天然气集气系统工艺设计

大庆石油学院本科生毕业设计（论文）摘要随着中国政府能源政策和能源结构的调整，以及大量气源的探明，天然气的开发和利用已成为不可逆转的大趋势，天然气开发、储存和应用技术已成为专门技术领域。集气系统是将来自采气井口的高压天然气，通过必要的处理工艺，使其气质符合商品气要求，压力、水露点满足外输条件，是天然气开采利用的重要环节，因此做好集气阶段的设计工作具有重要意义。天然气集气系统工艺设计一文共分四章，包括天然气储量和开发方案简介，升深2-1区块总体工艺选择和升深2-1区块集气处理工程等内容。以升深2-1区块为典型论述了该类型气田的开发特点，集气工艺选择，集气站布局及集气处理工程。目的是为了同类型气田的开发，集气站布局，集气处理等具体工艺的选择提供一个设计方案。关键词：天然气；系统；设计大庆石油学院本科生毕业设计（论文）AbstractAlongwiththeChinesegovernmentenergypolicyandtheenergystructure'sadjustment,aswellastheprovedofmassivegassources,thenaturalgasdevelopmentandusehasbecomeairreversiblegeneraltrend.Thedevelopment,storageandappliedtechnologyofnaturalgashasbecomeaspecializedskilldomain.Throughtheessentialprocessingcraft,gasgatheringsystemsetsthehigh-pressurednaturalgascomesfromthegasrecoverywellheadtomeetthequalityrequirementsofcommoditygas,andsetsitspressure,dewpointofwatertomeettheconditionsoflosers.Itisanimportantlinkofgasexploitationanduse,thereforetomakethedesignworkofgasgatheringstagewellisofgreatsignificance.Thearticleofthenaturalgasgatheringsystemtechnologicaldesignisdividedintofourchapters,includingthesynopsisofgasreservesanddevelopmentprogram,theoverallcraftchoiceoftheSheng-shen2-1fieldandtheprocessingprojectofgasgatheringoftheSheng-shen2-1field.Takethesheng-shen2-1fieldasamodeltoelaboratethedevelopmentcharacteristicofthistypeofnaturalgasfield,thechoiceofgasgatheringcraft,thelayoutofgasgatheringstationandtheprocessingprojectofgasgatheringandsoon.Thegoalisforthesametypeofnaturalgasfielddevelopment,thelayoutofgasgatheringstation,gasgatheringprocessingandsoonconcretecraftchoicetoprovideadesignproposal.Keywords:Naturalgas;System;Design大庆石油学院本科生毕业设计（论文）I目录第1章概述........................................................11.1自然概况................................................11.2本文研究的意义..........................................21.3主要研究内容............................................3第2章天然气储量和开发方案简介......................................42.1天然气储量和气藏概述....................................42.2开发方案简述............................................42.3徐深气田开发特点........................................5第3章升深2-1区块总体工艺选择......................................63.1升深2-1区块的特点和总体工艺方案解决的问题..............63.2升深2-1区块外输气管道总体方案..........................73.3单井集气和多井集气工艺的选择............................73.4集气站布局..............................................93.5采气管道防冻工艺选择...................................113.6集气站预处理工艺选择...................................123.7脱水工艺选择...........................................133.8CO2腐蚀控制和监测方案...................................133.9采气井口设施和采气管道规划方案.........................16第4章升深2-1区块集气处理工程.....................................244.1建设规模...............................................244.2集气站.................................................244.3集气站总图布置.........................................274.4采气系统...............................................284.5集气管道建设方案.......................................30结论.............................................................34大庆石油学院本科生毕业设计（论文）II参考文献..........................................................35致谢.............................................................37大庆石油学院本科生毕业设计（论文）1第1章概述1.1自然概况升平开发区升深2-1井区位于黑龙江省安达市升平镇境内，中心点坐标为北纬46º12'，东经125º16'，升平气田构造位置处于松辽盆地北部深层构造徐家围子断陷带中部杏山断陷的升平—兴城构造带的北段上。区块所在区域宽4km、长7km。中心西侧2.5km建有明沈公路，北侧2.8km建有安达～大同～肇源公路，东侧40km建有滨洲铁路，南侧距采油八厂的升一联合站6.5km。该区块大地地貌类型属第四纪晚更新世冲(淤)积平原，地面主要为农田，地形起伏较大，地势东北高，西南渐低，海拔高程多在150m～160m之间变化，东部局部达到164.3m～167.3m，高程范围在150m～169m。该地区属北温带大陆性季风气候，气温变化大，冰封期长，无霜期短，冻土深达2.0～2.2米。年平均气温5.0℃，月平均最低气温-19.3℃，极端最低气温-36.0℃，月平均最高气温25℃，极端最高气温36.2℃。全年主导风向为西北风（NW）。平均风速3.0m/s，年最大风速为23.7m/s。年平均相对湿度66%。年降雨量555.9mm。平均积雪158天，最大积雪深度220.0mm。年蒸发量1531.4mm。年平均气压997.0hpa。年平均水气压8.2hpa。根据升深2-1区工程地质类型为粘性土分布区，已有资料揭示岩土类别主要为粘性土块所在的区域位置，区块内河流、湖泊不发育，局部有低洼积水区，范围较小。主要降水类型为大气降水，主要降水分布在6月～8月末，最高水位出现在8月上旬～9月下旬，最低水位出现在3月下旬～4月上旬。区块内地势总体上较平坦，起伏不大，地表径流排泄条件一般。气田所在区块和粉土，局部地段有砂土夹层。该区块属平原区，地势起伏不大，无滑坡、崩塌等不良地质作用。表层为季节性强冻胀～弱冻胀土，冻胀等级为Ⅳ～Ⅱ级。大多数地表为冻胀性土，冻胀等级为Ⅲ级。气田范围地下水类型为第四系上部潜水，地下水埋藏深度在1.40～3.15m之间。参考该区块附近以往水质分析资料表明PH=7.52～8.42,总矿化度为1853.71mg/l，可判断地下水为弱碱性水，属HCO3Na型水。含水层主要为粘性土下部的粉土层。气田所在区域一般地段土壤视电阻率（m）为13.2～35.8，个别低洼地段为13.2～55.8，管道沿线土壤对钢质管道具中等偏上腐蚀性。地震峰值加速度为大庆石油学院本科生毕业设计（论文）20.05g，地震基本烈度为6度。气田西侧2.5km建有明沈公路，北侧2.8km建有安达～大同公路，东侧40km建有滨洲铁路，气田所在区域建有乡间便道，公路网比较通畅，但目前明沈公路、安达～大同公路路面破损严重，小型车难以正常通行。升平开发区升深更2气井南侧18km建有徐深1集气站（剩余脱水能力为60.1×104m3/d），北侧13km建有汪深1集气站，西侧4.2km建有徐深1～红压集气干线（Φ508×8.8mm－6.4MPa），西侧4.5km建有升58集气站～升一联调压计量站的低压输气管道（Φ159×6mm－2.5MPa）。升平开发区所在区域内建有3口高压气井，即升深2-1、升深1、升深2气井，其中升深2-1气井于2002年建设，采用多井集气站流程，外输管道Φ114×14mm－32MPa－1.5km，输往升58集气站；升深1气井于2001年建设，采用单井集气站工艺，外输气进入低压气系统；升深2气井于1996年建设，采用单井集气站工艺，外输管道为Φ159×8mm－6.4MPa－6.5km，输往升一联配气间，目前该井因井筒腐蚀而报废，升深2-1、升深1气井正常生产。升平深层气田所在区域内目前建有3座低压集气站，即升二、升三和升四集气站，负责低压气井的集中处理，处理后的低压气进入低压系统管网（进入已建的升一联调压计量间）。以升深2-1区块为典型论述了该类型气田的开发特点，集气工艺选择，集气站布局，及集气处理工程。目的是为了同类型气田的开发，集气站布局，集气处理等具体工艺的选择提供一个设计方案。我国天然气工业的发展具有较长的历史，天然气不仅是清洁能源，还是优质的化工原料。与石油等能源相比天然气具有经济性好、使用方便、用途广泛等优点。本论文针对升深2-1区块总体工艺选择和集气处理工程，系统地阐述了天然气集气过程的基本理论、最新技术和工程应用。将来自采气井口的高压天然气，通过必要的处理工艺，使其气质符合商品气要求，压力、水露点满足外输条件。本文根据升深2-1区块特点设计的总体工艺方案非常适合同类型气田输气工艺。论证了多井集气比单井集气方案建设投资