煤层气藏采出水对环境的影响及治理技术
3高哲荣,工程师;1985年毕业于西安石油学院地球物理仪器专业;现从事石油地质研究工作。地址:(102801)河北省廊坊市万庄44号信箱天然气研究所。电话:(010)62095017转3400。
煤层气藏采出水对环境的影响及治理技术
高哲荣3
(中国石油天然气总公司石油勘探开发科学研究院)
于晓丽
(中国石油天然气总公司环境监测中心)
高哲荣等.煤层气藏采出水对环境的影响及治理技术.天然气工业,1997;17(1):58～60
摘 要 我国是世界上煤层气资源最丰富的国家之一,初步预测煤层气远景资源量为35×1012～
25×1012m 3。煤层气以资源潜力、优质能源和化工原料、埋藏浅、开发成本低、受益时间长等优越条件,日益被人们
所重视。但是,一般来说,煤层气的开发会带来矿化度高的采出水。文中从煤层采出水的来源、化学组成入手,论述了煤层气藏采出水对环境的影响,提出了煤层气藏采出水的处理工艺、处理方法以及煤层气的有效利用方式等治理对策。
主题词 煤层气 采出水 环境影响 处理 技术 研究
煤层气系指赋存于煤层中的天然气,包括煤层颗粒表面的吸附气、煤层裂缝和割理内的游离气、煤层水中的溶解气以及煤层夹层中的游离气四大部分。吸附气占总含气量的90%以上,故又称为吸附气。煤层气由90%～99%的CH 4和少量其它气体
(CO 2、N 2、C 2+
)组成。早在本世纪50年代,煤层气就已在国外一些地区被利用。到1994年底,全美已有6000多口煤层气井,年产量逾210×108m 3,约占美国天然气总产量的4.2%。世界一些煤炭资源丰富的国家也开始从事这方面的研究和探索,如澳大利亚、加拿大等。我国地矿、煤炭、石油部门已开始投入煤层气这一新领域的勘探,同时吸引了众多的国外公司寻求与中国合作。目前已完钻90多口煤层气试验井。由于我国煤层气工业起步晚,现在还没有进入商业性开发阶段,基本上处于选区评价阶段。
煤层气藏采出水对环境的影响
1.煤层气藏采出水及其化学组成
由于煤层气藏的形成需要有一个较稳定的水动
力条件,与煤层气共存的是大量的煤层水。为了使煤层气解吸并流向井底,首先要排水降压。水力压裂可以缩短这种排水降压时间。所谓水力压裂就是用水力产生的人工裂缝来沟通煤层中的天然裂缝,以加速煤层的排水降压,使煤层甲烷气投入开发。美国把水力压裂作为煤层气井增产的优选措施。我国80余
口煤层气的开发实验井,多数也采用水力压裂。因此,在煤层气井采气前及采气过程中,伴随着水的不断产出。如鲁西地区靠近历城的济古1井,太原组62018～687m ,日产气500m 3、产水200m 3;河东地区高家坪附近,由中原油田施工的SG —3井,日产气2×104m 3、产水40m 3。煤层气生产与常规天然气生产的最大差别之一就在于这种采出水。在煤层气生产之前,一般来说,要从井中抽水长达6个月或更久。当进行多煤层气生产时,产出水量会更多。
煤层气藏采出水的主要化学组分包括碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物、钙、镁和钠等。其次还有少量的铁、硫化物等。表1列出了湖南冷试1井等井采出水的组分。
表1 湖南冷试1井等井采出水组分
Table 1.Co m pestion of produced water fro m well L engsh i
1i n Hunan and so m e other wells
井 名N a ++K +Ca 2+M g 2+HCO 3-CO 2-3SO 2-4
Cl -矿化度
湖南冷试1井3366
12102143未检出未检出1511718445376
大城胜热1井
1170-6100250-510016713165
大参1井1547241012128901930101401218084452
注:1)湖南冷试1井为水样采集后,通过长途运输送回实验室
后的测定结果,未能在煤层气井采出口直接采样测定,此结果仅作参考;2)单位均为m g L 。
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85?钻采工艺与装备1997年1月
从表1可以看出,煤层气采出水化学组成的特点是矿化度高、氯化物大。
影响采出水水质的因素很多,不同地区,甚至同一地区不同埋藏深度,其水质也不一样。一般来说,矿化度随煤层气的埋藏深度增大而增加。大城地区石炭二叠系的地层水泾流由东向西,凸起东南高部位矿化度为4000～6000m g L,向西矿化度逐渐增高,水型也由C l—HCO3—N a型过渡为C l—N a型,至文安斜坡带矿化度达到8000m g L以上,河西务构造带矿化度20000～30000m g L,N a C l小于1,属于封闭的N aC l水型。河南豫西地区水城、盘县一带,地下水活动微弱,地层水矿化度随埋深增大而加大,至400m已超过1000m g L。水型由上部的HCO3—N a变为C l—HCO3—N a型,估计更深处矿化度,有可能出现高C l—N a型。评价煤层气水质的主要指标是总矿化度,其中包括氯化物。
2、采出水对环境的影响
矿化度是指水中所含无机物成分的总量。在干旱的华北地区和西北地区,煤层气藏采出水可用于灌溉农田。GB5084—92《农田灌溉水质标准》将农田灌溉水水质要求分为二类。一类是指工业废水或城市污水作为农业用水的主要水源,并长期利用的灌区;二类是指工业废水或城市污水作为农业用水的补充水源,而实行清污混灌轮灌的灌区。对于一类,盐碱地区要求:水中矿化度小于2000m g L;非盐碱地区,小于1000m g L。对于二类,盐碱地区要求水中矿化度小于2000m g L,非盐碱地区小于1500m g L;同时要求一类灌区水中氯化物小于200m g L,二类灌区小于300m g L。
水中矿化度高,不仅加剧土地盐碱化,致使植被遭受损伤,而且会使植被的固沙作用降低,导致沙漠迁移,使土地沙漠化。水中氯化物含量高时,也会损害金属管道和构筑物。
煤层气的开发与环境保护要同步进行,就可以避免只注重油田开发而忽视保护环境所造成的被动局面,防患于未然。
煤层气藏采出水的治理和利用
我国煤层气资源主要分布在华北、西北、华南、东北和滇藏五个地区。华北有19个含煤区、西北17个、华南23个、东北9个,分别占我国煤层气资源量的5811%、3117%、816%、2%,滇藏地区可忽略不计。华北和西北属于干旱型地区,煤层气藏采出水通过合理处理后可以用于农田灌溉。其它地区,煤层气藏采出水处理达标后,可以地面排放或回注以提高采气率,或回灌到废井。
1.煤层气藏采出水处理工艺
采出水经过曝气池曝气沉淀除去煤渣,降低铁和有机物的含量后,取上清液通过除盐装置(反渗析膜、电渗析膜、蒸发池或离子交换法)达标后,用于农田灌溉、地面排放、回注或加回灌。
(1)曝气沉淀法
曝气沉淀法首先是曝气处理,之后将水排放到池中进行悬浮固体沉淀和再曝气。通过曝气沉淀方法处理的采出水能将含铁量降至3m g L以下,将BOD降低50%～90%。
(2)反渗析法
反渗析法是通过半渗透膜将废水选择性分离为净化的“渗透”液和残余“浓缩”液的一种压力驱动过程。其作业和性能主要取决于温度、pH值、浓度、极化、膜的致密度、污垢和结垢趋势以及氯化物的含量。利用反渗析法可以使总矿化度降至100m g L,使硫酸盐和钠、碳酸氢盐、氯化物的清除效率分别达到:75%～100%、46%～80%、30%～94%。反渗析法处理得到的浓缩盐水通常占初始采出水处理量的15%～25%。
(3)电渗析法
电渗析法是利用模电位梯度清除采出水中溶解盐的膜分离方法。电渗析法清除溶解盐取决于很多因素,例如采出水的保留时间、电渗析采用的薄膜等。电渗析法得到的浓盐水一般占初始采出水处理量的5%～15%。总矿化度降至500m g L左右,平均清除率大约40%。
(4)蒸发法
蒸发法是利用加热蒸发来处理高含盐采出水的方法。从蒸发池中出来的气体,几乎可以100%的清除溶解固体。蒸发处理产生的H2S污染以及蒸发池的渗漏会对周围环境造成破坏,因此,应作适当处理。比如,在蒸发池中补充防渗物质,加处理剂防止H2S挥发。先进的蒸发处理系统包括蒸发器、热交换器、浓缩罐、泵、压缩机、仪表等,在封闭状态下进行处理会避免对处理系统周围大气和土壤的污染。
(5)离子交换法
离子交换是将溶解于水的不想要离子转移到一个叫做离子交换剂的固体物质上的过程。目前采用的树脂一般为羧酸和磺化树脂。离子交换法处理后的采出水,总矿化度小于1000m g L。
2.采出水利用
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第17卷第1期 天 然 气 工 业 钻采工艺与装备
(1)农田灌溉
如前所述,依据GB 5084—92《农田灌溉水质标准》进行处理,达标后可用于农田灌溉。(2)地面排放
当排放的采出水量远远小于河流流量时,可以利用河流水体稀释法,将采出水排放到这些受纳水体中。但必须遵守相应的国家法规。
(3)回注或回灌煤层气藏采出水的成功回注,关键取决于回注层位的选择。回注层位关系到回注井和回注系统的使用寿命、处理能力和处理费用。回注层位必须具备:有足够的空间、较高的渗透率、封闭性好、耐压。同时要求注入水与注入层位的岩石及其地层水不发
生化学反应生成沉淀,注入水不会促进地层中硫酸盐还原菌的繁殖,保证不堵塞地层。
我国煤层气以资源潜力、优质能源和化工原料、埋藏浅、开发成本低、受益时间长等优越条件,日益被人们所重视。但对大量采出水的存在,必须进行合理处理,有效利用,变废为宝。从而形成煤层气开发—经济效益—社会效益—环境保护的良性循环。
参 考 文 献
1 胥尚湘.气田产出水回注问题探讨.油气田环境保护,
1993;3(2)
审稿人 副编审 赵定中收稿日期 1996208226 编辑 钟水清
3周方勤,1955年生,工程师;1980年毕业于重庆大学工业企业电气自动化专业,现为四川石油管理局输气公司管道检测研究服务中心经理。地址:(610215)四川省成都市华阳镇。
对长输天然气管线进行风险性评价的初探
周方勤3
(四川石油管理局输气公司管道检测研究服务中心)
周方勤.对长输天然气管线进行风险性评价的初探.天然气工业,1997;17(1):60～63
摘 要 随着长输天然气管线埋地时间的增长,由于管道材质问题或因施工、腐蚀和外力作用造成的损伤,使管
管道状况逐渐恶化。管线故障的发生严重制约了集、输气能力的提高,导致管线维修改造费用增大,造成较大的经济损失;同时由于事故时有发生,直接威胁人身安全和破坏生态环境;因此对长输天然气管线进行风险性评价是非常重要的。对四川石油管理局长输天然气管线的状况进行了分析,找出了管道事故主要是因腐蚀造成的,因此必须对所有老管线逐步进行检测、评价、维修。提出了管线检测方法及评价整改程序,采用国内外技术综合方法对管线开展检测评价和风险管理。
主题词 天然气 管道输送 管道事故 管道检测 管道维修 风险 评价 分析
绝大多数人认为低压天然气管线是比较安全的管线,其危险性小于高压天然气管线。但是,安全不是绝对的,主要的是我们愿意和能够承担多大的风险。
随着管线埋地时间的增长,由于管道材质问题或施工造成的损伤,加之腐蚀和外力的作用,管道状况逐渐恶化,事故时有发生,直接威胁人身安全,破坏生态环境,并给管道工业造成巨大的经济损失。对此,世界各国和管道工业界都十分重视,不断制定或修改设计、施工、操作、维护保养等方面的法规和标准,研究造成各种事故的原因、机理和影响事故发生率的多种因素及其相互间的关系,从而找出评定管
线安全性的有效方法。目前确定管线状况的方法分为三类:第一类采用管内仪器检测即智能清管器;第二类进行水压实验;第三类采用工程临界估定法来确定管线的适应能力,即利用各种技术来研究管壁厚度的某些特征,研究被证实的破裂机械特征及其某些操作数据,最后作出管道是否具有足够安全性的确切判断。
基于当今油气工业部门的经济状况,继续使用老管线比更换新管线更具吸引力。尤其是近年来油价的下跌,气价的偏低,使新管线的铺设受到限制。?
06?储运与地面建设1997年1月
油田采出水处理工艺概述
油田采出水处理工艺概述 摘要：我国油田广泛采用采出水有效回注对油田进行高效开采，因此，油田采出水处理技术的发展对油田的再开发和可持续发展意义重大。本文概述油田采出水处理的发展历程，并对油田采出水处理的现状和水处理存在的问题进行阐述，并提出建议，以期为油田水处理的发展提出帮助。 关键词：油田采出水水处理现状及问题 一、概述 我国大部分油田采用注水开发方式，随着油田的不断开发，油井采水液的含水率不断上升，一些区块的含水率已达80%以上，对采出水进行处理、有效回注成为解决油田污水既经济又实用的途径[1，2]。目前，含油采出水已成为油田主要的注水水源，尤其是在延长油田等缺水油区。随着油田外围低渗透油田和表外储层的连续开发，为保证油田的高效注采开发，对油田注水水质的要求不断提高。因此，油田水处理技术已成为我国石油生产中一项重要技术。 二、采出水处理工艺 1.采出水处理现状 油田采出水成分比较复杂，含油量及油在水中存在形式有差异，且常与其它污水混合处理，单一采出水处理设备处理效果不佳；在实际应用中，通常是两三种水处理设备联合使用，才能确保出水水质达到回注标准。另外，不同油田的生产方式、环保要求及净化水的用途等不同，造成油田采出水处理工艺技术的差别比较明显。 2.采出水处理的发展历程 在油田采出水处理工艺中，通常采用“预处理+深度处理”方式处理。进入深度处理设备前的一系列处理方法称为预处理，包含一级处理与二级处理。常见的一级处理有重力分离、浮选及离心分离，主要除去浮油及颗粒固体；二级处理主要有过滤、粗粒化、化学处理等，主要是破乳和去除分散油。深度处理有超滤、活性炭吸附、生化处理等，主要去除溶解油。 采出水处理工艺具有明显的时代特征，主要分四个阶段： 2.1沉降除油+石英砂过滤 油田开发初期（1978～1985年），原油脱水采用两段电化学处理流程；污水处理工艺采用自然浮升、混凝沉降、压力过滤等流程，采出水主要以排放为主。
非常规油气资源开发的关键技术
非常规油气资源开发的关键技术 摘要：随着中国经济的快速发展，国内常规油气的开发生产已不能满足经济发展的需要，必须寻求新的出路。当前，世界各国都很重视非常规油气资源的开发和利用，煤层气、致密气和页岩气等已经在部分国家实现了有效开发。为此，详细分析了世界煤层气、致密气和页岩气等非常规油气资源的勘探开发现状；简述了中国在煤层气、致密气和页岩气等非常规能源方面所开展的工作以及相关的关键技术；提出了加快中国非常规油气勘探开发业务发展的建议。 1中国非常规油气资源与勘探开发关键技术 随着油气勘探开发的不断深入发展，致密气、页岩气、煤层气、致密油等非常规油气在现有经济技术条件下展示了巨大的潜力，全球油气资源将迎来二次扩展。页岩气、致密气的发展，使美国天然气探明储量从2002年的 4.96×1012m3增加到2008年的6.86×1012m3，增幅超过38%。中国的非常规油气资源也十分丰富，页岩气、致密气、致密油、油页岩、油砂、煤层气等开发利用潜力巨大；但中国非常规油气具有地质研究起步较晚，资源潜力认识不清，开发技术相对落后等特征。基于非常规油气的特点，对中国非常规油气资源潜力进行初步评价，并总结近年来中国非常规油气勘探开发技术进展。 1.1致密气勘探开发关键技术 鄂尔多斯盆地的苏里格气田和大牛地气田资源丰富，但储集层物性差，孔隙度为4%～10%，渗透率为0.1×10?3～3.5×10?3μm2，单井产量低，产量递减快。针对该盆地的低渗透致密砂岩储集层，油田现场开展了大量的勘探开发技术攻关：①全数字地震勘探技术实现了薄气层的有效预测。通过“常规地震勘探向全数字地震勘探、单分量地震勘探向多分量地震勘探、叠后储集层预测向叠前有效储集层预测”3大技术转变，采用折射波静校正、4次项速度分析、地表一致性振幅反褶积等技术处理地震资料，剖面的有效频带宽度达到5～105Hz，与常规地震剖面相比，低频拓宽5Hz，高频拓宽10Hz，实现了“岩性体刻画—有效储集层预测—流体检测”的技术进步，形成了全数字地震薄气层预测和多波地震流体检测2大主体技术，为叠前有效储集层的预测奠定了基础；②针对苏里格地区高阻、低阻气层并存及孔隙结构复杂的特点，研发了感应-侧向联测法、视弹性模量系数法等6种低渗低阻气层识别技术，提高了气层判识能力；③钻井方面大力推广应用不动管柱分层压裂合采技术，有效提高了储集层动用程度。 鄂尔多斯盆地致密气勘探开发的成功，依赖于地质认识的不断提高与勘探开发技术的不断进步。经过大力推进技术研发，2010年苏里格气田和大牛地气田
煤层气井排采工操作手册
煤层气井排采操作手册中石油煤层气公司韩城分公司
目录 一、名词解释 二、煤层气排采基本原则 三、韩城煤层气地质特征 四、韩城煤层气排采特点 五、韩城煤层气井排采制度要求 六、煤层气井排采资料录取要求 七、排采巡井工岗位职责 八、排采住井工岗位职责 九、排采工作业流程 十、排采设备检查保养要求 十一、典型案例 基础篇 一：名词解释 1、煤层气：就是指在煤层内产生和赋存的天然气，其主要成分是 甲烷（CH4），约占70%以上，又称煤层甲烷、煤层吸附气或煤层瓦斯，它是煤层气的一种，是一种非常规天然气。煤层气与常规天然气最大不同点就在于煤岩既是它的储集岩又是生气原岩，它是煤层煤化作用的结果。煤的储集性和煤中天然气的储集是整个成煤作用过程的结果。 2、煤储集岩石学方面的参数：主要指煤阶、煤的显微组分、煤的 显微硬度。煤阶通过测定煤中镜质组反射率（R0）来确定。其余则用反光显微镜区分，同时亦可以求得割理宽度和密度。
3、煤阶：表示煤在埋藏历史中，沉积物有机质在成分和结构上经 历了一系列变化，其过程称之为煤的变质作用或煤化作用。可 以用多种物理和化学参数来表征煤的变质程度，常见的煤阶参 数有固定碳含量、镜质组反射率、水分含量。煤阶是影响割理 发育的主要因素。通常，低媒阶的煤割理不甚发育，到烟煤系 列时割理发育。割理面最密集的主要发生在低挥发分烟煤煤阶 附近，高于低挥发分烟煤煤阶，割理或裂缝又不发育，标本上 表现为割理封闭。 4、煤岩工业分析参数：该类参数是指煤的固定碳、挥发分、灰分、 水分，目的是对煤岩性能质量作出评价以及在煤储层评价中校 正含气量。 5、煤显微硬度：显微镜下可识别的煤的显微组分的抗压强度。不 同煤级和不同显微组分的显微硬度不同。在研究中，一般以均 质镜质体的显微硬度为代表。它是用专门的显微硬度仪进行测 定的。随着煤级的增高，煤显微硬度也有变化。 从褐煤到超无烟煤，煤的显微硬度值是增大的；同一煤级中，当镜质组还原性增强时，煤显微硬度略微降低；同一煤样中，煤显微硬度最大值与最小值间亦存在微小差异，反映出非均一性。 6、煤层含气量：是散失气量、解析气量和残余气量之和。散失气 量是指现场取出的含气煤心在装入解析罐之前释放出的气量； 解析气量是指煤心装入解析罐之后解析出的气体总量；残余气 量是指终止解析后仍留在煤中的那部分气量。对煤层气开采有 实际意义的是散失气量和自然解析气量，两项之和占总含气量 百分率越大，对煤层气开采越有利。 7、煤储层压力：是指煤层孔隙内流体所承受的压力，即通常所说 的孔隙流体压力。 8、临界解析压力：临界解析压力是指在煤层降压过程中气体开始 析出时所对应的压力值。可以根据临界解析压力与煤层压力了 解煤层气早期排采动态，临界解析压力越接近地层压力，排水 采气中需要降低的压力越小，越有利于气体降压开采，据此可 为制定煤层气排采方案提供重要依据。 9、地解比：地解比是临界解析压力与原始地层压力的比值。据此 比值可以预测产气高峰期到来的时间及是否可以高产。临界解 析压力越接近原始地层压力，含气饱和度愈高，高产富集条件 愈优越。据已勘探开发的数据，可将地解比划分为高地解比(＞
煤层气钻井与完井技术
煤层气井钻井完井技术浅议 蒋作焰 【摘要】：煤层在储层物性、机械力学性质及储集方式等方面具有与常规油气储层不同的特征；这些特征决定了煤层气井钻井、取心、完井及储层保护诸技术的特殊性。据此，我们从钻井完井工程的角度分析了现有技术存在的问题和制约煤层气开发效果的主要因素。研究并形成了一整套煤层气井的取心技术、储层保护技术和完井技术。这套技术应用于中国多个煤层气试验开发区，不仅满足了地质评价的需要，也为实现煤层气工业性开采起到了积极推动作用。 【关键词】：煤层气钻井技术完井技术 【作者】：蒋作焰2006年毕业于长江大学石油工程专业，中原石油勘探局钻井一公司工程师。
前言 煤层气又称煤层甲烷,是一种优质高效清洁能源。凭借良好的安全效益、环保效益和经济效益，煤层气的勘探开发已在国际上引起广泛的关注。我国煤层气资源十分丰富,但是目前我国的天然气勘探开发还处于起步阶段。中原钻井通过多年的攻关研究和试验，形成并掌握了一整套适合煤层气的钻井完井工艺技术，其内容包括：煤层造穴技术、连通技术、煤层井眼轨迹控制技术、水平分支井技术、充气欠平衡钻井技术、煤层绳索取心技术、煤层气完井技术、煤储层保护技术、煤层气井完井技术等。 一、煤层气井钻井完井的特殊性 煤层气钻井完井技术是建立在煤层地质力学性质及开采要求基础之上的。煤层具有不同于其他储层的特殊地质特性表现在以下几个方面： 1、井壁稳定性差，容易发生井下复杂故障。 煤层机械强度低，裂缝和割理发育，均质性差，存在较高剪切应力作用。因而煤层段井壁极不稳定，在钻井完井过程中极易发生井壁坍塌、井漏、卡钻甚至埋掉井眼等井下复杂。 2、煤层易受污染，实施煤层保护措施难度大。 煤层段孔隙压力低且孔隙和割理发育，极易受钻井液、完井液和固井水泥浆中固相颗粒及滤液的污染；但在钻井完井过程中，为安全钻穿煤层，防止井壁坍塌，又要适当提高钻井液完井液的密度，保持一定的压力平衡。这就必然会增加其固相含量和滤失量，加重煤层的污染。因此，存在着防止煤层污染和保证安全钻进的矛盾，从而使实施煤层保护较油气层更为困难。 3、煤层破碎含游离气多，取心困难。
煤层气藏采出水对环境的影响及治理技术
3高哲荣,工程师;1985年毕业于西安石油学院地球物理仪器专业;现从事石油地质研究工作。地址:(102801)河北省廊坊市万庄44号信箱天然气研究所。电话:(010)62095017转3400。 煤层气藏采出水对环境的影响及治理技术 高哲荣3 (中国石油天然气总公司石油勘探开发科学研究院) 于晓丽 (中国石油天然气总公司环境监测中心) 高哲荣等.煤层气藏采出水对环境的影响及治理技术.天然气工业,1997;17(1):58～60 摘 要 我国是世界上煤层气资源最丰富的国家之一,初步预测煤层气远景资源量为35×1012～ 25×1012m 3。煤层气以资源潜力、优质能源和化工原料、埋藏浅、开发成本低、受益时间长等优越条件,日益被人们 所重视。但是,一般来说,煤层气的开发会带来矿化度高的采出水。文中从煤层采出水的来源、化学组成入手,论述了煤层气藏采出水对环境的影响,提出了煤层气藏采出水的处理工艺、处理方法以及煤层气的有效利用方式等治理对策。 主题词 煤层气 采出水 环境影响 处理 技术 研究 煤层气系指赋存于煤层中的天然气,包括煤层颗粒表面的吸附气、煤层裂缝和割理内的游离气、煤层水中的溶解气以及煤层夹层中的游离气四大部分。吸附气占总含气量的90%以上,故又称为吸附气。煤层气由90%～99%的CH 4和少量其它气体 (CO 2、N 2、C 2+ )组成。早在本世纪50年代,煤层气就已在国外一些地区被利用。到1994年底,全美已有6000多口煤层气井,年产量逾210×108m 3,约占美国天然气总产量的4.2%。世界一些煤炭资源丰富的国家也开始从事这方面的研究和探索,如澳大利亚、加拿大等。我国地矿、煤炭、石油部门已开始投入煤层气这一新领域的勘探,同时吸引了众多的国外公司寻求与中国合作。目前已完钻90多口煤层气试验井。由于我国煤层气工业起步晚,现在还没有进入商业性开发阶段,基本上处于选区评价阶段。 煤层气藏采出水对环境的影响 1.煤层气藏采出水及其化学组成 由于煤层气藏的形成需要有一个较稳定的水动 力条件,与煤层气共存的是大量的煤层水。为了使煤层气解吸并流向井底,首先要排水降压。水力压裂可以缩短这种排水降压时间。所谓水力压裂就是用水力产生的人工裂缝来沟通煤层中的天然裂缝,以加速煤层的排水降压,使煤层甲烷气投入开发。美国把水力压裂作为煤层气井增产的优选措施。我国80余 口煤层气的开发实验井,多数也采用水力压裂。因此,在煤层气井采气前及采气过程中,伴随着水的不断产出。如鲁西地区靠近历城的济古1井,太原组62018～687m ,日产气500m 3、产水200m 3;河东地区高家坪附近,由中原油田施工的SG —3井,日产气2×104m 3、产水40m 3。煤层气生产与常规天然气生产的最大差别之一就在于这种采出水。在煤层气生产之前,一般来说,要从井中抽水长达6个月或更久。当进行多煤层气生产时,产出水量会更多。 煤层气藏采出水的主要化学组分包括碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物、钙、镁和钠等。其次还有少量的铁、硫化物等。表1列出了湖南冷试1井等井采出水的组分。 表1 湖南冷试1井等井采出水组分 Table 1.Co m pestion of produced water fro m well L engsh i 1i n Hunan and so m e other wells 井 名N a ++K +Ca 2+M g 2+HCO 3-CO 2-3SO 2-4 Cl -矿化度 湖南冷试1井3366 12102143未检出未检出1511718445376 大城胜热1井 1170-6100250-510016713165 大参1井1547241012128901930101401218084452 注:1)湖南冷试1井为水样采集后,通过长途运输送回实验室 后的测定结果,未能在煤层气井采出口直接采样测定,此结果仅作参考;2)单位均为m g L 。 ? 85?钻采工艺与装备1997年1月
煤层气排采技术规范
煤层气排采技术规范 煤层气企业标准 煤层气井排采工程技术规范 (试行) 2008-08-18发布 2008-08-18实施 煤层气企业标准 煤层气井排采工程技术规范 1 范围 本标准规定了煤层气井排采工程施工过程中各工序的技术标准，包括排采总体方案的制定、泵抽系统、排采设备及地面流程的安装、场地标准、下泵作业、洗井、探冲砂、资料录取、分析化验、总结报告编制等技术要求。本标准适用于煤层气井的排采作业工程。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过对标准的引用而成为本规范的条文。中联煤层气有限责任公司煤层气井排采作业管理暂行办法 SY/T 5587.6-93 油水井常规修井作业起下油管作业规程 SY/T 5587.7-93 油水井常规修井作业洗井作业规程 SY/T 5587.16-93 油水井常规修井作业通井、刮削套管作业规程 SY/T 5587.5-93 油水井常规修井作业探砂面、冲砂作业规程 SY/T5523-92 油气田水分析方法 SY/T6258-1996 有杆泵系统设计计算方法 3 排采总体方案的制定 3.1基本数据
3.1.1钻井基本数据 钻井基本数据包括地理位置、构造位置、井别、井型、施工单位、目的层、开钻日期、完钻日期、完井日期、钻井周期、完钻井深、完钻层位、最大井斜、井深、方位、人工井底、补芯高。 3.1.2完成套管程序 完成程序包括套管规范、下深、钢级、壁厚、水泥返高、固井质量、短套管、油补距。 3.1.3煤层深度、厚度及射孔井段 3.1.4解吸/吸附分析成果 包括含气量、含气饱和度、临界压力 3.1.5注入/压降测试及原地应力测试数据 包括渗透率、表皮系数、储层压力、压力梯度、研究半径、煤层温度、闭合压力、闭合压力梯度、破裂压力等。 3.2 排采总体方案 3.2.1排采目的 3.2.2排采目的层及排采方式 3.2.3排采设备及工艺流程设计 3.2.4排采周期 3.3工艺技术要求 3.3.1动力系统 1 3.3.2抽油机 3.3.3泵挂组合 3.3.4 地面排采流程 a.采气系统;
中联煤层气排采技术规范(正式版)
中联煤层气有限责任公司煤层气行业标准煤层气井排采工程技术规范 1999-04-01发布 1999-05-01实施中联煤层气有限责任公司发布
中联煤层气有限责任公司煤层气行业标准 煤层气井排采工程技术规范 1范围 本标准规定了煤层气井排采工程施工过程中各工序的技术标准，包括排采总体方案的制定、泵抽系统、排采设备及地面流程的安装、场地标准、下泵作业、洗井、探冲砂、资料录取、分析化验、总结报告编制等技术要求。 本标准适用于煤层气井的排采作业工程。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过对标准的引用而成为本规范的条文。 中联煤层气有限责任公司煤层气井排采作业管理暂行办法 SY/T 5587.6-93 油水井常规修井作业 起下油管作业规程 SY/T 5587.7-93 油水井常规修井作业 洗井作业规程 SY/T 5587.16-93 油水井常规修井作业 通井、刮削套管作业规程 SY/T 5587.5-93 油水井常规修井作业 探砂面、冲砂作业规程 SY/T5523-92 油气田水分析方法 SY/T6258-1996 有杆泵系统设计计算方法 3 排采总体方案的制定 3.1基本数据 3.1.1钻井基本数据 钻井基本数据包括地理位置、构造位置、井别、井型、施工单位、目的层、开钻日期、完钻日期、完井日期、钻井周期、完钻井深、完钻层位、最大井斜、井深、方位、人工井底、补芯高。 3.1.2完成套管程序
完成程序包括套管规范、下深、钢级、壁厚、水泥返高、固井质量、短套管、油补距。 3.1.3煤层深度、厚度及射孔井段 3.1.4解吸/吸附分析成果 包括含气量、含气饱和度、临界压力 3.1.5注入/压降测试及原地应力测试数据 包括渗透率、表皮系数、储层压力、压力梯度、研究半径、煤层温度、闭合压力、闭合压力梯度、破裂压力等。 3.2 排采总体方案 3.2.1排采目的 3.2.2排采目的层及排采方式 3.2.3排采设备及工艺流程设计 3.2.4排采周期 3.3工艺技术要求 3.3.1动力系统 3.3.2抽油机 3.3.3泵挂组合 3.3.4 地面排采流程 a.采气系统； b.排液系统； 3.4排采作业管理 3.4.1设备管理 3.4.2排采场地、人员 3.4.3排采资料录取 3.4.4排采动态跟踪 3.4.5排采汇报制度 3.5安全、环保及质量要求 3.6应提交的资料、报告 3.6.1施工设计书(一式十份) 3.6.2排采资料(一式两份) a.排采日报、班报 b.排采水样半分析原始记录 c.排采水样全分析报告 d.排采气样全分析报告 e.排采水、气产量动态曲线 f.液面资料、示功图资料 g.修井资料 h.阶段性总结报告
煤层气井排采制度探讨总结
煤层气井排采制度探讨总结 1、稳定生产阶段。这一阶段储层特性将决定气、水产量和生产时间。此时环空液面应低于生产层，而且井口压力应接近大气压。随着排采的进行，压力的下降，在近井地带形成一个很小的低含水饱和区，有助于解吸气体流人井筒。此时，生产制度平稳，不要频繁更换油嘴改变生产压差。尽管在开始排采的前几周，产气量较低，达不到设计产量，但从长远的观点看，有助于保证今后生产的正常进行，减少故障发生。（任源峰.煤层气排采中的技术管理[J].油气井测试，2003,12（5）：66-68.） 2、当储层压力接近解吸压力时要特别注意，这时易产生一个突变，一般表现为气产量突然增大，套压增大，有时气会将环空水带出，造成环空液面突然下降。（任源峰.煤层气排采中的技术管理[J].油气井测试，2003,12（5）：66-68.） 3、由于继续排水，液面缓慢下降，同时逐步加大油嘴使套压降低，减小套压利于储层中更多的水进入井筒并疏干井筒附近的水，目的是在环空液面降低到泵的吸人口后，地面压力长期保持在正常工作的范围(O.05～0.1MPa)。（任源峰.煤层气排采中的技术管理[J].油气井测试，2003,12（5）：66-68.） 4、加大油嘴直径，套压下降，产气量上升；反之，减小油嘴直径，套压上升，产气量下降。一般油嘴直径为3～7mm，套压不低于0.05MPa。（任源峰.煤层气排采中的技术管理[J].油气井测试，2003,12（5）：66-68.） 5、对产水量大的井，需长期的排采才能使压力逐步下降，不可能在很短时间内将液面降低到要求的范围。因此，有些供液能力强的井，需要一个很长的排采周期。（任源峰.煤层气排采中的技术管理[J].油气井测试，2003,12（5）：66-68.） 6、检泵时最好不洗井,一旦需要检泵，在砂面不埋煤层的情况下最好不要洗井，如必须洗井，最好用煤层产出的水，这样可防止煤层污染。另外，尽量缩短检泵作业时间，可缩短恢复产气的时间。检泵后，排采降液仍需一个缓慢的过程，切不可降液幅度太大，急于产气。（任源峰.煤层气排采中的技术管理[J].油气井测试，2003,12（5）：66-68.） 7、排采流压的控制依靠控制液面来实现，要及时调整排采工作制度，使环
某油田采出水处理技术
2014年第1期（总第447期 ）上C H IN E SE &FO R E IG N E N T R E PR E N E U R S 1油田采出水处理的技术现状 在采油过程中需要大量的清水回注到地下油层中，以保证其稳定的采油压力。如果对采出水进行处理，并用于回注，则不仅可以满足石油开采中注水量不断增长的需要，同时节约大量水资源，既经济又环保。此外，由于采出水具有水温高、矿化度较高、与地层配伍性好等特点有利于驱油。 “十五及十一五前三年”，中国石油所属各油气田对采出水处理空前重视。在重力沉降、气浮等传统处理工艺的基础上对新工艺、新设备、高效化学药剂等进行了积极的研究和应用，使采出水达标率不断提高。但就目前来看，我国油田采出水技术仍处在初级阶段，其处理技术仍比较单一，在实际应用过程中仍有很多不足之处，加上没有完善的配套体系没有结合国外先进技术对油田原油过滤技术进行改进．使得现有油田采水技术在一定程度上缺乏深度处理。 由于各油田采出水的物理及化学性质差异较大，注水岩层的性质不同，回注水的水质标准是由地层的渗透率决定的。目前国内用于回注的油田采出水处理一般以《碎屑岩油注水水质推荐指标及分析方法》（SY/T5329-1994）作为指导，主要控制目标为油，悬浮物及悬浮物粒径。油田常用的采出水处理方法包括重力分离、化学凝聚、粗粒化、膜过滤与生物法等[1-3]。尽管含油废水的处理方法有多种，但各种方法都有其局限性，在实际应用中通常是2、3种方法联合分级使用，使出水水质达到排放标准。如大港王徐庄油田南一污水处理流程为：油田采出水→粗粒化→浮选→核桃壳过滤器→双滤料过滤器→注水站；新疆东河油田采用的工艺为：油田采出水→水力旋流→深床过滤器→注水站[4]。 2改造前处理工艺 此次改造油田属于低渗透油田，其第三采油工区东16污水处理站处理量为500m3/d ，处理工艺采用典型的两级沉降+两级压力过滤的处理工艺。 此种采出水回注处理工艺处理后水质能达到回注水的A3“8.3.2”（含油量≤8mg/L 、悬浮物固体含量≤3mg/L 、悬浮物粒径 中值≤2μm ）标准。 然而随着聚合物驱采油技术的大规模推广应用，其在有效地提高原油采收率的同时，也导致油、水分离和含油废水处理的难度加大[5]。一方面由于聚合物驱采出水水质成份复杂，阴离子型聚合物的存在会严重干扰絮凝剂的使用效果，导致两级沉降工艺段未能有效地实现含油粗粒化和悬浮物凝聚并沉淀；另一方面由于-COO -基团的亲水水溶极化作用，导致对W/O 型乳状液具有一定的破坏作用，阻碍W/O 型乳状液的生成，却有助于O/W 型乳状液的生成，在带有大量负电荷的颗粒外围又包裹了一层水化壳，从而增强了水中油滴等颗粒的乳化稳定性，使得工艺除油的效果不佳；此外，由于聚合物吸附性较强，携带的泥沙量较大，也增大了压力滤器的负荷，从而导致过滤效果变差，反洗周期缩短等问题。最终导致出水水质无法达标的现象。随着该油田专项治理工作的开展，为解决现有的问题，在对油田进行出水处理时，就应尽可能的采用新的处理技术，将油田采出水问题降至最低，进而使油田采出水水质达到正常标准。 3处理工艺流程改造 3.1工艺流程 针对上述传统的回注水处理工艺无法达标的现状，结合油田管理层提出的改造后回注水标准达到特低渗透油层回注水的A1“5.1.1”（含油量≤5mg/L 、悬浮物固体含量≤1mg/L 、悬浮物粒径中值≤1μm ）水质标准的要求，参考国内外油田污水处理技术的发展趋势[6]，确定了一套含油污水处理新工艺。 在本油田采出水处理新工艺中首次将CAF 涡凹气浮技术、高效流砂过滤器技术与超滤膜分离技术应用于油田回注水的预处理与深度处理中。首先，氧化曝气去除废水中的硫化物，降低其对混凝药剂的干扰；其次气浮和流砂过滤系统有效去除了污水中油污和悬浮物，减少膜的负荷，最后废水经过超滤系统，水质达到“5.1.1”标准。3.2氧化曝气除硫装置 通过对来水检测，发现水中硫化物含量平均值为40.2mg/L ，水中过高的含硫量会影响系统的出水水质。在现场实验中，不 收稿日期：2013-12-20 作者简介：张晓蕾（1982-），女，湖北宜昌人，销售经理，中级工程师，研究方向：项目管理。 某油田采出水处理技术 张晓蕾 （英国海诺威有限公司， 上海201199）摘 要：在原有油田采出水处理工艺的技术基础上进行改造，设计并构建了新的采出水处理工艺，该工艺采用了先 进高效的涡凹气浮系统和连续流砂过滤器，并引入PVC 合金超滤膜技术，工艺流程为：三相分离器来水→氧化曝气除硫→涡凹气浮系统→高效流砂过滤器→PVC 合金超滤膜→注水站。工艺出水达到了油田回注水中A1“5.1.1”（含油量≤5mg/L 、悬浮物固体含量≤1mg/L 、悬浮物粒径中值≤1?m ）标准。 关键词：油田采出水；涡凹气浮；流砂过滤器；超滤膜中图分类号：TE3 文献标志码：A 文章编号：1000-8772（2014）01-0211-02 【科技与管理】Technology And Management 211
煤层气排采技术规范
煤层气企业标准 煤层气井排采工程技术规范 （试行） 2008-08-18 发布2008-08-18 实施
煤层气企业标准 煤层气井排采工程技术规范 1范围 本标准规定了煤层气井排采工程施工过程中各工序的技术标准，包括排采 总体方案的制定、泵抽系统、排采设备及地面流程的安装、场地标准、下泵作 业、洗井、探冲砂、资料录取、分析化验、总结报告编制等技术要求。 本标准适用于煤层气井的排采作业工程。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过对标准的引用而成为本规范的条文。 中联煤层气有限责任公司煤层气井排采作业管理暂行办法 油水井常规修井作业 油水井常规修井作业 油水井常规修井作业 油水井常规修井作业 油气田水分析方法 3排采总体方案的制定 3.1基本数据 3.1.1钻井基本数据 钻井基本数据包括地理位置、构造位置、井别、井型、施工单位、目的层、开钻日期、完 钻日 期、完井日期、钻井周期、完钻井深、完钻层位、最大井斜、井深、方位、人工井底、 补芯咼。 3.1.2完成套管程序 完成程序包括套管规范、下深、钢级、壁厚、水泥返高、固井质量、短套管、油补距。 3.1.3煤层深度、厚度及射孔井段 3.1.4解吸/吸附分析成果 包括含气量、含气饱和度、临界压力 3.1.5注入/压降测试及原地应力测试数据 包括渗透率、表皮系数、储层压力、压力梯度、研究半径、煤层温度、闭合压力、闭合压 力梯度、破裂压力等。 3.2排采总体方案 3.2.1排采目的 3.2.2排采目的层及排采方式 3.2.3 排采设备及工艺流程设计 3.2.4 排采周期 3.3 工艺技术要求 3.3.1 动力系统 SY/T 5587.6-93 SY/T 5587.7-93 SY/T 5587.16-93 SY/T 5587.5-93 SY/T5523-92 起下油管作业规程 洗井作业规程 通井、刮削套管作业规程 探砂面、冲砂作业规程 SY/T6258-1996 有杆泵系统设计计算方法
国内煤层气地面集输系统现状及简析
国内煤层气地面集输系统现状及简析 薛 岗 许 茜 王红霞 王遇冬 刘子兵 (西安长庆科技工程有限责任公司,陕西 710021) 摘 要:本文通过对山西沁水盆地樊庄区块、郑庄区块、潘河和潘庄区块,韩城鄂东煤层气田、柳林煤层气田及山西宁武盆地煤层气田地面集输工艺和韩渭西、临县-柳林-临汾煤层气管道的分析说明,总结了我国煤层气田开发的部分经验,同时提出了具体的措施和建议,希望能对今后煤层气工程的建设提供一定的借鉴。 关键词:煤层气 集输 沁水盆地 低压集气 单井串接 Current Situation and Analysis on CB M Surface Gathering and Transportation System in China Xue Gang,Xu Qian,Wang Hongxia,Wang Yudong,Liu Zibing (Xi an C hangqing Technology Engineering Co ,Ltd ,Shaanxi 710021) Abstract:On the basis of analyzing the surface gathering and transportation process at Fangzhuang block,Zhengzhuang bloc k,Panhe and Panzhuang block in Shanxi Qinshui Basin,E dong and CB M field in Hancheng,Liulin CB M field,and Ning wu Basin CB M field in Shanxi,as well as the illustration of the Hancheng -Weinan -Xi an CB M pipeline and Linxian -Liulin -Linfen CB M pipeline,the paper summarizes part of the experience c oncerning the development of CB M field in China,and proposes concrete measures and sugges -tions which may provide reference for the construc tion of CB M surface gathering and transportation system in the future. Keywords:CB M;surface gathering and transportation;Qinshui Basin;low pressure gas gathering;single -well series connection 自2005年以来,国内煤层气田特别是山西沁水盆地煤层气田开发建设速度明显加快。2009年11月,我国首个数字化规模化的煤层气田示范工程在沁水建成投产,商品煤层气源源不断地输入国家西气东输一线管道,实现了我国第一个煤层气田的规模化商业运营。这是我国煤层气田勘探开发史上里程碑式的示范工程,也是我国非常规油气资源 开发建设的典型代表。 目前,中石油郑庄区块9 108m 3/a 产能即将建成,同时在建的煤层气田建设项目还有鄂东煤层气田韩城区块、柳林煤层气田、宁武盆地煤层气田工程,及韩渭西(韩城-渭南-西安)和临县-柳林-临汾煤层气长输管道等项目。与此同时,国内其他各煤层气田的开发建设也分别形成了具有自身 作者简介 薛岗,男,工程师,2002年毕业于西南石油大学油气储运专业,现任职于西安长庆科技工程有限责任公司天然气设计部,从事天然气和煤层气工程设计和研究工作。 第8卷第5期 中国煤层气 Vol 8No 52011年10月 CHINA COALBED METHANE October 2011
煤层气排采技术规范
煤层气排采技术规 范
煤层气企业标准 煤层气井排采工程技术规范 (试行) -08-18发布 -08-18实施
煤层气企业标准 煤层气井排采工程技术规范 1范围 本标准规定了煤层气井排采工程施工过程中各工序的技术标准，包括排采总体方案的制定、泵抽系统、排采设备及地面流程的安装、场地标准、下泵作业、洗井、探冲砂、资料录取、分析化验、总结报告编制等技术要求。 本标准适用于煤层气井的排采作业工程。 2引用标准 下列标准所包含的条文，经过对标准的引用而成为本规范的条文。 中联煤层气有限责任公司煤层气井排采作业管理暂行办法 SY/T 5587.6-93 油水井常规修井作业起下油管作业规程 SY/T 5587.7-93 油水井常规修井作业洗井作业规程
SY/T 5587.16-93 油水井常规修井作业通井、刮削套管作业规程SY/T 5587.5-93 油水井常规修井作业探砂面、冲砂作业规程 SY/T5523-92 油气田水分析方法 SY/T6258-1996 有杆泵系统设计计算方法 3 排采总体方案的制定 3.1基本数据 3.1.1钻井基本数据 钻井基本数据包括地理位置、构造位置、井别、井型、施工单位、目的层、开钻日期、完钻日期、完井日期、钻井周期、完钻井深、完钻层位、最大井斜、井深、方位、人工井底、补芯高。 3.1.2完成套管程序 完成程序包括套管规范、下深、钢级、壁厚、水泥返高、固井质量、短套管、油补距。 3.1.3煤层深度、厚度及射孔井段 3.1.4解吸/吸附分析成果 包括含气量、含气饱和度、临界压力 3.1.5注入/压降测试及原地应力测试数据 包括渗透率、表皮系数、储层压力、压力梯度、研究半径、煤层温度、闭合压力、闭合压力梯度、破裂压力等。 3.2 排采总体方案
油田采出水处理工艺技术进展
油田采出水处理工艺技术进展 发表时间：2019-07-03T12:02:40.443Z 来源：《基层建设》2019年第10期作者：孙丽 [导读] 摘要：随着我国的发展，我国科技不断进步，各行各业对于石油的需求也越来越高，现在油田的开采进入中后期，提取液的含水量越来越高，提取水处理量也相应增加。 大庆油田采油一厂第六油矿609站所队605污水站 163000 摘要：随着我国的发展，我国科技不断进步，各行各业对于石油的需求也越来越高，现在油田的开采进入中后期，提取液的含水量越来越高，提取水处理量也相应增加。如果没有适当地进行水处理，注入将导致注水管网腐蚀和结垢，对地层造成污染并影响注水效果。本文介绍了油田提取水的组成，梳理了主要处理方法和工艺流程的技术和应用，并提出了今后提取水处理的研究方向。 关键词：工艺技术；油田；采出水处理 水驱是补充地层能量的重要手段。水质处理和注水系统作为油田生产的重要组成部分，对维持稳产，节约水资源，保护生态环境起着决定性的作用。随着相关法律法规的颁布和实施，气田水的处理尤为重要。本文综述了近年来油田水处理技术的发展，并根据油田水处理现状提出了今后的研究方向，对今后的水处理具有一定的指导意义。 1概述油田采出水 从油层中提取油田水和原油，并通过原油的初始处理去除废水。因此，这部分废水不仅携带原油，而且还溶解在高温高压油层中的各种盐和气体中。在采油过程中，地层中含有大量的悬浮物质。在石油和天然气的收集和运输过程中，增加了一些化学品。由于产出水中含有大量有机物，适合微生物的环境，因此废水中会有大量的细菌繁殖。因此，从油田产生的水是含有大量杂质的废水。特点：水温高，盐度高，细菌，溶解氧低，破乳剂。 2水质指标确定 表 2 碎屑岩油藏注水水质推荐指标 3采出水常用处理方法 重力分离法主要使用天然沉淀池和混凝沉淀池。天然除油沉淀池主要用于去除浮油和分散的油。除了上部罐流量之外，进水管由油水分离密度的差异分开。根据水质特征，通过一般经验估算沉淀时间，并且上部流中的浮油和分散的油在上部流中被分离和释放。在将过滤器ER设置在提取水的底部之后，水从管道流出到下一个处理装置中。凝结沉淀池主要通过外部压力进行。将絮凝剂，杀真菌剂，水净化剂和其他试剂加入水中以除去悬浮液。它大大缩短了结算时间，提高了生产时间。凝结沉淀物包括：漂浮以除去油和悬浮液；少量相对密集的悬浮液沉入池底。也就是说，从罐排出的废水在进入二级罐之前进入二级罐。在入口管中加入凝结剂后，沿切线方向将其加入二次反应中。除了水箱的中心，它从底部向上旋转并流动。凝结剂完全混合。来自关节头的反应均匀地进入罐中，然后从顶部到底部缓慢移动，沉淀并分离。在流动过程中，脏油携带的大部分悬浮物质上升到油层并通过管道流出。油滴和一些杂质凝结成一大群并沉到底部。伞下的水通过出口斜管进入调节槽，然后通过排放管流出调节槽进入缓冲调节池。 目前，离心分离技术已广泛应用于国内外大多数海上和陆上油田。主要原理是高速射流产生的水在装置中高速旋转产生离心力，悬浮物和其他粗颗粒被抛入装置内壁并被收集和流出。水从溢洪道流出，进入下一个过程。 粗粒的原理是找到一种方法，使水中的油滴直径更大（粗粒度），以达到油水分离的目的。粗提处理后的提取水，水质不变化是这个方法的原则，使水中的油滴直径更大（粗粒），以达到油水分离的目的。在对提取的水进行粗粒处理之后，水质不会改变每种组分含量的性质。只有数量级的油才会变得更大，更容易应用于自然或重力沉降分离过程。这是一个分离和预处理的过程。粗粒材料应使用油湿敏感性。OBIC材料如石英砂，无烟煤，蛇纹石，树脂等材料。根据斯托克定律，油滴在水中上升的速度与油滴直径的平方成正比。并发冷凝理论：小颗粒团聚和生长的影响是流体扰动导致颗粒之间碰撞的结果，这被称为同时冷凝。碰撞聚集是油滴的物理碰撞，产生更大的油滴。例如，倾斜碰撞。润湿附聚是一种特殊的材料（油和疏水材料），表面上的油滴快速润湿。固体材料对液体具有不同的润湿性，当两相之间的湿角差在同一表面上大于70°时，反映接触区两相的不同润湿角，这两个阶段可以分开。在疏水材料的表面上，油滴被大量粗粒颗粒吸引。 过滤分离技术用于在提取水通过滤床时去除水中的悬浮液和油，结合阻力拦截，重力沉降和接触絮凝的效果。目前，主要油田有石英砂过滤器，核桃壳过滤器，双过滤材料过滤器，多过滤材料精细过滤器等。目前，一些油田采用纤维过滤，具有过滤精度高，反洗彻底，使用寿命长的优点。它属于精细过滤。 膜选择性渗透分离纯化采油废水。作用机理是在液 - 液分散体系中使用一个（或一对）多孔滤膜，通过在两相和固体膜表面之间使用不同的亲和力来实现分离目的。在膜分离技术中，通常使用反渗透，超滤，微滤和纳滤。常用的材料包括醋酸纤维素体系，乙烯基聚合物和共聚物，聚酰胺等。 化学处理方法主要用于处理提取水中不能通过物理或微生物方法去除的某些物质，主要是乳化油，老化油和胶体沥青。化学处理方法往往是针对性的，可以有效去除杂质，并使水质合格。常用的方法包括化学裂解和化学氧化。该化学方法主要用作水处理的预处理技术或与其他方法结合使用。比如某油田COD从650 mg / L降至3000 mg / L，有效去除率为35％。在海上油田的开发中，由于水中含有多种聚合苯芳烃，其他方法难以达到标准，且化学处理效果较好。 气浮原理是利用高度分散的微小气泡作为载体，将其附着在水中的悬浮物上，使密度小于水的物质漂浮在水面上，实现固液分离或液
煤层气井排采工艺及设备选型研究
煤层气井排采工艺及设备选型研究 排采是煤层气井开发的关键技术之一。通过分析煤层气井的排采影响因素和现场排采的试验研究，介绍了如何进行煤层气井的排采，给出了排采原则、各排采阶段过程控制的方法。煤层气排采设备的选型是保障煤层气井连续稳定经济排采的重要因素。通过分析煤层气不同排采设备的工艺原理、技术特点和适应性，给出了煤层气排采设备类型的选择方法。 标签：煤层气；排采；解吸压力；排采设备；选型 在常规油气资源逐渐减小的今天，煤层气作为一种非常规油气资源，作为常规天然气的接替能源之一，已引起了人们的高度重视。与天然气生产不同，煤层气在开始产气之前先要排出煤层中大量的水，这与煤储层的独特性质有关。长期以来煤层气开采所用的排采设备主要是移植常规油气的开采设备，国内尚无适用于煤层气开采的专用排采设备。 1影响煤层气排采的主要因素 煤层气的生产过程是：排水-降压-煤层气解吸-成泡-聚集-运移-采出。从煤层气的生产过程可以看出，煤层气井能否实现长期、长效开采，排采过程的控制是关键的技术环节。影响煤层气井排采的几个因素如下。 1.1 压裂改造后支撑剂返吐影响 由于煤层低渗透的特性，煤层气的开采首先要对煤层进行压裂改造，形成气液通道，压后裂缝的有效支撑对煤层气的产出是至关重要的。同时，也由于煤层一般埋藏较浅，人工裂缝闭合压力低，在排采初期容易出现压裂支撑剂返吐的问题，从而造成后期排采困难，影响煤层气的生产效果。所以，煤层气井在排采过程中要严格控制压裂改造后支撑剂的返吐。 1.2 煤层出煤粉、煤屑的影响 由于煤质较脆、易碎、易垮，煤层气井在排采过程中可能会产生大量的煤粉颗粒，随着水、气一起流动，进入渗流通道，堵塞煤层气产出通道，严重影响煤层气的开采效果，甚至不能生产。煤层气井排采过程中，控制煤粉的产生是十分重要的。 由于上述影响因素，对煤层气井的开采就提出了更高的要求，即对煤层气井排采过程进行有效的控制。 2煤层气井各排采阶段 从煤层气的生产过程可以看出，煤层气井从压裂施工后到见气，要一段很长
煤层气井采气机理及压降漏斗讲解
煤层气井采气机理 煤层气井的采气方式由石油天然气井的生产工艺演变而来，但因储层类型不同，煤层气井的采气机理完全不同于石油天然气井，在时间和空间上煤层气井的产气都是一个相当复杂的过程。空间上涉及煤储层、上覆顶板与下伏底板组成的三维地层，时间上涵盖了煤层气井压裂后排水采气的整个过程。因此，煤层气井的采气过程和机理研究必须采用系统的、动态的观点，分析整个系统在不同时问和不同情况的排水过程和甲烷生产过程。 煤层气井的生产是通过抽排煤储层的承压水，降低煤储层压力，促使煤储层中吸附的甲烷解吸的全过程。即通过排水降压，使得吸附态甲烷解吸为大量游离态甲烷并运移至井口。这是目前惟一可以来用的方法，因此，通过抽排地层中的承压水，暂时、相对地降低煤储层压力是煤层气井采气的关键。 1 煤层气井采气过程简析 煤层气井采气前，井中液面高度为地下水头高度，此时井筒与储层之间不存在压力差，地下水系统基本平衡，属于稳定流态；当煤层气井开始排采后，井筒中液面下降，井筒与煤储层之间形成压力差，地下水从压力高的地方流向压力低的地方，地下水就源源不断地流向井筒中，使得煤储层中的压力不断下降，并逐渐向远方扩展，最终在以井筒为中心的煤储层段形成一个地下水头压降漏斗，随着抽水的延续该压降漏斗不断扩大和加深；当煤储层的出水量和煤层气井井口产水量相平衡时，形成稳定的压力降落漏斗，降落漏斗不再继续延伸和扩大，煤储层各点压力也就不能进一步降低，解吸停止，煤层气井采气也就终止。根据所形成的降落漏斗体积，结合朗格缪尔方程，即可求 出该井所能产出的甲烷气总量。 在地层稳定、地质条件简单的地区，煤层气井的采气可以看作是对承压含水层的抽水过程。根据地下水的流态和压力降落漏斗随时间延续的发展趋势，将煤层气生产分为单并排采和井群排采。其中单井采气可以分为形成稳定压降漏斗、压降漏斗不断扩展、压降漏斗先扩展后稳定3种情况，其理论意义最为重要。 2 稳定压力陷落漏斗的形成与扩展
胜利油田采出水处理技术
胜利油田采出水处理技术 一、采出水处理现状 多年来，胜利油田在采出水资源化方面作了大量工作，找到了一条回注油层、化害为利的有效途径，至1997年底，已有52座处理站运行，总设计能力为106.35×104m3/d，实际处理水量76.74×10 4m3/d，污水处理率100%，污水回注率（利用率）达98 6%。 胜利油田的各类采出水处理站中，按流程中除油段设备选型不同，基本上可归纳为五类：重力流程、浮选流程、压力流程、旋流器流程及组合流程；按流程中过滤段设备选型不同，可分为石英砂过滤、核桃壳过滤、二级核桃壳过滤、一级核桃壳过滤加一级双滤料过滤等形式。上述处理流程及设备代表了油田采出水处理的工艺技术水平，它不仅保护了环境，使油田环境质量得到改善和提高，而且，经济效益十分可观，每年可节省水资源费1700万元，每年回收原油30余万吨，价值1.5亿元。此外，缓解了黄河水源季节性供水不足的矛盾，还大大减轻了油田水系统负荷，节省了大量供水工程建设费用。油田采出水处理系统已成为胜利油田有效而可靠的第二水源。 二、工艺流程探讨及发展 1.工艺流程探讨 根据胜利油田采出水水质特点和注水水质要求，经不断的研究和探索，已逐步形成了为中、高渗透油田注入净化水水质处理的三段处理工艺，即常规处理流程。 第一段为缓冲调节段：主要构筑物是调储罐，它不但对来水进行均质处理，为后续段提供稳定的水质，均衡的水量，而且对来水的浮油和大颗粒的悬浮物进行初步分离。 第二段为沉降分离除油段：按其设备不同又分为重力沉降除油（}昆凝沉降罐、斜管沉降罐等）、压力沉降除油（粗粒化罐、压力斜板除油罐及二者组合装置等）、气体浮选除油及旋流器分离除油等。油田采出水中大约20% 溶解油、乳化油及分散油的浮浊液和80%泥质、粉质悬浮固体具有较好的稳定性，必须采用化学、物理方法，借助沉降分离装置而去除。 第三段为压力过滤段：它将沉降分离段不能截留的微粒杂质，乳化油分离出来，是常规处理流程的关键环节，也是水质能否达标的主要设备。 为保证水质稳定，除上述三段水质净化处理外，还需进行水质稳定处理。即对处理系统采用隔氧措施与投加水质稳定剂的办法来减缓腐蚀，防止结垢、制止细菌繁殖。 2.水处理技术的发展 为了适应油田采出水处理工艺需求，解决处理工艺的技术关键和存在问题，我们曾先后开展了几十项科学试验和技术攻关，在除油技术、过滤技术、除油设备的研究及系列化及过滤设备的研制上做了大量工作，取得了可喜成绩，整体水平达到国外八十年代先进水平，居国内领先地位。 （1）除油技术 1）实现了油田采出水的压力密闭处理将斜板（管）分离技术、聚结技术及化学混凝除油技术应用于压力除油罐，使污水在流程内停留时间由重力流程的6h减少到1.5h，提高了除油效率。 2）气浮分离技术应用于油田采出水处理在102污水站引进PETRECO 诱导浮选机的基础上，消化吸收，并开展国产化试验，采用薄壁堰板控制液位获得成功，提高了运行可靠性。该机在胜利油田已推广采用10多台。 3）旋流除油技术在油田也逐步推广应用水力旋流油在九十年代初在海上油田和陆上油田引进，1994年开始作单管和多管旋流器试验，辛一、高青、孤东2#、永安、海三站的试验及实际工程推广