低壓天然氣的開(kāi)采、利用及前景

32國外油田工程第20卷第12期(2004.12)低壓天然氣的開(kāi)采、利用及前景翻譯:高蓉呂拴錄董保勝B. H. PeayHeHKo u op中國石油天然氣集團公司管材研究所校對:李發(fā)榮(大慶油田工程有限公司)摘要西西伯利亞北部油田在向輸送干天然氣的利用條件變得非常復雜,而且開(kāi)采成本升線(xiàn)供氣時(shí)已達到最大的經(jīng)濟界限,而其剩余高。天然氣的開(kāi)采及其向輸送干線(xiàn)的供應在經(jīng)濟效天然氣儲量的預測量仍然相當巨大,為提高益上都變得很低,由此出現了低壓天然氣的開(kāi)采和儲藏中碳氫化合物的開(kāi)采程度,解決低壓天利用問(wèn)題。然氣開(kāi)采和利用問(wèn)題具有重要的意義。問(wèn)題這個(gè)問(wèn)題首先在全俄天然氣研究院和前蘇聯(lián)科的關(guān)鍵是在低壓天然氣開(kāi)采地區創(chuàng )建其有效學(xué)院 CeN CO的著(zhù)作中被明確提出2利用的開(kāi)采工藝。對于西西伯利亞的塞諾曼天然氣氣藏,從向輸主題詞低壓天然氣開(kāi)采利用西送干線(xiàn)供氣的可能性和經(jīng)濟合理性出發(fā),目前其可西伯利亞預測的最終供氣率不會(huì )超過(guò)90%~92%。這種情況下,氣藏中可能還殘留著(zhù)大量的天然氣儲量,被前蘇聯(lián)天然氣工業(yè)發(fā)展的第一階段一直延續到開(kāi)采的4個(gè)油氣田Merbecke、 BbihrarypoE20世紀70年代,這一階段與分布于工業(yè)發(fā)達和農Koe、 ypehroickoe和AM6 yprCKoe油氣田的塞諾曼業(yè)基礎較好地區的∏oBO、馬克蘭和北高加索礦藏中殘留的天然氣儲量就超過(guò)15000×10°m3等相對較小油氣田(與現代的油氣田規模相比較如果不考慮迅速增長(cháng)的開(kāi)采和運輸費用,這些儲量而言)的開(kāi)發(fā)緊密相關(guān)。對此階段,一本專(zhuān)著(zhù)曾的一半以上在目前的開(kāi)采工藝下都能夠從儲層中被多次提到天然氣田的合理利用范圍和最低油層壓力開(kāi)采出來(lái)?？傊?樂(lè ) Mano-hehellkHI自治區僅探明問(wèn)題。最低油層壓力是指在達到該壓力后所進(jìn)行的油氣田中的剩余天然氣儲量就達400010開(kāi)采從經(jīng)濟角度上講都是無(wú)效益的,即報廢壓5000×105m3。所以,如何經(jīng)濟地開(kāi)采和利用剩余力1。但對于歐洲的部分油氣田,實(shí)現天然氣的天然氣儲量的問(wèn)題具有廣泛的意義。還應指出這開(kāi)采和利用能夠達到非常低的井囗壓力—直至幾問(wèn)題的社會(huì )意義:延長(cháng)這些主要油氣田的生命周期個(gè)大氣壓。同時(shí),在向輸送干線(xiàn)供氣效率很低的情可以保證在那些專(zhuān)為開(kāi)采而建設的城市里繼續有人況下,所開(kāi)采的天然氣只能供應給當地的消費者。居住還應該指出,在很低的油層壓力和井口壓力下,這目前, MerBecke和 BbIHrarrypoBckoe油氣田更些油氣田的天然氣儲量和開(kāi)采量都比較低。接近低壓天然氣的開(kāi)采期,這兩個(gè)油氣田的油層壓從20世紀70年代至今,俄羅斯天然氣工業(yè)的力都降到2~3MPa。將來(lái)像 y pehroickoe和發(fā)展一直與西西伯利亞北部大型天然氣田s6 yprckoe這樣的油氣田也將面臨著(zhù)低壓天然氣MenBexkbe、 y pehroicKoe和6 yprcKoe油氣田的的開(kāi)采和其工藝創(chuàng )建的問(wèn)題開(kāi)發(fā)和開(kāi)采密切相關(guān)。建設了強有力的天然氣運輸但是,直到今天還沒(méi)有關(guān)于低壓天然氣這個(gè)概系統(統一的夭然氣供應系統)以向俄羅斯的歐念的確切且被普遍接受的定義。以經(jīng)濟標準為基洲部分、獨聯(lián)體國家和西歐供應天然氣。天然氣工礎,低壓天然氣是指由于很低的油層和井囗壓力使業(yè)發(fā)展該階段的顯著(zhù)特點(diǎn):基礎油氣田位置偏遠,天然氣的開(kāi)采和后期輸送變得不經(jīng)濟的天然氣。但當地天然氣的消費需求呈現相對較小的增長(cháng)趨勢目前中國煤化工,因為天然氣的價(jià)格盡管天然氣開(kāi)采地區的工業(yè)基礎在進(jìn)一步發(fā)展與其CNMH(邙較低且由政府機構調目前,已經(jīng)對Mao-Heek自治區主要的控,而且在將來(lái)很長(cháng)時(shí)間內都具有不確定性。很明塞諾曼天然氣藏在很大程度上進(jìn)行了開(kāi)采。這些氣顯,在確定天然氣的合理開(kāi)采范圍時(shí)必須考慮到油藏的油層壓力已降至3~4MPa,甚至更低,而且還氣田停止開(kāi)采后清理相關(guān)產(chǎn)業(yè)的費用及基地城市居在繼續下降,天然氣田已進(jìn)入降低開(kāi)采量的階段。民的遷移和工作安置費用。高蓉:低壓天然氣的開(kāi)采、利用及前景33在確定停止向輸送干線(xiàn)供氣的時(shí)間時(shí),應該考油氣田為例。在近25~30年內,將要確定這些油慮到在油氣田采用的天然氣開(kāi)采和預處理工藝及設氣田低壓天然氣的儲量和開(kāi)采水平。預測將以研究備安裝系統,還要考慮到低壓天然氣利用的規劃工及其外延到設計預算范圍外的設計指數為基礎。藝。在秋明地區北部主要的塞諾曼油氣田基本上都近10年來(lái)在 BbIhranmypoBckoe和MeBe;be油采用兩級天然氣壓縮系統瓜KC。最初的設計壓縮氣田已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行低壓天然氣的開(kāi)采,根據預算等級為1.4,目前沒(méi)有規劃在開(kāi)發(fā)后期建設第三2010年以后,其年開(kāi)采量可達到50×108~70級的KC。文獻3中根據能量特性對天然氣儲量105m3,也就是說(shuō)可達到OAO"ra3mpoM”公司天進(jìn)行了分類(lèi),根據該文獻中所推薦的分類(lèi),低壓天然氣年開(kāi)采總量的10%以上。應該指出,根據已然氣是指在輸氣干線(xiàn)的公稱(chēng)壓力為7.5MPa條件下經(jīng)完成的評估,M6 yprcKoe油氣田的低壓天然氣向其供氣時(shí)要求使用超過(guò)兩級的丌KC、壓縮等級開(kāi)采將比 ypeHroHCkoe油氣田早。與 ypeHronCkoe為1.44的天然氣。這與C入口處的壓力油氣田相比,M6 yprcKoe油氣田開(kāi)采天然氣的速3.6MPa及中等油層壓力約5MPa相匹配。度更快。到2030年,HITP地區塞諾曼氣區的低該文獻評估秋明省HaM-Iyp-Ta3 OBCkhi地壓天然氣可達到其總的可開(kāi)采量,這些氣區的巖層區(HITP)的低壓塞諾曼天然氣儲量約為75000天然氣中甲烷的含量超過(guò)98%10°m3,其中包括供當地需求使用的2000×目前,在世界范圍內包括俄羅斯的天然氣開(kāi)采活動(dòng)中有各種不同的低壓天然氣的利用工藝,包括應該指出,根據文獻3中所推薦的分類(lèi),在發(fā)電、化學(xué)合成(主要針對油田中含重成分的伴主要的塞諾曼氣藏正在進(jìn)行低壓天然氣的開(kāi)采。對生天然氣)甲醇的生產(chǎn)等。但是,現有的工藝主于低壓天然氣的開(kāi)采和利用還沒(méi)有成熟的技術(shù)辦法要用于距離用戶(hù)較近、規模相對較小的油氣田和工藝,同時(shí)與計劃開(kāi)采的新的、復雜的、偏遠礦在距離消費中心較遠的西西伯利亞油氣田,塞區相比,其開(kāi)采成本還比較低,盡管在不遠的將來(lái)諾曼氣區大量的低壓甲烷氣的利用問(wèn)題在性質(zhì)上要成本將迅速增長(cháng)。復雜得多,所涉及的范圍也更廣。目前,還沒(méi)有適目前,已經(jīng)在使用或計劃采用壓縮等級為1.7合這種大規模低壓天然氣利用的有效工藝。和2.2的KC增壓器混合流通部分,以后還要研與此相關(guān),對在油氣田開(kāi)采之前實(shí)行工藝的可制壓縮等級達到3的設備。根據ECI入口的位置能性進(jìn)行了研究,這樣可以避免在當地使用低壓天和輸氣干線(xiàn)的運行機制,進(jìn)氣壓力能夠達到4(或然氣的必要性。以 MerBexbe油氣田為例,設計的更低)至7MPa(甚至更高)所以,C入口處開(kāi)采指數作為今后計算的基礎\.這不止一次地由能保證向輸氣干線(xiàn)供氣的壓力,在兩級壓縮系統條設計壓力預算和開(kāi)采實(shí)踐加以確認,對于西西伯利件下,實(shí)際上可低于評價(jià)低壓天然氣儲量時(shí)所采用亞油氣田的塞諾曼浮游氣藏,每年在開(kāi)采后期進(jìn)入的壓力氣藏的巖層水量基本上是由斷面上氣體飽和部分和為了評估HITP地區低壓天然氣的儲量和開(kāi)含水部分之間的壓力差決定的,實(shí)際上是穩定的且采量,制定了更加嚴格的標準。將天然氣劃分為低很少依賴(lài)于目前的年開(kāi)采量。所以,如果目前的年壓天然氣的界線(xiàn)標準帶有一定的條件性,通常采用開(kāi)采量能夠完全由進(jìn)入氣藏的水量進(jìn)行平衡的話(huà)礦區的中等油層壓力2MPa或更低。在這種情況則在氣藏的氣體飽和部分的實(shí)際年開(kāi)采量將會(huì )得到下,氣井分布區的油層壓力不超過(guò)1.5~1.7MPa,穩定的油層壓力的支持。開(kāi)采前的這種機制可以支井口處的壓力不超過(guò)1.2~1.4MPa。在這樣的井口持相當長(cháng)的一個(gè)時(shí)期,目前水進(jìn)入氣藏的條件沒(méi)有壓力和壓縮等級為144和2.2的兩級C條件發(fā)生變化。滿(mǎn)足該原則的年開(kāi)采量可以稱(chēng)為“平下,在干線(xiàn)運輸系統入口處的壓力約為4MPa。對衡開(kāi)采量”,而推薦的開(kāi)采前的機制則應稱(chēng)為“能于塞諾曼氣藏,考慮到水的進(jìn)入,在油層壓力為源保中國煤化工 II. Kopotaebon提出的2MPa的條件下,巖層中剩余天然氣儲量將接近初能CNMHG以上述前提為基礎所始儲量的10%,這符合上述的在完成向輸氣干線(xiàn)完成的評價(jià)預算表明,向開(kāi)采量平衡機制的過(guò)渡要供氣的工業(yè)利用后所作的供氣評價(jià)。求根據其完成的時(shí)間將設計可采量降低至~均。為了進(jìn)行細致的預測,選擇目前正在研究近期顯然向平衡開(kāi)采量的過(guò)渡時(shí)間應在科技-經(jīng)濟預將要投產(chǎn)的OAIa3mpoM"公司在HmP地區的(下轉第38頁(yè))國外油田工程第20卷第12期(2004.12)腐蝕性及其輸送條件,安全運行10年的期限,推薦列在表1的管材選擇方案。在有多種管材方案的情4 coctoHhhe oκpyκaoeiφpeπη hpoAHbIX pecyPcOB B況下,必須根據技術(shù)經(jīng)濟指標的計算結果加以HHKHeBapTOBCKOM pahoHe// AHammTHHecKHi 063op選擇。參考文獻5 CHTeHKOB B T., lepeBo3ueHKo B H. OCHnIOB E I. yue:HepaBHOMepHOH IIpocalKH OCHOBaHHH IIpM CTpOHTe/IbCTBe1 Oco6eHHOCTH 3KCTITyaTaIIMH CKBaHH C OIH Ha 103IHeHcreKJoivlacThKOBbIXrpy6onporeet9hoecrammH paspa6oTKH CaIopckoro MecropoxneHHA/ITeHepaIoB,B. H. HIOHAHIKHH IO B. 3eirMaH M. K. Pora4eB//3 HmCTBO.-2001.-N6.-C.66-676 TeTHoeBa T. B. OcHOBHble IpHHILHlIbI paspa6oTKHHecpTHHoe xo3ahcrBoTexHOJoTHH npoM3BOICTBa Tpyo2∏IMera/THHecKHX TPy6IlpoMbIC/IOBbIX HedprerasonpoBonax 3anaIHOH CH6HPW/HHPedpopMaTcKaA, B. B. 3aBb/IOB,H. T. PonMOHOBa H up /HedrHHoro copTaMeHra nIoBblllleHHOH 3KcILlyaTaLHOHHOHHanexHOCTH",-BoJTXKCKHH . BHMM 997,-C8-103aImmhra meTaIoB. -2000. -T 36.-Nol,-C 51-53 OcHOBHble HanpaBJIeHHA pa6oT no 6opb6e c Kopo3wei資料來(lái)源于俄羅斯《Heφ TAHoe XossmictBo》2003年3月HedprenpoMbIc/oBoro o6opyIoBaHHH/P. T. TaneeB, Ill. p(收稿日期2004-07-20)TaxayTIHHOB, A. p. Mara/TmMOB H Ip //HedTAHoe xo3A(上接第33頁(yè))◇為了保證在停止向輸氣干線(xiàn)供氣后能夠最大算的基礎上進(jìn)行確定。在這種情況下,天然氣開(kāi)采程度地開(kāi)采出剩余的天然氣儲量,必須給予開(kāi)采者量的降低,或許要求減少目前天然氣井的數量,目?jì)?yōu)惠的稅收政策。的是保護不必要的產(chǎn)量和流量,保證將積聚水和巖◇必須針對西西伯利亞氣田開(kāi)采和利用低壓天層水排岀,并保證可開(kāi)采的溫度范圍。甚至要求對然氣剩余儲量的工藝和方法,制定跨行業(yè)政府開(kāi)采進(jìn)行有效的控制和調整,包括對所選擇的對象計劃。按照面積和尺寸進(jìn)行重新分配。然而,對于解決類(lèi)參考文獻似的問(wèn)題,在天然氣工業(yè)中已積累了大量的經(jīng)驗I YpHHCOH I. C, TblllvIsP H. C., XoIll M. M.3KOHOMHKa而且其工藝解決辦法不會(huì )引起任何的疑慮。應該指1pa6oTKH ra3oBbIX MecropoxneHHH -M. Hepa 1973. -304c出,采用推薦的開(kāi)采前工藝,在開(kāi)采當地利用低壓2 TpHueHKo A.H. JoopoBOJIbCKHH I.n. lepeMblllILeB IO天然氣,可能是非常有吸引力的,可以保證穩定的A. H Ip. Bo3MOXKHble HanpaBneHHA Hcno/b30BaHHA HM3K開(kāi)采和壓力水平。OHanopHoro rasa//To3oBag mpoMbIllIeHHOCTb. -1988將來(lái)甚至不能排除采用向氣藏的含水部分注水No.3.-C.51-53或非烴類(lèi)氣體的途徑來(lái)保證巖層壓力,其間可以利3 Tep-CapKHCOB P. M., AMypCKHi r. I., CrenaHOB H. T用已開(kāi)發(fā)井的閑置資源。目前,全俄天然氣研究院KIaccHdplKaI[Hg H3B/eKaeMBIX OCTaTOLHBIX 3arnacoB rasa//正在P.M. Tep-CapKHCOB的領(lǐng)導下,對在塞諾曼氣IlvIeHHOCTH.-2000.-No.12.-C.32-334∏ooKB.I.,T區的開(kāi)采后期注入氮氣以提高天然氣的最終開(kāi)采水PaccoxHH C. I. BbITechehhe 3alliemeHHoro ra3a a3OTOM 13平進(jìn)行設計前的可行性研究工作4o6BOIHHBlero I/acTa//To3oBas pombilllIeHHOCTb在上述基礎上可以得出以下結論20C23-2◇在制定西西伯利亞大型氣田開(kāi)采后期的設計中國煤化工和調整原則時(shí),應該從根本上考慮如何完全地從氣CN GUUeHHoC》2002年5月藏中開(kāi)采出碳氫化合物。(收稿日期2004-05-20)