1 开发背景
根据国际能源机构(IEA)估计，全球煤层气资源总量可达260万亿立方米，其中国名资源总量（×1012m³）
俄罗斯17
加拿大 5.66～76.4
中国30～35
美国11.35
澳大利亚8.5～14.16
德国 2.8
波兰 2.8
美国在研究、勘探、开发利用煤层气方面处于世界领先地位，到2002 年底，全美煤层气生产井达14200 余口，年产量达410×1O3m3，比我国常规天然气产量还高，是煤层气商业化开发最成功的国家，它的煤层气技术基本代表了国外煤层气技术的水平。
草皮卷
我国也是一个煤炭生产大国，是继俄罗斯、加拿大之后的第三大储量国。约是美国煤层气蕴藏量(11135万亿m3)的3倍。煤层气资源在我国境内分布广泛，地理位置又相对集中，基本可以划分为中部、西部和东部三大资源区。中部地区煤层气资源量约占全国资源量的64％；其次是西部地区，以沁水盆地和鄂尔多斯盆地资源量最大，超过10万亿m3，为集中开发提供了资源条件。
煤层气是煤在生成过程中的一种伴生产物，是自生自储式的非常规天然气。煤层气田具有以下特点：预应力混凝土管桩
①井产量低，井口压力低，气田单位产能建井数多, 开发投入高、风险大， 地面建设投资控制难度增大;
②整个气田生产处于低压生产状态，合理确定系统压力困难;
③初期单井产水较多，水型以NaHCO3型为主，随着开采时间的延续，产水量
逐步减少;
④煤层气田单井产气压力低，如果要满足外输要求，集输系统投资较高;
⑤气田采用区块接替的开发方式，造成地面集输系统部分设施的废弃;
⑥煤层气中饱和水蒸气含量较高。
针对煤层气初期投资大、低压、低产、回收周期长的特点，从站场工艺、管网布局、增压方式等方面进行研究优化整个集输系统，降低投资增强适应性。 3 集输管网布局，管网特点
3.1管网布局
常规的天然气管网布局形式有：
放射状管网
枝状管网
环状管网
组合式管网
针对煤层气低压、低产、滚动开发的特点，现目前国内的煤层气管网布局形式有：
（1） 井间串接进站
（2） 阀组串接进站
3.2 管网布局特点
（1）井间串接
井间串接进站示意图
阀组串接进站示意图
特点：多井单管串接技术是采气管网优化简化的关键技术。根据一些煤层气井数多、井距小等特点, 通过采气支管把相邻的几口单井煤层气串接到采气干管, 在采气干管中汇合后集中进入集气站。此种串接方式优化了管网布置, 缩短了采气管线长度, 增加了集气站辖井数量, 降低了管网投资, 减少了对生态环境的
破坏, 适应低压、低产的煤层气田大规模开发。
山西沁水盆地煤层气田樊庄采气管网采用此种管网布局。
井间串接形成的集输总工艺流程图：
（3）
特点：井口来的煤层气到达集气阀组后进人集气阀组的生产汇管, 经总计量后进人集气支线, 在煤层气集气支线与阀组处形成节点, 通过这个节点将若干
条集气支线中的煤层气集中到一条集气支线中输送至下一个阀组或者集气站,
大大减少集气管线长度, 增大了集输半径，减少了运行设备数量，能充分利用地层的自然压力进行煤层气集输, 降低工程投资。
此种模式在沁水盆地柿庄南示范工程、沁南潘河煤层气田得到应用。
阀组串接形成的集输总工艺流程图：
客流分析数据阀组串接形成的集输总工艺流程图
混凝土表面增强剂（4）管网布局方式比较
布局方式井间串接阀组串接
优点 集气站辖井数多
简化采气管网，距
离短，串接灵活
投资最低
在苏里格气田有成
功运用经验
集气站辖井数较多橡塑模具
采气管网较简单
不需为集气阀组建
设厂房，减少投资
缺点 生产过程中，低压
井产量受一定影响
增加井口计量和防
空系统，日后维护
工作量大
阀组增加管理点
系统压损较大
投资较高
（5）两种管网布局存在的问题
井间串接与阀组串接两种布局方式在气田开发初期同一条采气管道上的单井之间不存在由于压力不同而相互影响的问题。随着气田的开发，气田的压力不断下降，后期就会存在单井压力下降速率不同导致采气管道压力不平衡而不能正常工作的情况。
当井口压力不能达到采气干管的压力时，采气干管中的煤层气将反输到低压井，形成“倒灌”现象，造成采气干管有效输气量大大减少。针对这种问题，可从以下方面增加管网的适应性：
●考虑在低压单井井口设置小型橇装式增压装置进行单井增压，使压降
速率较快的低压单井煤层气能够进入采气干管。
●将具有相同压力、相同气质、同一批次气井尽量串接进同一条采气干
管。
柳条剥皮机
●在井口处设置止回阀，保证采气干管的气不倒灌至低压井。
●利用引射器，使高压井煤层气带动低压井煤层气，使气田的寿命延长。
●当集气阀组的压力不能达到输送压力要求时，考虑在集气阀组添加橇
装式增压设备。
●在集气阀组处设置引风机，延长气田的寿命和提高气井采收率。
3.3管材选择
目前, 随着煤层气气田的不断开发, 金属管材耐腐蚀性差、成本高、运输安装不便等缺点逐渐显露出来, 尤其在地震烈度较高地区、湿陷性黄土的地区及地
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议