煤层气地面集输设计研究

梁 霄

（东北石油大学石油工程学院，黑龙江大庆 163318）

煤层气地面集输设计研究

梁 霄

（东北石油大学石油工程学院，黑龙江大庆 163318）

目前，煤层气田的集输系统设计主要参照天然气的工艺规范，根据煤层气低压、低产的特点采用低温集输工艺，井口不注醇、不加热，两级两地增压，井口就地脱水。煤层气在集气站内经初步分离后一级增压，增压后输送至集中处理站。除尘后增压进入分离器进行分离，最后MDEA脱碳工艺和三甘醇脱水工艺对增压后的煤层气进行净化处理，净化后的煤层气输送至外输干线入口。

煤层气；集输；站场工艺

煤层气是近一二十年在国际上崛起的清洁、优质能源和化工原料，是非常规天然气。由于煤层气具有单井产量低、初期产量低、井口压力低等特点，常规天然气集输工艺并不完全适用于煤层气开采。煤层气气田开发工艺应根据气田的各种参数，如气源参数，外输参数等，设计不同的煤层气集输和处理工艺，最终目的是根据不同的市场需求，将满足气质要求的煤层气外输去不同的市场[1-4]。

1 技术路线

煤层气集输工艺采用低压集输、二级增压。井场采出气串接进站集气，通过集气站、中央处理厂两地集中压缩增压后外输[5-7]。这种工艺能够有效降低压缩机能耗，方便集中管理，降低工程投资费用。对于煤层气外输进天然气管网，中央处理厂采用三甘醇脱水技术，从而满足不同市场需求对气质的要求。

2 集输工艺

在设计过程中，充分利用煤层气井口的压力能，井场不设增压设备；同时，煤层气的井口压力低，且采出温度在15.8℃，在采气过程中不具备产生水合物的条件，不需加热或注入水合物抑制剂。采气管线埋设于最大冻土层以下，以防止液态水冻堵。

煤层气气井口压力低，故进入集气管网前必须增压[8]。本方案采用两级增压的方式，即采用集气站和处理厂“两级两地”增压工艺，先在集气站一级增压到 1.2～1.4MPa，以降低集气管网投资 ；又在处理厂集中二级增压到6.1MPa，以满足外输压力6.0MPa 的要求。

3 站场工艺方案

3.1 井场设计

采用套管采气、油管采水的井场工艺。井口由抽油机将地层水采出后，经水表计量后排至井场常压水罐中，然后通过泵的作用输送去集气站；煤层气从煤层中解吸后由套管采出，先经过管线分离器进行简单的分离，分离出的液态水进入井场常压水罐，分离后的煤层气经采气管道输至集气站。井场设置放空装置，以备发生事故时放空。采气井场集输工艺流程图见图1。

3.2 集气站设计

集气站工艺流程图如图2所示。通过对进站气体进行气液分离，初步脱出游离水，然后进行两级增压，同时脱出饱和水计量后外输至中央处理厂。分离器分出的游离水和压缩机组装置脱除的气体中部分饱和水输送至污水罐缓冲储存。集气站去中央压缩站集气管线始端设置清管发球筒。

井口来水通过水管线进入集气站汇合，然后进入集中站内设置的常压水罐内缓冲储存。集气站设置外输水泵，定期将水罐内水输送去中央压缩站进行处理。

图1 井场工艺流程

图2 集气站工艺流程

3.3 中央压缩站设计

原料气进站前设紧急截断阀，从集气站输送来的气体先进入卧式分离器进行初步分离。分离出的气体和粉尘进入除尘装置进一步的分离和除尘。煤层气经计量后进入压缩机组（4台并联，三开一备）两级增压，再进入脱水装置，脱水后的净化气计量后去输气管道首站进入就近的主管道。

中央压缩站集气管线末端设置清管接受装置，管线外输起点设置清管发球筒装置，以进行集气管线、外输管线的扫线清管作业，减少压力损失，降低管线冻堵的几率。中央处理厂工艺流程图见图3。

4 标准化设计

从工艺流程通用化、平面布置标准化、功能分区模块化、工艺设备定型化、设计安全人性化五个方面考虑设计的标准化，为减少征地，施工的预制和组配，工程建设的优质、高效和安全，提供有力保障。

图3 中央处理厂工艺流程

5 结束语

1）针对气田滚动开发、分期实施的建设模式，集输工艺和设备配置考虑近期需要和远期发展需求，统筹考虑，提高集输系统的对滚动开发的适应性；且采用可靠、成熟、适用的工艺技术，设备和材料立足国产化，提高工程建设的整体技术水平，确保长期、安全生产运行。

2）煤层气集输工艺采用低压集输、二级增压。井场采出气串接进站集气，通过集气站、中央处理厂两地集中压缩增压后外输。这种工艺能够有效降低压缩机能耗，方便集中管理，降低工程投资费用。

3）实现自动化控制及数字化管理。井场、集气站无人值守，中央压缩站有人值守，集中控制管理，满足煤层气田低成本发展的要求，适应气田复杂自然环境的要求，实现“井口人少”的目标，提高经济效益。

[1] 陆争光，韩善鹏，王威，等 .煤层气 /页岩气地面集输技术及其对比分析 [J].当代化工，2015，（08）：1924-1927+1930.

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[8] 肖 燕 .煤 层 气 开 采 与 集 输 工 艺 研 究 [D].成 都 ：西 南 石 油 大 学，2007.

Research on Coal Bed Gas Gathering andTransportation Design

Liang Xiao

At present，the design of gathering and transportation system of coal bed gas field mainly refers to the technical specif i cation of natural gas.According to the characteristics of low pressure and low production of coalbed methane，the low temperature gathering and transportation technology is adopted，that is，no alcohol，no heating，two levels of pressure and wellhead dehydration. Gas gathering stations in a booster and then delivery to the processing station.Coal gas entering the separator after dust removal and pressurization，enter the MDEA decarburization process and three glycol dehydration process of coal gas purif i cation fi nally.The purif i ed coal bed gas is transported to the entrance of the main line.

coalbed methane ；gathering and transportation ；station technology

TE832

：A

：1003–6490（2017）07–0175–02