长庆靖边气田集输管网的优化

第３２卷第１】期（２０１３．１１）（集输处理）　长庆靖边气田集输管网的优化　周艳杰’　池坤　黄云虎。任军。　　金连城。１长庆油田分公司规划计划处　２西安长庆科技ｌ丁程有限责任公司　３长庆油田分公司第一采气厂　摘要：靖边气田目前已处于稳产阶段，在滚动扩边建产及新建产能接替区块过程中，采用　单井直接进站的常规集气方式，集输管线数量多、距离长，再加上外协难度越来越大，地面投　资也随之增加，无法满足长庆气田大规模、低成本开发需求。为此，针对地质气藏中提出的水　平井开发区的特点，探讨了靖边气田地面集输管网的连接方式及材质选择，适应了气田滚动开　发及新区块产能建设的需要，并且增加了集气站辖井数量，降低了管网投资，减小了外协难度。　关键词：集输管网；采气管线；集气支干线；串接；材质　ｄｏｉ：ｌＯ．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－６８９６．２０１３．１１．０４３　１　气田建设现状及地面建设难点　１．１靖边气田建设现状　积、设备相应增加，外协难度增加。另外，靖边气　田地处毛乌素沙漠及黄土高原地带，植被资源贫　瘠，如果每口单井都铺设采气管线直接进站，管沟　靖边气田是长庆气区的主力气田，位于陕西、　密集、纵横交错，势必严重破坏植被，损害环境。　内蒙交界处，是低渗透、低丰度、中低产、大面积　而且，该地区沙漠化及水土流失十分严重，恢复植　复合联片的整装气田。靖边气田经过多年的开发与　被的投资高。因此，靖边气田的单井管线进站方式　建设，地面集输管网系统已经形成一定规模，形成　在扩边及新建接替区块过程中探讨串接进站方式。　了高压多井集气、多井加热、节流、常温分离、单　（２）集气支干线。如采用地面单井直接进站的　井间歇计量、集气站集中注醇、　甘醇脱水Ｔ艺技　常规集气方式，新建集气站较多，集气支干线长度　术，概括为“　多、　简、四小、四集中”，具有　及数量也随之增加，增加了地面集输管网的投资。　靖边气田特色的常温集输Ｔ艺模式。　截至２０１１年，长庆靖边气田以５５　Ｘ　１０　ｍ　／ａ生　产能力稳产近７年，实现了长期稳定高效开发。地　２　采气管线连接方式优化　靖边气田气井分为下古含硫气井及上古气井，　面集输系统已建成上、下古藏气井８００余口，集气　其采气管线连接方式根据压力系统的不同有很大　　站９７座，天然气净化厂３座，集气干线１１条，集　差别。２．１　下古气井采气管线　气支线１００余条，采气管线８００余条。　靖边下古气井目前多采用单井直接进站的常规　１．２气田滚动扩边及新区块产能接替建设难点　随着气田建设快速发展，在以后的滚动扩边建　集气方式，为降低投资及减小外协难度，对其连接　　产及新建产能接替区块过程中，气田内部社会环境　方式探讨如下：（１）单井连接方式优化。单井连接最有效降低　日趋复杂，与地方沙地柏保护区、煤矿区、水源保　护区及规划Ｔ业同区等矛盾日趋明显，外协问题越　来越成为影响油气田建设的主导因素，成为目前首　要解决的问题。因此，从地质开发角度，为减ｌｌ，＃ｂ　投资及外协难度的方式就是单井串接，此方法在苏　里格气田及煤层气田已经大规模推广应用，取得了　良好的效果。单井串接就是通过采气支管把相邻的　协难度，减少井场占地面积，提出水平井开发的主　几口气井串接到采气干管，汇合后集中进站。它的　导思想，在气田某个区块建设水平井整体开发Ⅸ，　优点主要就是缩短了采气管线长度，增加了集气站　以丛式水平井开发为主，以节约用地，提高单井产　辖井数量，降低了管网投资，减少了对植被的破　量。面对丛式水平井开发思路，对应地面集输管网　坏，提高了采气管网对气田滚动开发的适应性。而　靖边气田集气丁艺、压力系统与苏里格气田大不相　现的新问题如下：　（１）采气管线。如采用地面单井直接进站的常　同，若完全照搬苏里格气田单井串接方式，则存在　规集气方式，采气管线长度和集气站进站管线数量　如下问题：苏里格气田是中低压集气，并且各单井　都大大增加，导致采气管线投资和集气站进站区面　井下节流后压力是一致的，靖边气田则是高压集　油．＿‘田地面工程（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｙｑｔｄｍｇｃ．ｃｏｒｎ）　第３２卷第ｌ１期（２０１３．１１）（集输处理）　气，井下、井口都没有节流，由于地层压力的不完　全一致导致单井井口压力不尽相同，若进行串接有　开发区，比如以水平井开发为主的苏里格气田东三　区，由于丛式井组气量较大，产液量也大，常规的　于以水平井开发为主的采气管网，由采气管线、水　可能导致高压气井气流串至低压气井，引起安全事　单井串接方式显示出了一定的不适应性。因此，对　故。若靖边气田气井进行井下节流，则风险较大，　原因之一就是含硫气田气井尚没有进行大规模井下　平采气干管、采气总管三部分组成，井口来气通过　节流应用，井下节流器对含硫气质适应性需进一步　采气管线输送至采气干管，采气干管通过采气总管　论证，退一步讲，若靖边气田气井上井下节流器，　串接，最终输送至集气站，采气总管的端点设置清　则限制了其单井产量，无法发挥冬季供气高峰期产　管站，定期对采气总管进行清管，提高输送效率。　能优势，将会严重影响下游用户用气。对于因压力　另外，在每两口或三口气井设置一个集气阀组，与　不一致而产生的问题优化如下：在靖边气田气井井　采气干管连接，阀组与串接相结合，便于后期单井　口增加井口调压器或是节流阀，将丛式井组井口压　接入。　力调到一致，再进行单井计量，之后再进行串接；　或是井口增加止回阀，防止气体倒流。由于靖边气　井压力范同基本是６．３～２５　ＭＰａ，这就要求井口调　３　集气支干连接方式优化　目前国内外气田主要采用的集输管网形式有辐　压设备及计量设备有较好的适应性，能够适应较大　射式集输管网、枝状式集输管网、辐射枝状组合式　集输管网和辐射环状组合式集输管网四大类，其中　范围压力变化。　（２）注醇方式优化。由于靖边气田单井需要注　辐射式集输管网和枝状式集输管网适合单井产量高　的气田，辐射环状组合式集输管网适合气田面积较　醇，采气管线串接，则注醇管线也需随之改变。注　醇管线与采气管线是一对一关系，因此，注醇管线　大、呈圆形或椭圆形且自然条件不复杂的气田，辐　　优化方式如下：①注醇管线从集气站出来可以采用　射枝状组合式集输管网适合单井产量低、井距小、注醇总管，到井场之后再分成多条支管，对丛式井　气藏面积狭长的气田，可采用两条或多条辐射枝状　组合式管网。靖边气田总体上集气支干线需实现多　的各个井场进行注醇。这样可以节省注醇管线长度　出连通、形成环状管网，满足调气需求及冬季高峰　及数量，只不过注醇管线管径需根据注醇量进行适　当放大。②集气站注醇泵可由原来的单头泵调整至　供气需求。　为满足调气需求，在第一净化厂及第二净化厂　双头泵、四头泵乃至八头泵等，多条注醇管线同沟　敷设至丛式井组进行注醇。这样节省了集气站泵房　之间建设了一、二净联络线；在南区还新建了南四　干线，与南三干线、南干线形成环状管网，在南干　占地面积。上述两种方法可以根据不同情况选择　应用。　２．２上古气井采气管线　截至２００８年，靖边气田上古气藏共投产７４口　线发生事故情况下，可将其原料气通过南三干线调　至南四干线，再输送至一净。　另外，还新建北四干线，将苏里格气田下古原　气井，其地面集输工艺同样采用高压集气模式，在　料气及靖边气田北部下古原料气输至第二净化厂处　理，同时北四干线通过北一¨至乌一６集气支线与　生产过程中已经暴露了一些问题：　　（１）气井压力下降快。ｌ×１０　ｍ。／ｄ配产，一般　北三干线连通，满足互相调气需求。６个月后压力降至６　ＭＰａ以下；（０．５一Ｏ．８）×１０　ｍ。／ｄ　４集输管网材质选择优化　配产，气井具有关井压力恢复程度低的特征。　４．１　采气管线　（２）气井产量低，流速小，携液能力差，多数　靖边气田采气管线运行压力最大为２５　ＭＰａ左　气井均采用间歇生产方式。　右，根据硫化氢含量计算其分压约０．０１９　４　ＭＰａ。　（３）气井间压力差异大，造成系统压力匹配　碳钢或低合金钢发生ＳＳＣ的酸性环境的严重程度与　困难。　硫化氢分压和溶液的ｐＨ值有关，酸性环境的严重　综上所述，对靖边气田上古气井进行优化如　程度为ＳＳＣ　３区，管材选择需满足ＧＢ３０８７、　下：靖边气田上古气井地层压力及气井组分与苏里　ＧＢ６４７９、ＧＢ５３１０或ＧＢ／Ｔ９７１　１等相关要求。按照气　格气田基本一致，其集气工艺及压力系统参照苏里　田使用经验，对于管径较小的采气管线，一般采用　格气田。对于产量一般的直井，其连接方式参照苏　无缝钢。　里格气田单井进行串接，缩短了采气管线长度，降　４．２集气支干线　低了投资。而对于产量较好的水平井或水平井整体　集气支干线管线运行压力为５．８　ＭＰａ左右，根　驾》　油｜ｌ‘田地面工程（ｈｔｔｐ：／／ｗ、　．ｙｑｔｄｍｇｃ．ｃ。ｍ）　一７７—　第３２卷第１１期（２０１３．１１）（集输处理）　油田埋地钢质管道修复技术　韩凤臣　大庆油田有限责任公司开发部　摘要：埋地钢质管道修复是延长管道使用寿命，提高管道投资效益的重要技术措施，也是　管道运行管理的主要内容。明确埋地管道的缺陷类型是确定经济合理的修复技术方案的基础，　也是确保修复效果的关键，目前，油田埋地钢质管道缺陷分为防腐层缺陷和管体缺陷。常用管　道外部缺陷修复方法包括焊接类型、夹具类型、纤维复合材料类型修复。开展预防性的管道修　复工作是减少管道运行风险，大幅减少管道穿孔次数及由此带来的环境污染，延长管道寿命，　减少管道更换费用，提高油田整体效益的重要技术手段。　关键词：埋地管道；修复；缺陷；腐蚀　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—６８９６．２０１３．１１．０４４　１　埋地管道缺陷类型分析　埋地钢质管道修复是延长管道使用寿命，提高　管道投资效益的重要技术措施，也是管道运行管理　的主要内容。明确埋地管道的缺陷类型是确定经济　合理的修复技术方案的基础，也是确保修复效果的　关键，目前，油田埋地钢质管道缺陷分为防腐层缺　陷和管体缺陷。　（１）防腐层缺陷类型。油田埋地管道外防腐层　普遍采用沥青防腐层、泡沫夹克防腐保温层、２层　未防腐、未做补口、补口脱落等多种类型。　（２）管体腐蚀缺陷类型。管体腐蚀缺陷分体积　型缺陷、平面型缺陷、弥散损伤缺陷、几何缺陷。　油田埋地管道的腐蚀缺陷主要为体积型缺陷，其成　因包括腐蚀，如介质腐蚀、土壤腐蚀、细菌腐蚀、　电偶腐蚀、缝隙腐蚀等以及人为破坏，如打孔栽阀　盗窃原油等。　２　管道修复工作流程及修复技术　管道修复工作流程见图１。依据相关标准，常　ＰＥ、３层ＰＥ等，其防腐层缺陷成因主要为防腐保　用管道防腐层修复材料及结构见表１，常用管道外　温层施工破坏、泡沫发泡不均匀、牺牲阳极焊接后　部缺陷修复方法见表２。　据硫化氢含量计算其分压约为０．００５　６　ＭＰａ，酸性　整体刚度好于直缝焊管，而且制造工艺简单、成本　环境的严重程度为ＳＳＣ　２区，对于部分高含硫区　低；直缝埋弧焊管的残余应力小，焊缝长度短，焊　块，酸性环境的严重程度为ＳＳＣ　３区，管材选择需　缝质量容易保证，成型质量好，能够生产厚壁钢　满足ＧＢ３０８７、ＧＢ６４７９、ＧＢ５３１０或ＧＢｆｒ９７１１等相　管。通常条件下，螺旋焊管可以与直缝焊管等同使　关要求。按照气田使用经验，集气支线管径基本在　用，并根据使用情况制定技术条件，加强检验；对　ＤＮ３００　ｍｍ以下，相对也较小，一般采用无缝钢。　于安全性要求较高的地段（如ｉ、四类地区）和大　集气干线管径较大，管材有多种选择。　（１）制管方式。在国内，输送天然气通常使用　壁厚钢管推荐采用直缝埋弧焊管。　（２）钢级选择。ＳＳＣ　３区推荐使用Ｌ２４５、　无缝钢管、直缝埋弧焊钢管、螺旋缝埋弧焊钢管。　Ｌ２９０、Ｌ３６０钢级，ＳＳＣ　２区推荐使用Ｌ４１５、Ｌ４５０　无缝钢管在气田集输工程中使用较多，使用的管径　钢级。为防止输气管道发生延性和脆性断裂，应对　＜ＤＮ４５７　ｍｍ，由于制造工艺原因，钢管壁厚较　管材提出韧性指标，以达到防止裂纹或已发生脆断　￣大，壁厚偏差较大，且价格高，在管道工程中大量　而停止断裂扩展的目的。焊接钢管的焊接以及施工　使用不经济。直缝埋弧焊钢管制造工艺较为复杂，　时管道的环向焊缝，均要求材质的可焊性能良好，　钢管质量好但价格高，在输气管道中一般用于较为　作热煨弯头）。螺旋缝埋弧焊钢管制造业经过近几　年的发展，技术成熟、质量稳定，螺旋焊管焊缝避　国产Ｌ４１５、Ｌ３６０、Ｌ２９０钢级的碳当量（ＣＥ）和冷　重要的地段（如穿跨越、地区等级较高的地区或制　裂纹敏感系数（Ｐｃｍ）均能达到较好的水平。　（栏目主持张秀丽）　开了主应力方向，焊缝的止裂能力较直缝焊管好，　一７８一　油气田地面工程（ｈｔｔｐ：／／ＷＷＷ．ｙｑｔｄｍｇｃ．ｃｏｒｎ）