第八章 气井井场工艺.ppt

采 气 工 程 重庆科技学院石油工程学院 第八章 气井井场工艺 概 论 问题的提出：采出的气体必须在井口完成调节产量、调压、保温、分离、计量等工艺，然后经输、配气站分别输给用户或净化厂。因此，没有采气、集气与净化处理，以及长输不配套，气井也就无法连续采气而形成生存能力，不同性质的天然气有不同的井场工艺。 气井井场工艺：将气井采出的天然气，经分离、调压、计量后，集中起来输送到天然气处理厂或者直接进入输气干线的全过程。 本章重点：仅对采气站场工艺流程、节流调压、气井井场的主要设备的工艺原理及选择计算以及天然气水合物及其预防等进行介绍。 第一节 采气井场流程与设备简介 采气井场流程： 把从气井采出的、含有各种杂质的高压天然气，变成适合矿场输送的合格天然气的各种井场设备的组合。 矿藏集输气流程：指收集气田上各气井或集气站的天然气，集中输送到输气干线或净化厂的管网，它包含采气干线和集气支线。 一、采气井站流程 气井井场流程多为单井集气井场和多井集气井场流程。 1.单井常温集气井场： 第一节 采气井场流程与设备简介 （1）工艺流程 （2）特点：在井场完成开关气井、节流降压、气水分离、计量、防止水化物形成等工作。设备、仪表、管理人员多。 （3）应用范围： 1)气田边远气井采气。不含硫，建集气站困难。 2)产水量较大的气水同产井的采气。就地把分离气水后输气。3)低压气井的采气。 目前，四川部分矿区仍保留有这种集输流程，其缺点是井口须有人值守，造成定员多，管理分散，污水不便于集中处理等困难。 2.多井常温集气井场：把几口单井的采气流程集中在气田适当部位进行集中采气和管理的流程。 （1）工艺流程 （2）流程特点： 井场—调压（以不形成水化物为准）、升温、阀调压进入集气站。 集气站—完成分离计量等后输入集气干线。 优点：便于对气井进行集中调节和管理，减少管理人员，实现水、电、蒸汽的一机多用。 第一节 采气井场流程与设备简介 （3）应用范围： 1）气井压力相近、气体性质相同，不需要单井集气流程的地方。 2）为降低管输回压，将产水量较大的气井从多井集气流程改为单井集气流程，对稳定气水井的产能收到了明显的效果。 第一节 采气井场流程与设备简介 第一节 采气井场流程与设备简介 二、低温集输工艺流程 第一节 采气井场流程与设备简介 三、气井井场常用设备 以常温单井集气井场设备为例 1.采气井口（采气树） （1）结构（重点介绍油压、套压、回压） （2）作用原理 第一节 采气井场流程与设备简介 2.缓蚀剂注入装置 （1）结构 （2）作用原理 第一节 采气井场流程与设备简介 三、气井井场常用阀门 第二节 节流调压 问题：井场上为什么要节流，其目的什么？ 第二节 节流调压 二、微分节流效应 1.节流特点： （1）天然气通过孔眼，在孔眼附近的气流会发生扰动，因此节流是不可逆过程。 （2）通过孔眼时流速很高，在孔眼附近的气流和外界的热交换一般很小，可以忽略不计，节流过程可视为绝热过程。 （3）实际气体的焓值是温度和压力的函数，所以节流后的温度将发生变化。 2.微分节流效应： （1）节流效应公式 节流时，微小压力变化所引起的温度变化称微分节流效应，用微分节流效应系数αi表示： 第二节 节流调压 （2）节流后温度变化分析： ①对于理想气体，由于PV=RT， 第二节 节流调压 （3）天然气节流后温度变化： 在热力学上，从麦克斯韦关系式导出的焓的普遍式并整理可得出： 第二节 节流调压 结论：天然气节流后温度降低。 二、积分节流效应 1.定义：实际节流时，压力变化为一有限值，有限压力变化所引起的温度变化，称积分效应，用符号表示： 第三节 天然气计量 概述： 1、天然气流量——单位时间内流过管路横截面积的天然气数量。常用体积流量表示，计量单位是m3/d 或104m3/d。计量的标准状态：温度=293.15K，压力=0.101MPa。 2、测量气体流量的方法： 1）容积式流量计—使气体充满一定容积的空间来测量流量。如罗茨、湿式和皮囊式流量计等 2）速度式流量计—利用气体流过某一断面时，气体体积流量与气体流速的相关关系测量气体流量。如孔板差压流量计、临界速度流量计等。 3）质量式流量计 为一种处于发展中的仪表，它不受温度、压力、气体偏差系数影响，具有直读瞬时和累计的特点，如涡轮流量计，靶式流量计等。 在我国天然气工业用的流量计90％以上为孔板差压流量计，按石油天然气行业标准：SY/T 6143－1996《天然气流量的标准孔板计量方法》执行。 第三节 天然气计量 一、天然气计量分级与仪表配备 1.天然气计量分级 一级计量——油田外输干气的交接计量。 二级计量——油田内部干气的生产计量。 三