终实现两级增压集输系统。为降低二期增压工程投资、减少集气站能量损耗,有必要分析早期高压集输工艺在两级增压阶段的适用性,探索工艺优化简化的空间。根据能量守恒原理,从两级增压设计参数入手,重点分析了加热节流工艺在两级增压阶段的适用性,确定出两级增压时期取消加热炉加热工艺的边界参数条件。通过对降低压缩机入口压力、加注甲醇抑制剂和加热炉加热工艺防止水合物措施的经济对比分析,指出两级增压早期集气站压缩机入口压力大于1.0 MPa阶段,加注甲醇抑制剂防堵是最经济的方案。最终提出两级增压阶段取消加热炉加热工艺、早期辅助甲醇防堵工艺运行的集气站工艺优化运行方案。

低压气液混输采气管道串接集气模式研究

针对杭锦旗气田高液气比气井井间串接集气距离长、管道压损大的问题,文中用权重法估算了影响管道气液混输距离的因素,表明管道直径是影响集气距离的最重要因素,权重比约56.1%。根据杭锦旗气田气井生产参数,对不同采气管道规格串接模式进行了研究,确定了适用于不同集气量和串接井数的采气管道规格系列,提出了直线式与辐射式相结合的井间串接模式,为杭锦旗气田地面集输站场和管网设计提供技术依据。

大牛地气田29^#站-塔榆二阀室管网工况调节

大牛地气田产量供应上涨的需求给运行压力较高的29#站-塔榆二阀室管网带来了压力,为确保该管网在保证产量供应的条件下能够安全运行,在分析影响管网流量因素的基础上,分别利用TG-NET软件模拟了集气站压力、温度及管线直径与输气量之间的关系,为管网的优化和改造提供依据。

天然气凝析液起伏管道集输敏感特性模拟研究

天然气凝析液管道采用气液混输技术进行输送,地形起伏可能造成管线内流型复杂和流动不稳定,导致管线低洼处容易产生积液,影响集输效率。采用多相流模拟软件LedaFlow建立某凝析气田集输管道水力模型,模拟分析地形起伏对管线压力和持液率分布的影响,探究削弱地形起伏对压力波动影响的集输条件,模拟分析输气量、管径以及管道出口压力对起伏管道水力特性的影响。研究表明:地形起伏增大了压力和持液率的波动,使流动不稳定。高输量、小管径和低压集输能够削弱地形起伏的影响。高压集输压降小,低压集输压降大,存在最优运行压力使生产成本最低。该研究为气液混输管路输送参数的选取提出了合理化建议,对复杂地貌条件下天然气凝析液集输管道的设计和运行管理具有意义。

回转窑在处理危废铬渣中的应用

铬渣主要指铬盐厂生产过程中产生的有毒废渣,属于危险废物,其危害源自于所含的毒性很大的六价铬。文章介绍了危险废物处理行业中采用回转窑焚烧处理铬渣,及后续烟气净化、彻底无害化处理的工艺设计过程。为铬渣的处理提供了一套系统高效的处理方式。