脱油脱水装置注醇工艺的简化与优化——以中国石油长庆油田公司榆林气田天然气处理厂为例

研究如何降低天然气处理厂注醇量、提高甲醇利用率以及降低甲醇回收装置的能耗,对于中国石油长庆油田公司榆林气田实现节能环保、科学开发有着重要的现实意义。为此,针对榆林气田天然气处理厂低温脱油脱水及注醇工艺存在的甲醇污水处理及高能耗问题,提出了对现有注醇工艺技术的改进方案:将直接注醇改进为循环注醇。在增设的接触塔内天然气与含甲醇污水充分接触并携带出甲醇,经三相分离器分离出的甲醇污水回流进入接触塔,形成甲醇的闭路循环。软件模拟计算结果表明,接触塔塔底污水含醇量仅为0.004 3%,已达到气田污水回注标准,而不再需要甲醇回收处理。采用HYSYS软件分别对现有、改进后注醇工艺进行流程模拟,对比结果表明:在基础数据相同的情况下,相比现有注醇工艺,改进后工艺能耗降低25%、注醇量减少28%,经济与环境效益显著。

天然气处理厂丙烷制冷系统节能改造

针对中国石油长庆油田公司榆林天然气处理厂丙烷压缩循环制冷系统高能耗、低能效的运行现状,为有效提高运行效率、降低能耗,在确保不影响压缩机性能和天然气处理量的前提下,利用HYSYS软件对处理天然气所需的制冷量进行了模拟核算,确定了压缩机的实际制冷功率,通过降低转速提高电机负载率来实施节能改造。节能改造实施后,对制冷系统的能效、工艺运行参数及节能情况等进行了综合分析评价,结果显示:①COP值增大,压缩机平均效率提升35%～40%,工艺运行参数完全满足生产要求,整个丙烷制冷系统运行更加协调,制冷系统年可节电约200×104 kW.h;②稳定负荷状态下,由于压缩机的转速降低,其运行噪声明显降低,工作环境明显改善;③由于电机启动条件改善,压缩机转速降低,轴承振动、磨损减小,保养间隔将适当延长。

带压更换天然气井口采气树主控制阀新技术

天然气井采气树主控阀门常存在闸门内漏、丝杆弯曲等实际情况,为了消除主控制阀带来的安全隐患,研究了一种专用堵塞器和辅助装置的带压更换主控阀新技术,具有易观察、易受控、安全、可靠等优点,现场共应用9井次,具有显著的经济效益。

苏里格气田后期负压采气工艺可行性研究

针对苏里格气田气井地质概况和生产特点,开展负压采气工艺的可行性研究,设计了负压采气工艺流程,提出了产水气井负压采气的工艺要求及实现连续负压采气工艺的解决办法,预测了苏里格气田实施负压采气工艺的经济效益。

多层合采气井产量劈分新方法及其在神木气田的应用

在天然气开发过程中,多层合采气井的产量劈分一直是制约产能评价与动态分析的难题。目前已有的劈分方法考虑因素多、误差大,且劈分结果固定,无法描述气井生产过程中小层产量贡献率变化特征,导致小层储量动用情况不清,无法适时制定多层合采气藏高效开发调整对策。结合气井产能方程以及定容气驱气藏物质平衡方程,利用测井解释静态参数计算分层产能系数及控制储量初值,通过迭代拟合多层合采井井口产量与产气剖面测试单层产量贡献率,求取小层动态产能指数以及动态控制储量,在此基础上预测气井实时动态分层产量贡献。研究结果表明:①计算方法与实际测试结果吻合程度较高;②该方法实现了合采井分层产量贡献及其变化规律评价;③动、静态分层产能指数及控制储量倍比关系可应用于地质特征相近但无产气剖面测试邻区,具有较强的推广意义。

天然气井排水采气技术研究与应用

天然气井中常有烃类凝析液以及地层水的流入。随着天然气的不断开发,井底含水量往往也越来越大,特别是对于产量较低、井底压力低、气流速度比较慢的气井很容易形成一定量的积液,产生液柱。很大程度影响了天然气的产量,严重的甚至压死井。以榆林南区气井和子洲气田气井为例分析评价常见排水采气工艺的优缺点对常见的排水采气技术进行研究分析,。为进一步开发含水气井提供理论经验和技术指导。

长庆榆林气田多井加热炉自控系统的改造与应用

长庆气田集气站均采用多井加热炉,各单井来气经多井加热炉加热后,再经节流阀节流膨胀制冷,以获得低温分离运行温度。为确保单井节流后温度0--18℃、各单井节流后混合气温度-8--15℃,主要是通过气路控制系统来实现水浴温度的自动调节,以控制单井天然气加热后温度的。为了更充分利用集气站现有的SCADA系统控制功能,现场通过对多井加热炉自控系统进行了改造,增加了电路控制系统,实现了电路控制系统和气路控制系统相互切换,可直接在计算机上选定所要控制的温度范围,不仅方便了员工操作、减少了员工实际的工作量,而且提高了多井加热炉自控控制水平。

天然气处理厂锅炉水处理系统存在问题探讨

米脂处理厂锅炉水处理工艺采用钠离子交换装置对进水进行软化处理,采用热力除氧的方式降低锅炉给水中的氧含量;但因进水水质、热力除氧器等设备的原因,自2007年初运行以来,锅炉供水硬度一直未能合格,出水硬度无法达到锅炉使用标准。通过分析,发现原水中钙镁离子含量较高、钾钠离子含量较高、存有大量絮状物等现象,针对现有工艺及水质,文章提出了增设活性炭过滤器或增设其他预处理设施等改进措施,以提高水处理效果。

不同完井方式的水平井井筒气水流动实验与认识

由于不同完井方式下水平井井筒气水的流动规律存在差异,在完井设计中需考虑选择更利于气井排液生产的完井方式。为了明确完井方式对水平井井筒流动规律的影响,搭建了全井筒多相流可视化模拟实验平台,对不同完井形式的水平井井筒整体流动规律进行实验模拟,并分析了各井段在不同气水流量下的流型、压降损失及井筒排液能力的差异。实验结果表明,套管固井完井和套管不固井完井方式下,斜井段和直井段的流动规律相似,其中斜井段气液扰动程度大,气液滑脱现象明显,是水平井最易形成积液的井段;水平段的流动规律差异较大,套管不固井完井方式在油套环空容易形成液体滞留,整体流动性较差,且压降梯度较大,井筒排液能力差。因此,从提高水平井井筒整体流动性和排液能力方面考虑,长庆气田水平气井在水平段宜采用套管固井完井方式生产,该研究为气田水平井完井生产设计及排水采气工艺提供指导依据。

气井采气树主控阀门带压解卡技术研究

天然气井口采气树主控阀在使用过程中,由于长期不进行开关操作,主控阀容易卡死,无法正常开启。现场对主控阀带压解卡技术进行了研究,提出了对阀门进行浸泡运动件、溶解污垢、两端压力平衡、主控阀开启工具、阀杆振动、U形专用解卡工具等一系列安全解卡技术,共成功解卡主控阀11只,节约阀门钻孔费用12万元以上,经济效益显著。

含水致密气藏特征、开发风险与有效动用对策--以苏里格气田含水区为例

苏里格气田是我国致密气成功开发的典范,随着气田开发逐渐深入,气藏产水问题逐渐凸显,气田西部、东北部及西南部属含水致密气藏,此类气藏探明储量规模达万亿立方米,规模效益开发面临较大风险。分析表明,产出地层水主体为CaCl_(2)型,以变质的古沉积水为主,可划分为自由水、毛细管水与束缚水3种类型。含水致密气藏的形成与分布受生烃强度、微构造、储层非均质性及断裂系统等因素影响,含水致密气藏主体位于低生烃强度区,局部正向微构造单元发育富气区。评价表明,含水致密气藏的开发存在地层水侵入、气井产量低、投资回收难度大、开采成本上升、安全环保及管理等多种风险。需加强以微构造为核心的甜点区预测、气水层测井解释识判、有效储层空间精细描述、直井/定向井+水平井混合式井网开发、优化排采措施与攻关低成本排采技术、产出水集中处理与安全环保预防、全过程水侵防控与风险管理等攻关研究,从而为含水致密气藏的效益动用提供有效技术支撑和对策保障。

气田采出水复合除铁、除钙工艺

由预处理环节水质及精馏塔垢分析可知,管线堵塞的主要原因是含铁、含钙量严重超标,导致结垢物堆积在输水设备及管线内部,同时引起垢下腐蚀,影响气田采出水处理设备的正常运行。鉴于绝大多数处理厂仅考虑铁离子的去除,而未考虑Ca^(2+)的去除,本文首次在采出水预处理环节对除铁和除钙工艺进行复合,通过筛选适宜的除铁除钙剂,优化加药顺序、加药反应时间、静置时间等参数,开发出适用于气田采出水处理的复合除铁除钙工艺。结果表明,现场加药量为H_(2)O_(2)500mg/L、Na OH 500mg/L、PAC 50mg/L、PAM 4mg/L,除钙剂与Ca^(2+)的摩尔比为1∶1,加药顺序为Na_(2)CO_3→H_(2)O_(2)→Na OH→PAC→PAM,反应时间7min以上,静置5h以上时,气田采出水中的总铁离子含量可由153.24mg/L降至0.3338mg/L,Ca^(2+)由5495mg/L降至520mg/L,其中总铁离子降幅为99.8%,Ca^(2+)降低了90.54%,矿化度大幅度降低可避免后续环节堵塞,从而保障气田采出水处理系统高效运行。

天然气处理厂精馏塔堵塞成因及防治对策研究

目的解决因精馏塔堵塞导致的甲醇产品回收效果差、设备频繁停运检修及水处理效率降低等一系列问题。方法在精馏塔内选取不同高度的试验点进行腐蚀监测,并结合室内含醇污水水质和堵塞物分析及X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱(EDS)等手段,对比分析了该厂精馏塔堵塞的原因。结果与2017年相比,2019年含醇污水矿化度显著升高,成垢阳离子和氯离子含量也大幅提升,结垢预测结果为更易产生CaCO_(3)垢。结论精馏塔堵塞原因主要为结垢堵塞,且点蚀现象较为严重。2017年的堵塞物主要成分为Fe_(2)O_(3)、CaCO_(3)和CaMg(CO_(3))_(2),2019年的堵塞物主要成分为Fe_(3)O_(4)和CaCO_(3)。2019年,精馏塔堵塞的主要原因是高温下CaCO_(3)结垢和Fe_(3)O_(4)堵塞塔板。通过提高含醇污水pH值、优化药剂种类及加量解决精馏塔堵塞问题,现场运行效果良好。

石油与天然气储量的预测方法探讨

本文对常用的及新型的石油与天然气储量预测方法进行了探讨。

榆林气田含油含醇污水预处理工艺改造效果评价

污水预处理直接关系到后续处理能否正常运行。榆林天然气处理厂污水预处理系统自投产以来经常出现过滤器、换热器堵塞，无法加入药剂等现象，致使污水处理效果不理想。为此，通过深入分析该厂含油含醇污水预处理工艺存在的问题，进行了工艺改造，优化了工艺流程和加药方案，变原来的两级沉降两级除油为三级沉降三级除油，并在加药流程前增加蒸气混合加热器，使预处理药剂絮凝反应效果达到最佳。改造取得了满意的效果，预处理后的含醇污水油含量降至20mg／L，铁离子含量降至0．5～1．0mg／L，悬浮杂质浓度小于5mg／L，含油含醇污水透光率在95％以上，既可以满足甲醇回收装置的进料要求，又有效缓解了后续设备、管线堵塞的问题，达到了预期目标。

数值试井技术在复杂气井解释中的应用

常规试井技术在均质性油气藏、单相渗流范畴内已较为成熟,而数值试井理论和方法作为一种新技术,实际应用还不多。在简要介绍了数值试井技术的一些特点和使用现状基础上,总结了在靖边气田、榆林气田、乌审旗气田、苏里格气田等不同储层复杂气井的数值试井应用情况,详细描述了采用常规解析试井分析方法和数值试井分析方法的过程,对比分析了两种方法的解释结果,讨论了不同解释方法的特点、效果和使用条件。这对进一步完善试井解释技术、提高试井技术的应用水平和效果、带动数值试井技术的推广和应用有促进作用。

小压差大温降工艺在榆林气田的应用

直接节流膨胀制冷工艺是轻烃回收用低温分离方法中最常见的一种,要求天然气必须有较大的可利用压能和压差。为了在低压气田、气井上应用直接节流膨胀制冷工艺,首先采用动态模拟方法分析了小压差产生大温降的原理,采用节流阀小压差节流制冷、大面积换热预冷,换热与节流所形成的温差差距相互推动,最终能形成稳定的低温,从而获得大的温度降。小压差大温降工艺在长庆榆林气田上古生界气藏得到了应用并获得良好效果,为低压气田采用直接膨胀制冷工艺实施轻烃回收提供了现场试验依据。

子洲气田西干线积液量计算及药剂排液工艺技术

中国石油长庆油田子洲气田公司西干线积液导致管输效率低、能耗高、管网节点压力高,目前采取的频繁清管措施,不但影响正常供气,还存在着卡球、憋压等风险,给安全生产带来了极大的隐患。为此,根据实际管线路由以及气液两相流理论,建立了适用于该气田支干线的积液量计算数学模型,利用实际生产数据、清管参数进行模型的拟合和修正,得到西干线积液量与集气量、集气压差的实用关系式。同时根据该气田管线积液高含醇(体积分数为35%)、高含凝析油(体积分数为42%)的特点,研制开发了高抗醇、高抗油管道泡排剂UT-14,并进行了药剂排液试验。结果表明:试验前后管道进出口压差最多降低0.22MPa,排液效率超过33%,证实西干线积液实用公式的正确性和药剂排液在复杂地表下集气管线的适用性,可作为目前清管工艺的替代工艺,以确保集气管线的连续、安全生产。该成果对提高起伏管线集输效率、降低集输能耗和清管风险具有重要意义。

长北气田地面工程技术

长北气田由中石油与壳牌石油公司合作开发,其地面工程技术充分吸收了国内外的成熟做法,并遵循壳牌公司的《设计和工程实施规范》(DEP)标准,形成了独特的开发模式。通过对长北气田井丛生产系统、干线集输系统、低温分离脱水脱烃系统、甲醇回收系统、凝析油稳定系统及外输计量系统的介绍和分析,总结出以"丛式水平井开发、气液混合输送、天然气集中处理、各套装置相对独立、重要设备留有备用、设备选型先进"为主的适合长北气田的地面工程技术特点。该地面工程技术具有6个优点:流程简化,节约成本;远程监控,统一管理;多重控制,确保安全;双回路供电,万无一失;气田防腐,多重保护;分区清管,统一收球。实际运行表明,脱水脱烃、凝析油稳定、甲醇回收等装置系统运行稳定,各项参数基本符合设计要求。

苏里格气田苏14井区二叠系下石盒子组盒8段多期叠置砂体储层合理开发方式研究

苏里格气田苏14井区二叠系下石盒子组盒8段岩性气藏的主体储层为辫状河沉积体系形成的多种复杂叠置砂体,其叠置关系的认识对于气田的开发至关重要,如何制定合理工作制度成为气田高效开发的难题。通过分析气田储层砂体叠置关系,建立了不同类型生产井与叠置砂体分布关系模型,并利用数值模拟方法对不同砂体叠置模式下直井和水平井合理工作制度进行研究。结果表明,直井生产主要受到横向砂体叠置影响,纵向砂体叠置影响不大;纵向和横向砂体叠置均会对水平井生产带来明显影响;砂体叠置是造成苏里格气田稳产期短、产量开发早期就呈现递减的主要原因;间歇生产的工作制度能够更好地发挥地层能量,降低气井递减,起到很好的调峰作用。