摘 要

目前天然气的需求量不断增加，气田的开发与开采数量也在不断增长，针对不同特点的气田会设计与之相匹配的地面集输技术系统。本设计通过对国内外相关文献的阅读和整理，从D区块的基础资料入手，借鉴国内外地面集输工程成熟的工艺对该区块进行管网系统的优化设计。在此基础上对井场工艺、集气站工艺、中心处理站工艺进行设计，选择出适合D区块的最优方案。

本文应用spss、pvtsim分析软件、理论公式计算最终选择8座集气站和1座中心处理站，采用“井场—采气管网—集气站—集气管网—中心处理站—外输”的总体流程。气体从井口经过节流带液计量后混输至集气站，在集气站经过汇集、初步分离再计量后输至中心处理站，在处理站进行脱水、调压处理后外输。

关键词：地面集输系统；集输管网；集输工艺；水合物；脱水处理

Abstract

At present, the demand for natural gas continues to increase, and the number of gas fields developed and extracted is also increasing. For gas fields with different characteristics, a matching ground gathering and transmission technology system will be designed. In this design, through reading and sorting out the related papers from domestic and oversea, embarking on the basic data of the D block, and referring to the mature technology of the domestic and international ground transportation projects, the block network system is optimized for the design. On this basis, the wellsite case, gas gathering station and central processing station for the D block is selected.

This article uses sppss, pvtsim analysis software, theoretical formula calculation and selects 8 gas gathering stations and 1 central processing station. The overall process of ‘wellsite—gas production pipeline network—gas gathering station—gas gathering pipeline network—central processing station—export is adopted. Gas is metered from the wellhead through the throttling zone liquid, and then transported to the gas gathering station. At the gas gathering station, the gas is collected, preliminarily separated, and then metered to the central processing station, where it is dehydrated and transmitted after pressure regulation.

Key Words: ground gathering system; gathering pipe network; hydrate; dehydration treatment

目录

第1章绪论 1

1.1研究目的及意义 1

1.2国内外研究现状分析 1

1.2.1国内研究概况 1

1.2.2国外研究概况 3

1.3拟采用的技术方案及措施 3

1.4设计目标 4

1.5设计的基本内容 4

第2章设计基础 5

2.1环境概况 5

2.1.1地理位置 5

2.1.2地形地貌 5

2.1.3气象气候 5

2.2设计参数 5

2.2.1基础参数选取 5

2.2.2气样组分 5

2.2.3产品质量指标 6

第3章总体布局 7

3.1.总体布局原则 7

3.2管网布局类型 7

3.3总体布局方案 8

3.3.1方案一：放射状采气 环状集气 1座中心处理站 10

3.3.2方案二：放射状采气 枝状集气 1座中心处理站 11

3.3.3方案三：放射状采气 2个枝状集气 1个中心处理站 12

3.3.4方案比选 13

第4章井场和管线设计 14

4.1方案概述 14

4.2布站方案 14

4.3压力系统 15

4.3.1压力系统一 16

4.3.2压力系统二 16

4.4井场工艺 16

4.4.1井口集气方案 16

4.4.2水合物生成 17

4.4.3单井串接工艺 18

4.4.4井下节流工艺 19

4.4.5井口注醇工艺 21

4.4.6管线安全关断保护技术 22

4.4.7计量工艺 22

4.5集输总工艺流程 22

4.6管道工艺 22

4.6.1采气管线 22

4.6.2集气管线 27

4.6.3线路走向 28

4.6.4管道工艺计算 28

4.6.5强度校核 33

4.6.6管道抗震校核 34

4.6.7穿跨工程 34

4.6.8管道敷设 35

4.6.9管道附属物 35

4.6.10水工保护 36

第5章集气站设计 37

5.1集气站概况 37

5.2集气站平面布置 37

5.3集气站流程 38

5.3.1工艺流程 38

5.3.2放空流程 38

5.3.3污水处理系统 38

5.4汇集工艺 39

5.5分离工艺 39

5.5.1分离器的结构 39

5.5.2分离器的计算 39

5.6计量工艺 40

第6章中心处理站设计 41

6.1中心处理站概况 41

6.2中心处理站平面布置 41

6.3主要功能及工艺流程 41

6.4分离工艺 41

6.4.1气液分离 41

6.4.2脱水工艺 41

6.5计量工艺 44

第7章防腐及阴极保护 45

7.1站外埋地管道防腐 45

7.1.1外防腐层的选择 45

7.1.2管线外防腐层等级 45

7.1.3热煨弯管外防腐层 45

7.1.4管道补口、补伤 46

7.2阴极保护 46

7.2.1阴极保护方案 46

7.2.2阴极保护站设置 46

7.2.3阴极保护系统组成 46

7.2.4阴极保护监测 46

7.3站内工艺管道、设备和储罐防腐方案 47

7.3.1地面管道外防腐 47

7.3.2站内设备防腐 47

7.4保温 47

7.4.1管道保温 47

7.4.2设备保温 47

第8章消防设计 48

8.1设计原则 48

8.2消防服务范围 48

8.3消防设计方案 48

8.4消防设施 48

第9章环境保护 49

9.1环境影响分析 49

9.2环境保护措施 49

第10章结论 50

参考文献 51

致谢 52

第1章绪论

1.1研究目的及意义

目前，我国天然气资源潜力较大，在能源行业占比变大，可是在自然条件下的气田，其产量、、环境、生产操作和工况方面都会根据气田的性质有着很大的不同，其中有的气田产量低、渗透性差，有气田高产量但是埋深大，且施工环境恶劣等，有的气田的气质不高等，在不同的气田中存在着各类问题。大型气田主要分布在鄂尔多斯、四川、塔里木柴达木、准噶尔等位于西部的盆地，这些地区环境恶劣，开采不易。目前针对这些不同气田的气藏特点以及各自的地质条件形成了不同的地面集输方案，对天然气的集输系统进行优化分析研究，从而使得集输系统能够对气田进行科学、经济、持续、合理的开发和利用。

天然气目前也已经成为我国能源结构中的新秀，在国内的应用范围也在不断增大，同时也是目前国内能源专家研究的重点。但是考虑到天然气本身物性的影响，使得其在实际应用中容易会遇到很多的阻挠，例如其易燃易爆的特性，在控制不得当的情况下，则会出现极大的安全问题，也埋下一定的安全隐患。为了在生产开发中减小事故发生，提高天然气的安全性，针对不同的气藏特点以及各自的地理条件形成不同的集输处理工艺，使得我们能够安全、高效地使用天然气。

1.2国内外研究现状分析

1.2.1国内研究概况

目前，在气田集输管网形式的选择上，有着几种具有代表性的形式，其中采用放射状管网布局和树枝状管网布局为主，根据实地参数，也会采用辐射—环状组合的形式来布局管网。在我国近些年的实际生产中，考虑到经济、施工等因素，我们会发现枝状单井集气与放射状多井集气应用的比较普遍。