國內外頁巖氣集輸技術研究

安毅洪

摘要 現階段，國際能源供需矛盾非常突出，而能源未來發展問題也逐漸成為當前各國的關注的焦點，而頁巖氣資源的利用將會極大緩解當前能源緊張的狀況。尤其是隨著我國開采和利用技術的不斷進步，對頁巖氣的勘察和開發正在形成熱潮。為此，筆者就從針對國內外頁巖氣集輸技術進行分析，并進一步研究我國頁巖氣技術運用方面所存在的問題，希望能夠加強我國頁巖氣相關技術的開發。

關鍵詞 頁巖氣；氣集輸技術；研究運用

前言

頁巖氣作為一種非常規性能源，在世界各國引起了極大的關注。為了能夠更好地加快我國對頁巖氣的運用，提高新能源和可再生能源的比重，這就必須要能夠時刻關注頁巖氣相關技術的運用，及時跟蹤國內外頁巖氣技術的開發運用，只有這樣，才能有效提升我國頁巖氣的開發和利用。因此，本文主要介紹當前頁巖氣在國內外的發展現狀，同時對國內頁巖氣的集輸技術提出相應的建議和思考，希望給我國新能源的發展起到一定的作用。

1.國外頁巖氣地面集輸技術的研究運用

在美國的國內頁巖氣的發展歷程來看，美國的頁巖氣技術是當前最成熟的。同樣的，美國頁巖氣集輸技術的快速發展帶動了全球非常規性能源的開發，美國已經擁有豐富的地面集輸經驗，培養出一大批新型的技術性人才。

1.1 集輸技術的運用

在美國的頁巖氣田分布非常廣泛，一般來說，集輸技術就是在每個井場配置除砂器和分離器等，這些都是屬于傳統的油氣處理方式。并且，在每個頁巖氣的處理工藝非常簡單，一般也是采用水氣分離器，在凝析油產量高的情況下可以使用三相分離器對其進行分離和代替。之后可以再次進入到分離器中，對于所分離出來的氣體可以進入到集氣管線當中，所產出的水被泵送到井口輸送到除砂器當中。如果是存在凝析油，這樣就可以將其送至儲罐當中，之后就可以用槽車進行運輸，或者是可以通過管道輸送或者是存儲在井場當中。在另外一方面，我們可以知道，在頁巖氣的開采過程中會出現水力壓裂的過程，并且在這一過程中會用到泥沙，集氣時會不可避免帶到地面上。所以，在分離器的上部分就必須要設置除砂器來確保輸送的安全性，為了能夠更好地處理和控制生產和管道的返排水和泥沙。

1.2在污水的處理上

頁巖氣的開采方式主要是井下水力壓裂，在這一過程中，可能會產生相應的污水，而污水的處理則是為了能夠去除污油， 盡量降低所產生的水礦物和笨含量，這樣才能有效確保懸浮物沉降。在美國，有很多的頁巖氣田都采用深井注入的方式進行處理，在初級處理之后，主要是排除相應的懸浮物和凝析油以及鐵離子還有一些細菌等，這些大多數的氣田都需要經過初級處理，在某種程度上看，初級處理的目標主要是通過化學氧化和化學方法加以去除。其中主要的步驟就是盡量將油水進行分離，分離之后的水便可以進入到緩沖的管道當中去，之后就可以將返排水和產出的水進行分開處理。最后就可以用電凝法使得懸浮物和鹵化物以及有機高分子聚合物進行結合，之后可以使用重力分離器使得懸浮物沉降，并進行相應的過濾，在井口除砂的頁巖氣可以通過管道進行輸送加熱。

1.3 集輸管網的建設

在集輸管道的建設方面，其中主要是首先在氣田打出所有的井，并能夠進行水力壓裂，最后才能落實到生產過程中去。從另外一個角度上看，無論是煤層氣還是頁巖氣，單井產量在生產初期就達到高峰后就會快速下降，除了能夠采取一定的增產措施外，還可以依靠大批量打新井來彌補產量差。因此，在開發相應的方案編制方面，尤其充分考慮地面工程設計和建設，充分考慮為未來的增加批量生產預留空間，這樣就能夠在建設的過程有效避免資源的浪費。

2.我國頁巖氣集輸技術的運用

在2008年，我國科學家就提出在頁巖田上采用“枝上枝”管網和“多點接入、柔性集輸”的布站方式。在“枝上枝”管網上這是一種極其特殊的地面集輸管網的布局形式，也屬于枝狀管網，并且，在采用“多點接入、柔性集輸”的工藝技術，將這些集氣計量站稱為集氣站。集氣站一般是臨近井口建設，單個集氣站甚至可以管理八口井的氣量集輸及計量，通過支線管線將各集氣站有效連成管網，并最終匯集到處理站。在單井氣計量時，將井口產出的氣首先進入到水套加熱爐加熱、節流、降壓，再輸送到計量匯管撬，需要計量的井口氣進入計量分離器計量，其余井口氣進入生產分離器計量，最終匯入到生產管線外輸到處理站。

3.我國頁巖氣開發前景分析

從我國與美國的頁巖氣地理環境來看，兩者在很多程度上都相似，其中我國頁巖氣地質環境優越，并且和美國擁有大致相同的頁巖氣資源開發前景和開發潛力。我國頁巖氣的勘探開發運用研究等方面取得了一定的成效，并且具有廣闊的市場發展前景。同時，我國通過合作和借鑒先進國家的技術和經驗，建立了相應的頁巖氣開發試驗區，積累相應的經驗和技術，從而引導我國頁巖氣集輸技術的發展。

另外，頁巖氣屬于非常規的天然氣資源，不斷加大開發力度，才能為頁巖氣技術的開發和運用提供充足的平臺。我國頁巖氣集輸技術的開發運用，初期存在著頁巖氣開發成本較高，難度相對來說較大，與此同時，我國在技術上也有一定的缺陷，這也是當前制約我國頁巖氣技術開發和運用的關鍵性因素。只有不斷加強對技術的開發和運用，儲備更多的技術性人才，才能更好地促進我國頁巖氣技術的開發。

4.結語

總的來說，為了能夠更好地加強我國頁巖氣集輸技術的運用和研究，這就必須要能夠不斷加強對國內外頁巖氣技術的跟蹤調查，只有這樣更好地促進我國頁巖氣的開發和運用。同時，還應該逐步建立一支高素質的人才隊伍，加大對頁巖氣技術開發的投入，實現我國新能源的開發和利用。

參考文獻：

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