32國外油田工程第20卷第12期(2004.12)低壓天然氣的開采、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(tuán)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(fù)雜,而且開采成本升線供氣時已達(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)界限,而其剩余高。天然氣的開采及其向輸送干線的供應(yīng)在經(jīng)濟(jì)效天然氣儲量的預(yù)測量仍然相當(dāng)巨大,為提高益上都變得很低,由此出現(xiàn)了低壓天然氣的開采和儲藏中碳?xì)浠衔锏拈_采程度,解決低壓天利用問題。然氣開采和利用問題具有重要的意義。問題這個問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采地區(qū)創(chuàng)建其有效學(xué)院 CeN CO的著作中被明確提出2利用的開采工藝。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采利用西送干線供氣的可能性和經(jīng)濟(jì)合理性出發(fā),目前其可西伯利亞預(yù)測的最終供氣率不會超過90%~92%。這種情況下,氣藏中可能還殘留著大量的天然氣儲量,被前蘇聯(lián)天然氣工業(yè)發(fā)展的第一階段一直延續(xù)到開采的4個油氣田Merbecke、 BbihrarypoE20世紀(jì)70年代,這一階段與分布于工業(yè)發(fā)達(dá)和農(nóng)Koe、 ypehroickoe和AM6 yprCKoe油氣田的塞諾曼業(yè)基礎(chǔ)較好地區(qū)的∏oBO、馬克蘭和北高加索礦藏中殘留的天然氣儲量就超過15000×10°m3等相對較小油氣田(與現(xiàn)代的油氣田規(guī)模相比較如果不考慮迅速增長的開采和運輸費用,這些儲量而言)的開發(fā)緊密相關(guān)。對此階段,一本專著曾的一半以上在目前的開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采出來?？傊?樂 Mano-hehellkHI自治區(qū)僅探明問題。最低油層壓力是指在達(dá)到該壓力后所進(jìn)行的油氣田中的剩余天然氣儲量就達(dá)400010開采從經(jīng)濟(jì)角度上講都是無效益的,即報廢壓5000×105m3。所以,如何經(jīng)濟(jì)地開采和利用剩余力1。但對于歐洲的部分油氣田,實現(xiàn)天然氣的天然氣儲量的問題具有廣泛的意義。還應(yīng)指出這開采和利用能夠達(dá)到非常低的井囗壓力—直至幾問題的社會意義:延長這些主要油氣田的生命周期個大氣壓。同時,在向輸送干線供氣效率很低的情可以保證在那些專為開采而建設(shè)的城市里繼續(xù)有人況下,所開采的天然氣只能供應(yīng)給當(dāng)?shù)氐南M者。居住還應(yīng)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采量都比較低。接近低壓天然氣的開采期,這兩個油氣田的油層壓從20世紀(jì)70年代至今,俄羅斯天然氣工業(yè)的力都降到2~3MPa。將來像 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低壓天然氣MenBexkbe、 y pehroicKoe和6 yprcKoe油氣田的的開采和其工藝創(chuàng)建的問題開發(fā)和開采密切相關(guān)。建設(shè)了強有力的天然氣運輸?shù)?直到今天還沒有關(guān)于低壓天然氣這個概系統(tǒng)(統(tǒng)一的夭然氣供應(yīng)系統(tǒng))以向俄羅斯的歐念的確切且被普遍接受的定義。以經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)為基洲部分、獨聯(lián)體國家和西歐供應(yīng)天然氣。天然氣工礎(chǔ),低壓天然氣是指由于很低的油層和井囗壓力使業(yè)發(fā)展該階段的顯著特點:基礎(chǔ)油氣田位置偏遠(yuǎn),天然氣的開采和后期輸送變得不經(jīng)濟(jì)的天然氣。但當(dāng)?shù)靥烊粴獾南M需求呈現(xiàn)相對較小的增長趨勢目前中國煤化工,因為天然氣的價格盡管天然氣開采地區(qū)的工業(yè)基礎(chǔ)在進(jìn)一步發(fā)展與其CNMH(邙較低且由政府機(jī)構(gòu)調(diào)目前,已經(jīng)對Mao-Heek自治區(qū)主要的控,而且在將來很長時間內(nèi)都具有不確定性。很明塞諾曼天然氣藏在很大程度上進(jìn)行了開采。這些氣顯,在確定天然氣的合理開采范圍時必須考慮到油藏的油層壓力已降至3~4MPa,甚至更低,而且還氣田停止開采后清理相關(guān)產(chǎn)業(yè)的費用及基地城市居在繼續(xù)下降,天然氣田已進(jìn)入降低開采量的階段。民的遷移和工作安置費用。高蓉:低壓天然氣的開采、利用及前景33在確定停止向輸送干線供氣的時間時,應(yīng)該考油氣田為例。在近25~30年內(nèi),將要確定這些油慮到在油氣田采用的天然氣開采和預(yù)處理工藝及設(shè)氣田低壓天然氣的儲量和開采水平。預(yù)測將以研究備安裝系統(tǒng),還要考慮到低壓天然氣利用的規(guī)劃工及其外延到設(shè)計預(yù)算范圍外的設(shè)計指數(shù)為基礎(chǔ)。藝。在秋明地區(qū)北部主要的塞諾曼油氣田基本上都近10年來在 BbIhranmypoBckoe和MeBe;be油采用兩級天然氣壓縮系統(tǒng)瓜KC。最初的設(shè)計壓縮氣田已經(jīng)開始進(jìn)行低壓天然氣的開采,根據(jù)預(yù)算等級為1.4,目前沒有規(guī)劃在開發(fā)后期建設(shè)第三2010年以后,其年開采量可達(dá)到50×108~70級的KC。文獻(xiàn)3中根據(jù)能量特性對天然氣儲量105m3,也就是說可達(dá)到OAO"ra3mpoM”公司天進(jìn)行了分類,根據(jù)該文獻(xiàn)中所推薦的分類,低壓天然氣年開采總量的10%以上。應(yīng)該指出,根據(jù)已然氣是指在輸氣干線的公稱壓力為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要求使用超過兩級的丌KC、壓縮等級開采將比 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(qū)塞諾曼氣區(qū)的低該文獻(xiàn)評估秋明省HaM-Iyp-Ta3 OBCkhi地壓天然氣可達(dá)到其總的可開采量,這些氣區(qū)的巖層區(qū)(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98%10°m3,其中包括供當(dāng)?shù)匦枨笫褂玫?000×目前,在世界范圍內(nèi)包括俄羅斯的天然氣開采活動中有各種不同的低壓天然氣的利用工藝,包括應(yīng)該指出,根據(jù)文獻(xiàn)3中所推薦的分類,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)行低壓天然氣的開采。對生天然氣)甲醇的生產(chǎn)等。但是,現(xiàn)有的工藝主于低壓天然氣的開采和利用還沒有成熟的技術(shù)辦法要用于距離用戶較近、規(guī)模相對較小的油氣田和工藝,同時與計劃開采的新的、復(fù)雜的、偏遠(yuǎn)礦在距離消費中心較遠(yuǎn)的西西伯利亞油氣田,塞區(qū)相比,其開采成本還比較低,盡管在不遠(yuǎn)的將來諾曼氣區(qū)大量的低壓甲烷氣的利用問題在性質(zhì)上要成本將迅速增長。復(fù)雜得多,所涉及的范圍也更廣。目前,還沒有適目前,已經(jīng)在使用或計劃采用壓縮等級為1.7合這種大規(guī)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),對在油氣田開采之前實行工藝的可制壓縮等級達(dá)到3的設(shè)備。根據(jù)ECI入口的位置能性進(jìn)行了研究,這樣可以避免在當(dāng)?shù)厥褂玫蛪禾旌洼敋飧删€的運行機(jī)制,進(jìn)氣壓力能夠達(dá)到4(或然氣的必要性。以 MerBexbe油氣田為例,設(shè)計的更低)至7MPa(甚至更高)所以,C入口處開采指數(shù)作為今后計算的基礎(chǔ)\.這不止一次地由能保證向輸氣干線供氣的壓力,在兩級壓縮系統(tǒng)條設(shè)計壓力預(yù)算和開采實踐加以確認(rèn),對于西西伯利件下,實際上可低于評價低壓天然氣儲量時所采用亞油氣田的塞諾曼浮游氣藏,每年在開采后期進(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(qū)低壓天然氣的儲量和開含水部分之間的壓力差決定的,實際上是穩(wěn)定的且采量,制定了更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。將天然氣劃分為低很少依賴于目前的年開采量。所以,如果目前的年壓天然氣的界線標(biāo)準(zhǔn)帶有一定的條件性,通常采用開采量能夠完全由進(jìn)入氣藏的水量進(jìn)行平衡的話礦區(qū)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際年開采量將會得到下,氣井分布區(qū)的油層壓力不超過1.5~1.7MPa,穩(wěn)定的油層壓力的支持。開采前的這種機(jī)制可以支井口處的壓力不超過1.2~1.4MPa。在這樣的井口持相當(dāng)長的一個時期,目前水進(jìn)入氣藏的條件沒有壓力和壓縮等級為144和2.2的兩級C條件發(fā)生變化。滿足該原則的年開采量可以稱為“平下,在干線運輸系統(tǒng)入口處的壓力約為4MPa。對衡開采量”,而推薦的開采前的機(jī)制則應(yīng)稱為“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(chǔ)所始儲量的10%,這符合上述的在完成向輸氣干線完成的評價預(yù)算表明,向開采量平衡機(jī)制的過渡要供氣的工業(yè)利用后所作的供氣評價。求根據(jù)其完成的時間將設(shè)計可采量降低至~均。為了進(jìn)行細(xì)致的預(yù)測,選擇目前正在研究近期顯然向平衡開采量的過渡時間應(yīng)在科技-經(jīng)濟(jì)預(yù)將要投產(chǎn)的OAIa3mpoM"公司在HmP地區(qū)的(下轉(zhuǎn)第38頁)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(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計算結(jié)果加以HHKHeBapTOBCKOM pahoHe// AHammTHHecKHi 063op選擇。參考文獻(xiàn)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)◇為了保證在停止向輸氣干線供氣后能夠最大算的基礎(chǔ)上進(jìn)行確定。在這種情況下,天然氣開采程度地開采出剩余的天然氣儲量,必須給予開采者量的降低,或許要求減少目前天然氣井的數(shù)量,目優(yōu)惠的稅收政策。的是保護(hù)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采和利用低壓天層水排岀,并保證可開采的溫度范圍。甚至要求對然氣剩余儲量的工藝和方法,制定跨行業(yè)政府開采進(jìn)行有效的控制和調(diào)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,對于解決類參考文獻(xiàn)似的問題,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引起任何的疑慮。應(yīng)該指1pa6oTKH ra3oBbIX MecropoxneHHH -M. Hepa 1973. -304c出,采用推薦的開采前工藝,在開采當(dāng)?shù)乩玫蛪? 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(wěn)定的A. H Ip. Bo3MOXKHble HanpaBneHHA Hcno/b30BaHHA HM3K開采和壓力水平。OHanopHoro rasa//To3oBag mpoMbIllIeHHOCTb. -1988將來甚至不能排除采用向氣藏的含水部分注水No.3.-C.51-53或非烴類氣體的途徑來保證巖層壓力,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(dǎo)下,對在塞諾曼氣IlvIeHHOCTH.-2000.-No.12.-C.32-334∏ooKB.I.,T區(qū)的開采后期注入氮氣以提高天然氣的最終開采水PaccoxHH C. I. BbITechehhe 3alliemeHHoro ra3a a3OTOM 13平進(jìn)行設(shè)計前的可行性研究工作4o6BOIHHBlero I/acTa//To3oBas pombilllIeHHOCTb在上述基礎(chǔ)上可以得出以下結(jié)論20C23-2◇在制定西西伯利亞大型氣田開采后期的設(shè)計中國煤化工和調(diào)整原則時,應(yīng)該從根本上考慮如何完全地從氣CN GUUeHHoC》2002年5月藏中開采出碳?xì)浠衔铩?收稿日期2004-05-20)