煤層氣田集輸工藝優化與改進

摘要：為了進一步保障國家能源應用的，可持續性，相關工作人員在進行煤層氣田開采過程中需要合理優化其集輸工藝。本文分別從井口工藝，集輸管網，增壓站工藝，抽油機，管線和電纜敷設五個方面探究在進行煤層氣田開采過程中如何進一步優化集輸工藝，為相關工作人員施工提供更為全面的理論依據。

關鍵詞：煤層氣田；技術工藝；優化

中圖分類號：TU388 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）20-0453-01

引言：

我國能源現狀對煤層氣開采工作提出了更高的要求，在進行技術工藝應用過程中需要對其進行不斷優化和改進，確保能夠最大程度滿足國家能源發展的可持續性需求。為了對齊優化和改造具有更為全面的認識，特此展開本次研究。

1 改造井口工藝

剛剛進行煤層氣開采時，需要在井口處進行分離層的安裝，對煤層氣中的游離水進行有效分離，但是，在不斷應用過程中發現煤層氣中并沒有游離水產生，因此也就取消了分離器的安裝。不僅在一定程度內實現了節約用地，同時也使其相關投資大大減少。在實現排水降壓采氣時，首先需要使用抽油機抽出地下煤層內的水，然后將抽出的水輸送至涼水坑內進行晾曬，使其自動蒸發，在不斷抽出地下水的過程中，底層壓力也會隨之降低，從而不斷析出煤層氣，當套管壓力超過0.2兆帕時，煤層氣會通過采氣管道直接進入收集系統內。

2 改造集輸管網

集輸官網通常使用枝狀管網進行作業，在進口處普遍進行了放空管的安裝，如果管線處有事故發生，會直接影響所有連通管網。基于此，通過進行相關模擬計算，使用樹狀管網，同時取消所有井口放空設置，使用特定閥組進行統一放空。與此同時，在所有井口處進行流量計的安裝不僅需要大量的資金投入，同時其維修工作也具有較大難度，因此使用閥組實現總的計量能夠實現單井輪換計量。使用RTU無線傳輸系統能夠將閥組的壓力，溫度和總流量等各項參數直接傳送至增壓站。基于相關工程經驗在管道地點進行凝水缸安裝，避免在進行集輸過程中發生積水狀況。

3 改造集中增壓站工藝

集中增壓是在其中增壓在安裝壓縮機，對煤氣層實施集中增壓，首先在集氣閥組實現煤層氣運輸，然后使用集氣支管將其傳送至集中增壓站，確保煤氣層在滿足外輸壓力的要求時僅僅需要進行一次增壓。在增壓站入口位置進行緊急放空閥和緊急斷開發的合理設置，在出現安全事故時，需要立即關閉緊急斷開閥，同時打開緊急放空閥，將氣體直接排放到大氣環境中。在集氣站外輸管道中進行流量計的安裝，能夠實時監測煤層氣輸出狀況，確保相關工作人員對其具有更為明確的認識[1]。在初期進行煤層氣開采時，普遍存在，長期量少的現象，以此為基礎，可以進一步優化增壓站壓縮機。在選擇壓縮機時，需要對以下兩個方面加強重視。首先，盡量選擇使用處理量小的壓縮機，同時還需要對處理量大的壓縮機進行保留，確保在后期開采過程中煤層氣產量提升時實現應用。其次，在進行具體工作過程中，相對于復式壓縮機而言，螺旋壓縮機具有更高的可靠性，同時期維護工作也較為方便，因此，需要盡量選擇使用螺桿壓縮機進行作業。

4 改造抽油機

傳統抽油機在進行工作過程中，普遍存在效率低下的問題，同時具有較大的沖擊負荷，很容易發生安全事故，需要消耗大量的鋼材和能源，產液量也存在很大程度的不足。相對于傳統抽油機而言，鏈條式數控出油機具有更大的應用價值。首先，該抽油機使用的系統具有全數據性，可以實現電力拖動，通過與多種控制技術有效綜合，滿足機電一體化需求，同時還可以基于具體開展過程中的不同需求進行任意的調整。其次，該系統機械運動可以通過綜合分析開采過程中具體的進口特征，開發特征和地質條件確保實現實時控制，從而使運行姿態實現最優。同時，該系統可以利用計算機實現模擬，進行最佳工作參數的選擇，然后將選擇參數傳輸痔數控系統內，確保井下液力端和地面動力端工作具有更高協調性。相對于傳統機械結構而言，操作更加簡單，然后和鋼材消耗也大大減少，使用過程也更為方便。

5 管線及電纜鋪設

通常情況下，煤層氣田地形條件通常具有較大的局限性，如果在煤層氣田進行動力電網的大量架設，不僅會增大施工難度，同時也很難有效進行維修工作和管理，而且會在一定程度內破壞地面環境。為了以上問題得到有效避免，同時使系統安全運行得到更高程度的保障，在進行動力輸送過程中，通常采用平行直埋方式進行電力電纜和采集管線鋪設，具體而言，動力電纜只要在于管線保持安全距離的前提下進行同溝敷設，從而使山區動力電纜施工難度大大降低，實現施工成本的有效控制。目前已經實現投入生產的集中閥組具體運行狀況而言，其運行普遍較為穩定，從而使集氣閥組內轄井生產時率較高，確保進一步實現煤層氣井應用的穩定性和連續性。然而與此同時，由于部分直埋電纜是沿溝壑或河道進行敷設的，在長期應用過程中會出現漏電，浸水甚至絕緣失敗等現象，或者是受到地質災害時出現二次損傷，扭斷或斷裂，導致出現電力中斷，同時在查找和維修故障點時也具有較大困難，直接影響單位正常排采[2]。通過進行具體分析發現，單井電力故障通常存在于山體易滑坡，易坍塌，易沖刷地段，需要對其進行針對性解決。在進行財氣管道敷設過程中需要盡量避開容易發生地質災害的環境，如果實在無法避開，則可以通過設置水泥蓋板，節水墻，護坡對其進行有效防護，從而使電纜路由和管道之間具有更高的完整性。而且在特殊路段完成施工作業需要對齊工程質量進行嚴格驗收，確保最大程度滿足安全性需求。

6 結束語

總而言之，通過改造進口工藝，改造基礎管網，改造集中增壓站工藝，改造抽油機，完善管線及電纜鋪設能夠進一步優化煤層氣田施工過程中應用集輸工藝，確保煤層氣開采得到更為有效的發展。進一步推進我國能源應用的可持續化，使其在國際市場競爭中占據更大優勢。

參考文獻

[1]梁霄.煤層氣地面集輸設計研究[J].化工設計通訊，2017，43（7）：175-175.

[2]王菲菲，蔡風濤，趙金成.基于分級優化算法的煤層氣集輸管網優化研究[J].內蒙古石油化工，2017（10）：24-27.

作者簡介：劉立佳，1988.9.1，男，漢，河北省保定市順平縣，大專，中石油煤層氣有限責任公司忻州分公司，助理工程師，研究方向：煤層氣。