页岩气田集输系统工艺技术分析与研究

页岩气田采取滚动式开发模式,开发初期具有产能和压力波动大、井数繁多、地理条件复杂等特点。我国页岩气发展起步较晚,页岩气地面集输系统工艺技术还不够完善。通过对页岩气集输系统布置方法、井场和站场工艺以及净化处理技术分析可知,常规集输系统布置理论在页岩气田的应用中存在考虑因素不全面、适应性差等问题;滚动式开发模式要求动态调整页岩气集输井场工艺,造成压缩机组运行偏离设计工况等问题;常规天然气净化技术不能适应页岩气田产量和压力变化。针对地面集输过程所面临的技术难题,提出了集输系统工艺技术研究新方向,为我国页岩气集输技术攻关提供参考。

页岩气地面集输系统微生物腐蚀影响因素分析

页岩气井压裂过程中因未能对压裂液进行充分杀菌,压裂液中带入大量SRB、TGB和IB等微生物,造成地面集输系统微生物腐蚀穿孔。我国对页岩气微生物腐蚀影响因素研究起步较晚,相关研究和报道较少,限制了腐蚀防治技术的发展。为此,选择了页岩气田常用的L360N材料在环路腐蚀模拟实验装置中进行实验,利用激光共聚显微镜观察点蚀深度,计算腐蚀速率,分析各因素对腐蚀的影响情况。实验结果表明:集输系统微生物腐蚀主要影响因素是微生物浓度和温度,腐蚀速率随微生物浓度的增加而增加,最高点蚀速率的温度在30℃左右;固相颗粒含量在直管段中对点蚀速率基本无影响,但在弯头内壁外侧有冲蚀作用,可加剧点蚀;添加减阻剂可促进微生物腐蚀,杀菌后腐蚀速率显著降低。

页岩气气田集输系统腐蚀控制技术研究与应用

目的针对页岩气气田集输系统面临的腐蚀问题,采用系统分析及模拟评价手段,进行不同阶段的腐蚀行为及规律研究,明确腐蚀主要原因及应对措施。方法系统分析了各阶段的腐蚀主控因素,根据腐蚀特征将页岩气开发分为一个排采阶段及两个生产阶段,采用失重模拟实验、扫描电镜、能谱、XRD等手段研究了不同阶段的腐蚀行为及规律。结果在5~18 m/s流速条件下,砂含量及流态变化较大的地方的腐蚀以冲蚀为主,电化学腐蚀为辅,且冲蚀表现为犁削型冲蚀损伤;随着流速降低,砂沉积及返排液沉积腐蚀特征发生转变,明确了SRB和CO_(2)共存条件是导致集气管线穿孔失效的主要原因;通过模拟SRB成膜的现场工况,获得了点蚀速率为5.86 mm/a,这与部分管线穿孔失效的点蚀速率相当。结论提出切实可行的腐蚀控制方案,主要包括使用耐冲蚀材料、增大壁厚、加注杀菌缓蚀剂,并应用于页岩气现场,使集输系统失效降低90%以上。