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天然氣噴射采集裝置

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2019年欧洲彩票大奖 www.bfbvqv.com.cn     一、概述

    天然氣井的壓力與其開采年限及地質條件有關。同一氣田分布著不同壓力的氣井,其中來自高壓井的采出氣,其壓力高于外輸氣壓力,外輸時需經井口節流減壓至外輸氣壓力方可輸送;而低壓井的采出氣壓力因低于輸送壓力,而不得不采用間歇生產甚至封閉停產。為挖掘低壓氣井潛力,提高氣田產量,在氣田開采后期(或低壓氣田)氣層壓力不能滿足生產和輸送要求時,需設置井場壓氣站將低壓天然氣增壓至規定壓力再輸送到天然氣處理廠或者輸氣干線首站。這種壓氣設備多為天然氣壓縮機,具有投資高且能源消耗、維護費用過大等弊端。

    針對高壓氣層的能量浪費在節流閥上,而驅動低壓天然氣的壓縮機又需額外能量消耗的現實,研制了低壓天然氣高效采集技術—天然氣噴射采集裝置。

    二、天然氣噴射采集裝置工作原理

    低壓天然氣高效開采技術是利用高壓天然氣能量,提高低壓天然氣壓力的一種節能技術,其核心部分是天然氣噴射裝置。

    2.1 天然氣噴射裝置工作原理

    天然氣噴射裝置由高壓氣入口、低壓氣入口、噴嘴、混合段和擴壓段等部分組成,其原理如圖所示。

天然氣噴管

    高壓天然氣經噴嘴節流成為超音速氣流(一次氣流),在低壓氣入口附近形成低于低壓氣入口壓力的低壓區,在壓差作用下低壓天然氣(二次氣流)被吸入混合段與高速流動的高壓天然氣混合,形成聲速混合氣流。在混合段和擴壓段完成一次氣機械能向二次氣的混合和擴壓過程,形成滿足外輸壓力的混合氣。

      2.2 天然氣噴射裝置主要技術特點

    (1)噴射裝置尺寸小,結構簡潔、內部設計精巧、安裝靈活。

    (2)引射和混壓功能完全取決于裝置的內部形狀、無運動部件,適用于易爆天然氣的增壓和輸送。

    (3)氣體通過噴射裝置后,高、低壓氣體的速度、溫度較經壓縮機增壓后均勻,有利于輸送管網壓力的穩定。

    (4)無需外界提供任何能源,也不消耗天然氣,從而不增加采氣站的電負荷和生產性天然氣、燃油的消耗。

    (5)本裝置采用抗腐蝕材料加工而成,適用于野外自然條件惡劣場合,性能穩定可靠、維護工作量小。

    三、應用及經濟效益

     (1)氣田開采  采用天然氣噴射技術,即利用高壓氣層的能量將低壓氣層采出氣加壓,使低壓氣層采出氣壓力達到采出氣外輸壓力要求??山讜寄茉?,增加天然氣產量,降低生產

成本,提高企業經濟效益。


L噴管現場


    (2)大型天然氣儲氣罐無能耗收集儲氣罐底氣

    天然氣儲氣罐的壓力隨儲氣量的減少而下降,當儲氣罐的壓力低于一定值時將不能并網供氣。采用天然氣噴射技術組成的天然氣射流裝置可實現無能耗收集儲氣罐底氣。

    (3)原油儲存揮發氣體加壓回收。

    原油儲存過程中原油會逐漸以氣體的形式揮發出來,所形成的揮發氣處于常壓狀態,非常稀薄,不經壓縮就無法利用。利用噴射技術,本裝置可實現揮發氣體的無能耗加壓回收。

    四、技術指標

    分別以兩種常用的外輸壓力說明天然氣噴射裝置的技術指標。

    4.1 外輸氣壓力為6.4MPa

    (1)一次氣(引射天然氣)壓力:8~16Mpa

    (2)二次氣(被引射天然氣)壓力:>2.0MPa

    (3)引射比(二次氣與一次氣的流量比):0.15~1.0(與一、二次氣壓力有關)

    (4)混合氣出口壓力:5Mpa ~ 6.4MPa

    (5)一次氣流量:2~10萬標方 / 

    4.2外輸氣壓力為1.5MPa

    (1)一次氣(引射天然氣)壓力:2.5~4.0MPa

    (2)二次氣(被引射天然氣)壓力:>0.6MPa

    (3)引射比(二次氣與一次氣的流量比):0.15~1.0(與一、二次氣壓力有關)

    (4)混合氣出口壓力:1.5MPa

    (5)一次氣流量:2~10萬標方 / 

    五、技術標準

    《油氣田開發生產井報廢規定》 Q/SY362002

    《油氣田集輸工藝管道動火安全技術規程》 SYJ 40511991

    《含硫化氫的油氣生產和天然氣處理裝置作業的推薦作法》Y/T61372005

    六、現場運用效果

    (1)在不同工況下運行天然氣噴射裝置,其結果表明:在一次氣進氣壓力為1015 Mpa、二次進氣壓力為2.55.0 Mpa的參數范圍內,所引射的二次氣流量可達到0.82.2×104m3/d,實現了低壓氣井的正常穩定生產。

    (2)利用高壓氣井引射間歇氣井生產時,在不影響高壓氣井壓力、產量的情況下,間歇氣井實現了連續穩定生產。

    (3)天然氣噴射裝置還可由一口高壓井引射兩口低壓井,實現正常穩定生產,平均引射率為28.8%。

    (4)天然氣噴射裝置用于儲氣罐底氣、揮發氣體的回收,具有結構簡練、無能耗、免維護等顯著優點。

高帶低