煤层气集输

煤层气集输

第一节煤层气的矿产集输工艺

自地层中采出的煤层气中，一般有饱和的水蒸气和机械杂质，水汽和机械杂质是煤层气中有害无益的组分。煤层气中水汽和机械杂质的存在，减小了输气管道对其它有效组分的输送，降低了煤层气的热值。当输气管道压力和环境温度变化时，可能引起水汽从煤层气中析出，形成液态水、冰或甲烷水合物，这些物质的存在会增加输气压降，减小输气管线的通过能力，严重时还会堵塞阀门和管线，影响平稳供气。因此，现场常采用加热、节流、分离、脱水等工艺对煤层气进行处理，以保证安全平稳地输送合格的煤层气。

一、采气流程

把从气井采出的含液固体杂质的一定压力煤层气变成适合矿场输送的合格煤层气的各种设备组合，称为采气流程。采气流程是对采气全过程各工艺环节间关系及管路特点的总说明。用图例符号表示采气全过程的图称为采气流程图。

煤层气井的采气流程分为单井常温采气流程和多井常温采气流程。

崔凯华，郑洪涛.煤层气开采[M]. 北京：石油工业出版社，2009.

在单井上安装一套包括调压、分离、计量和保温设备的流程，称为单井采气流程。其工艺过程为：井里边出来的煤层气经阀减压后，进入加热炉，通过加热后再由节流阀进入分离器，在分离器中除去液体和固体杂质后，从集气管线输出。分离出的液体固体从分离器下部排放到污水罐中。

把几口井的采气流程集中在气田适当部位进行集中采气和管理的流程，称为多井常温采气流程，一般把具有这样流程的站称为集气站。各单井由采气管线和集气站连接。集气站的流程和单井采气流程的格式是一致的。流程的工艺过程一般依次包括加热、节流、分离、脱水、计量等几个部分。其中加热部分是为了预防在节流降压过程中气体温度过低形成水合物，也可注入抑制剂来防止水合物的生成。若气体压力较低，节流后不会形成水合物，集气站的流程就可简化为：节流-分离-脱水-计量，然后输出。

二、煤层气的矿产集输

把气井采出的煤层气经过加热、降压（或加压降温）、分离、增压、脱水、计量后，集中起来输送到输气干线或脱硫、脱水厂的过程，称为煤层气的矿场集输。

（1）集输系统的类型

煤层气田的集输系统有两个主要目的：一是以最经济的方式将煤层气从井口输送至中心压缩站；二是对产出水进行处理，处理后的水符合环保的要求。

目前常用的煤层气集输系统有三种类型：第一类是对每口井产出的煤层气进行单独处理

和压缩，然后用小口径、中等压力的管线将煤层气输送至中心压缩站；第二类是将井组的煤层气收集在一起，通过低压集输管线输送到卫星增压站，经初步处理和压缩后，再输送至中心销售压缩站；第三类是尽可能降低煤层气井的井口压力，选用大小合适的集输管线将煤层气直接输送到中心压缩站。

（2）矿产集输管网的类型

收集和输送煤层气的管网称为集气管网，包括采气管线、集气支线和集气干线等。采气管线是气井到集气站的管线，一般直径较小（73~114mm）；集气支线是集气站到集气站或集气站到集气干线的管线，一般直径较大（159~325mm）；集气干线是将各集气站或集气支线的来气集中输送到集配气总站或加气站的管线，一般直径很大（219~457mm）。

目前采用的集气管网一般有枝状管网、环状管网和放射状管网三种类型。

图6-1 单井集气管网示意图

崔凯华，郑洪涛.煤层气开采[M]. 北京：石油工业出版社，2009.

在实际工程中，集气管网的类型并不单一，常常是两种或三种的组合。组合型集气管网是把放射状管网与枝状管网，或者把放射状管网与环形管网组合在一起使用的集气管网。这种集气管网适用于气田面积大、气井分布多的大型气田。

集气管网的选择取决于气田的储量、面积、构造形状、产层数、产气层特性和气井的分布、产气量、井口压力及煤层气的气体组成、有无凝析油或有害组分（H2S、CO2、有机硫等）以及所采用的净化工艺等。

（3）煤层气的增压输送

在煤层气的开发和输送过程中，随着煤层气的不断采出，气井压力逐渐降低，当气井的井口压力低于输气压力时，气井难以维持正常生产，甚至造成被迫关井。因此，为了充分利用能源，确保合理开发气田，提高煤层气采收率，当气田的地层压力降低后，应该在矿区建立增压设备，对煤层气增压，以降低气井井口的回压，维持气井正常生产，保证煤层气正常输送。

三、计量

煤层气井除了需要对气体进行精确的计量外，还需要对产出水进行计量，同时，为了改善气井管理，需要对每口井的产气量、产水量、压力、温度进行计量。对于多层位的产气井，还应对每一产层的产量进行估测。

（1）水计量系统

单井水的精确计量对掌握泵和井的工作动态至关重要。常用的水计量方法有3种：正排量流量计、涡轮流量计和计量桶。正排量水流量计在美国圣胡安盆地得到广泛的应用，但这种流量计容易被细小的煤粒、砂、粘土堵塞，造成计量误差。

涡轮流量计通常安装在泵的出口处，其计量精度高于正排量流量计，但在间隙流、气水两相流及水中有杂质的情况下，易受损坏，或产生较大的计量误差。此外，涡轮流量计还应用于水处理系统中。正排量流量计和涡轮流量计的计量精度随入口压力的提高而增加。在美国的黑勇士盆地，最常用的水计量方法是一种标定容器。这种容器的容积一般为18.925dm3(5加仑)，用于井口收集产出水，并记录容器装满水所需的时间，由此换算成每日产水的桶数。如果要换算出精确的日产水桶数，需要考虑气井是否间歇生产。

（2）气计量系统

煤层气通常要进行单井计量和中央销售点计量。主要流量计有孔板流量计和涡轮流量计，也可使用旋转式或膜片式流量计，特别是在计量压缩机的燃料用量时，差压式孔板流量计通过测量安装在管线中的孔板流量计上下游的压力差来计量气体流量。孔板流量计的优点是机械故障少，维护工作量小，可将管线的压

力、温度及压差连续地记录在圆形记录卡上，

可永久保存气井的生产史记录资料。它的缺点

是流量值需要人为解释，产量变化较大时，记

录卡片不容易解释准确。不过在记录卡片取下

来以后，可用光学扫描仪对气井产量进行比较

准确的估测。涡轮流量计常用于计量单井流量

和总产量，优点是计量流量范围较大。缺点是

运动部件较多，维护费用高。

近年来差压式 V 锥流量计（图6-2）独特的结构使其具有较强的流动调整能力，可测湿气体，能在低差压下测量煤层气等显著优点，已在美国的煤层气工业开采中得到了大量的应用。管径逐步递增的配管设计方案不仅为煤层气生产带来巨大效益，而且可以防止各井之间的交叉影响或者通常因某个单向间有故障造成气体反注到附近的气井中。

（3) 单层产量计量

许多煤层气井有多个产气层位，为了改善生产管理，不仅要测量每口井的产气量、产水量和井口压力，在可能的情况下，还应该计量每一产层的产气量和产水量。单层产气量计量的方法之一是，当气井所有产层的产气量达到比较稳定时，用桥塞堵住下一个产层，当产量再次达到稳定值时，两者之差即为该产层的产量。这种方法适用于评价井或观察井，一般不适用于大规模开发的气田。

肖燕. 煤层气开采与集输工艺研究[D]. 西南石油大学硕士论文, 2007.

单层产气量计量的另一种方法是利用美国天然气研究所开发的产层隔离封隔器。

它是一

种充气膨胀式封隔器，安装时作为油管柱的一部分安装在气井两产层之间。计量时，隔离封隔器充气膨胀，将产层完全隔离。亚拉巴马州的现场试验证明这种工具对储层管理十分有利。

四、分离

煤层气井井身一般采用生产套管中下入油管的结构，这种结构使气水在井下得到初步分离。不管是从油管产出的水，还是从套管产出的气都需要在井口作进一步分离，然后再分别输送到气水处理点和销售点。

在地面气水分离系统中，固相杂质的处理是十分重要的一个环节。固相杂质可能包括微小煤颗粒、碎石及来自压裂作业的砂，在某些气田地面管线中也会出现盐的沉积。水计量系统入口处最易出现固相杂质的聚积，但处理较方便，只要在分离器的下游，在水流量计之前安装过滤器即可解决。对于较大的固相杂质，可在井下泵的入口安装滤网以及减小气井作业过程中的井口压力的

波动予以控制。

分离气液（固）

的分离器，按其原理

可分为重力式分离

器、旋风式分离器、

混合式分离器三种。

前两种应用最多。

崔凯华，郑洪涛.煤层气开采[M]. 北京：石油工业出版社，2009.

（1）重力式分离器

重力式分离器主要是利用液（固）体和气体之间的重度差分离液（固）体。气液混合物进入分离器后，液（固）体被气体携带一起向上运动，但是，由于液（固）体的重度比气体大得多（如在5Mpa 时，水的重度是甲烷重度的28倍），同时液（固）体还受到向下的重力作用向下沉降，如果液滴足够大，以致其沉降速度大于被气体携带的速度，液滴就会向下沉降被分离出来。

为了提高重力式分离器的效率，进口管线多

以切线进入，利用离心力对液体作初步分离。在

分离器中还安装一些附件，利用碰撞原理分离微

小的雾状液滴；雾状液滴不断碰撞到已湿润的捕

丝网表面上并逐渐聚集，当直径增大到其重力大

于上升气流的升力和丝网表面的粘着力时，液滴

就会沉降下来。

重力式分离器根据安装形式和内部附件的不

同可分为：立式、卧式及三相重力式分离器三种。

图6-3 卧式重力分离器

图6-4 重力式分离器作用原理

前两种可分离气液（固）两相，第三种是把液体再分开。崔凯华，郑洪涛.煤层气开采[M]. 北京：石油工业出版社，2009.

立式重力式分离器由分离段、沉降段、除雾段、储存段几部分组成。在分离段，气液（固）混合物由切向进口进分离器后旋转，在离心力作用下重度大的液（固）体被抛向器壁顺流而下，液（固）体得到初步分离。沉降段直径比气液混合物进口管直径大得多（一般是1000:159），所以气流在沉降段流速急速降低，有利于较小液（固）滴在其重力下沉降。除雾段用来捕集未能在沉降段内分离出来的雾状液滴。捕集器有翼状和丝网两种。翼状捕集器是带微粒收集带平行金属盘构成的迷宫组成。丝网捕集器是用直径0.1~0.25mm的金属丝（不锈钢丝、紫铜丝等）或尼龙丝、聚乙烯丝编织成线网，再不规则地叠成网垫制成。它可分为高效型、标准型、高穿透型三种。高效型丝网编织密集，用于除雾要求高的场合；标准型丝网编织次之，用于一般除雾；高穿透型丝网编织稀疏，用于液体或气体较脏的场合，丝网捕集器是利用碰撞原理分离液滴的。捕集器一般能除去10~30μm直径的微粒。储存段储存分离出来的液（固）体，经由排液管排出。排污管的作用是定期排放污物（如泥沙、锈蚀物等），防止污物堆积堵塞排液管。

影响重力分离器效率的主要因素是分离器的直径。在气量一定、工作压力一定时，直径大，气流速度低，对分离细小液滴有利。

双筒卧式重力分离器中，气液混合物进入后碰撞到导向板而改变流向，在惯性力作用下大直径液滴被分离下来，夹带较小液滴的气流继续向下运动。由于分离器直径比井口管直径大得多，气流速度下降，在其重力作用下较小直径液滴被分离下来。接着，气流通过整流板，紊乱的气流被变成直流，更小的液滴与整流板壁接触，聚集成大液滴而沉降。最后，雾状液滴在捕集器中被捕集下来。

在分离器直径和工作压力相同的情况下，卧式重力分离器处理气量比立式多，但卧式重力分离器由于占地面积大、清扫困难，目前多用于处理量大的集气站和用以对脱硫装置前的气体进行分离。中、小型集气站仍以立式为主。

（2）旋风式分离器

旋风式分离器又叫离心分离器，由筒体、锥形管、螺纹叶

片、中心管和集液包等组成。

煤层气沿切线方向从进口管进入分离器的筒体中，在螺旋

叶片的引导下做向下回旋运动，由于气体和液固体杂质颗粒的

质量不同所产生的离心力也不同，于是质量大的杂质颗粒被甩

到外圈，质量小的气体处于内圈，从而使两者分离。杂质颗粒

在其重力及气流的带动下，沿锥形管壁进入集液罐，经排污管

排出，气体在锥形管尾部开始作向上回旋运动，最后经中心管

进入下一级设备。

（3）混合式分离器

图6-5 旋风式分离器

混合式分离器是利用多种分离原理进行气液（固）分离的，结构比较复杂，类型也很多，如螺道分离器、串联离心式分离器、扩散式分离器等。崔凯华，郑洪涛.煤层气开采[M]. 北京：石油工业出版社，2009.

五、集气站工艺

来自各井口的煤层气进入站场，经气液分离后，气体进入压缩机组增压，经冷却分离后，计量外输。分离出的污水进入排污池，排污池设有放空管，污水中残留的气体经放空管引至安全处放空。一般煤层气进入站场的压力很低，常常低于0.1MPa，在集气站需进行几级压缩，出口压力为多少，需根据最终的外输压力综合考虑而定。工艺流程示意图详见图6-6。

图6-6 集气站工艺流程图示意图

崔凯华，郑洪涛.煤层气开采[M]. 北京：石油工业出版社，2009.

如果集气干线没有水合物形成，在集气站可不设脱水设施。煤层气集中脱水较经济，在煤层气处理厂设置脱水装置，煤层气经集气干线输至处理厂，在处理厂进行集中脱水。

六、处理厂工艺

煤层气从各集气站经集气干线进入处理厂，经增压脱水处理后，达到天然气国家标准的气质要求后外输。之所以进行脱水处理是因为输送的煤层气有时会含有酸性组份，液态水的存在会加速酸性组份（H2S、CO2等）对管壁阀件的腐蚀，减少管线的使用寿命。

目前各国对管输煤层气中含水汽量指标要求不一，有“绝对含水汽量”及“露点温度”两种表示方法。绝对含水汽量是指单位体积煤层气中含有的水汽的重量，单位为mg/nm3或mg/μm3。煤层气的露点温度是指在一定的压力下煤层气中水蒸气开始冷凝结出第一滴水时的温度，用℃表示。为了表示在煤层气管输过程中，由于温度降低而从煤层气中凝析出水的倾向，用露点温度表示煤层气的含水汽量更为方便。一般情况下管输煤层气的露点温度应该比输气管沿线最低环境温度低5~15℃。

可用于煤层气脱水的方法有多种，如溶剂吸收法、固体吸附法、化学反应法和低温冷却法。煤层气集中处理规模较大时，脱水工艺可考虑采用三甘醇脱水方案。三甘醇是目前国内外普遍使用的天然气吸收脱水的溶剂，三甘醇露点降通常降低33～50℃，甚至更高；三甘醇的蒸气压低，携带的损失小，热力学性质稳定，脱水操作费用低。因此，可选用三甘醇作为

吸收剂进行脱水处理。由于进入处理厂的压力较低，可采用先增压后脱水工艺，以降低脱水装置规模和运行成本，降低处理厂的建设投资。处理厂的工艺流程见图6-7。

图6-7 处理厂工艺流程图示意图

崔凯华，郑洪涛.煤层气开采[M]. 北京：石油工业出版社，2009.

沁水盆地中央处理厂的主要工艺过程为增压和脱水。在脱水装置前进行增压还是在脱水装置后进行增压对中央处理厂工艺参数选取、运行费用及投资影响较大，必须进行对比分析和优选。不同压力下脱水后的含水量都应满足外输压力下的水露点要求。先脱水后增压工艺的脱水装置一次投资高，脱水再生负荷大，运行费用高；设备体积大，占地面积大，工艺管线管径大。而先增压后脱水工艺的一次投资低，脱水再生负荷较小；脱水装置的操作压力较高，设备体积小，占地面积小，工艺管线管径小。故在节约投资、降低能耗的原则下，采用先增压后脱水（三甘醇脱水）的工艺。

七、污水处理的工艺

进入水处理厂的污水，称原水。经系统处理后的污水称为净化水。净化水的水质要求取决于水的用途。不同水质的要求又决定了所采用的处理方法。污水的处理方法有四种：（1）物理处理方法：包括重力分离、离心分离、过滤、气浮、蒸发和活性炭吸附等。其中，重力和离心分离、气浮、过滤等为常用的处理方法。

（2）化学处理方法：向水中添加某种化学剂，与水内的某种杂志发生化学反应，达到某种净化的目的。例如：加中和剂调整污水PH值；加絮凝剂，使小粒径悬浮物变成大粒径悬浮物，便于使用重力或离心沉降除固，除油；加脱氧剂，使与水内溶解氧发生化学反应，降低水内氧含量等。

（3）物理化学处理法：利用物理和化学的各自优点综合处理污水，如：加絮凝剂的气浮法。

（4）生物处理法：利用微生物的生物化学作用，将复杂的有机物分解为简单物质，将有毒的物质转化为无毒的物质，使污水得以净化。

第二节计量仪表

在煤层气开采过程中，需要对煤层气的压力、温度、流量等参数进行测量，从而来指导煤层气的开发，而测量这些参数的仪表则称为测量仪表，如压力计、温度计和流量计等。

一、压力测量仪表

1. 弹簧管压力表

采气站采用的压力表多为单圈弹簧管压力表，其结构有弹簧管、扇形齿轮、带铰轴的塞子、游丝、拉杆、支座、装指针处、接头、表壳和可读表盘。其中，测量元件弹簧管是一个弯曲成圆弧形的空心管子，一端固定，一端自由，固定端为被测压力输入端。游丝则起保证扇形齿轮和中心齿轮紧密咬合的作用。通常，根据被测介质的性质和压力的不同，压力表的弹簧管选用不同材料。

弹簧管压力表的工作原理为：被测压力由接头通入弹簧管固定端，使弹簧管的自由端向右上方扩张，而弹簧管的变形位移通过拉杆使扇形齿轮逆时针偏转，进而带动中心齿轮做顺时针偏转，使与中心齿轮同轴的指针也做顺时针偏转，从而在面板的刻度标尺上显示出被测压力的数值。

2. 压力表的选择

（1）量程的选择

为了保证弹簧管压力表的弹性元件在弹性形变的安全范围内工作，应根据被测介质的压力大小选择合适量程。一般，被测压力稳定时，最大工作压力不应超过量程的2/3；被测压力不稳定时，最大工作压力不超过量程的1/2；同时，为了保证测量精度，被测压力最小值不低于量程的1/3。

（2）精度等级的选择

通常，指示生产过程中使用的压力表，除分离器和输气管线上的压力表要求精度低，一般用1.5-2.5级精度的压力表。而用来指导生产或测出的压力对生产影响较大时，可选用精度高一些的压力表，如0.35-1级的表。

除了量程和精度的选择，还要考虑压力表类型的选择，如被测介质的性质和工作现场的环境等。

3. 压力表的校验

（1）检查并调整零位和最大刻度。在无压力时，指针指在零位；当压力加至极值时，指针指在最大刻度。如果不能，则可用滑槽螺钉进行调整。

（2）检查并调整中间刻度。如果加压时，误差与刻度呈正比，可微调滑槽螺钉使正误差外移，负误差里移；如果刻度示值部分不合格，可改变拉杆长度，调整拉杆与扇形齿轮间的夹角，或检查扇形齿轮和中心齿轮接触情况。

（3）调整变差。所谓变差是指在正常测量条件下，使用同一仪表对某参数进行正反行程测量时，仪表正、反行程指示值之间的绝对误差。压力表变差大，一般是由于传动机构摩擦力大或接触松动造成的，可检查游丝和齿轮间隙的咬合情况。

二、温度测量仪表

1. 玻璃温度计

玻璃温度计是一种液体膨胀式温度计，由玻璃感温包、毛细管和刻度标尺构成，常用的

有水银玻璃温度计、有机液体玻璃温度计和电接点水银温度计。水银玻璃温度计是采气时应用最广的液体温度计，测温范围在-30℃-500℃，一般用于取数据场合；有机液体玻璃温度计测温范围为-80℃-100℃，仅供就地测量，示值不明显；电接点水银温度计测温范围为-30℃-300℃，适用于位式控制及警报，特别是恒温控制，不适用于防爆场所，接点容量小，寿命短。

2. 热电偶温度计

热电偶温度计通常与显示仪表配套使用，测温范围为-100-180℃，应用广泛，由热电极、绝缘套管、保护管和接线盒组成。热电偶由两根不同导线（热电极）组成，它们一端相互焊接，形成热电偶的工作端，用它插入待测介质中以测量温度，而另一端（自由端）则与显示仪表相串接。当工作段和自由端存在温差时，显示仪表就会指出热电偶所产生的热电动势，进而可知被测温度的大小。

3. 热电阻温度计

热电阻温度计由热电阻、显示仪表和导线组成，测温范围为-200-850℃。该温度计的工作原理是基于金属导体或半导体的电阻值随温度变化而变化的特性来进行温度测量的。把温度变化引起的电阻的变化通过测量电路转换为电压信号，经显示仪表测出热电阻的电阻值，得出相应的温度值。

三、流量测量仪表

流量测量仪表有很多，根据测量原理和结构可分为节流式（差压式）、涡轮式、腰轮式、涡街式流量计等。

1. 节流式流量计

节流式流量计是煤层气采输中最为广泛的流量测量仪表，它通过节流装置（标准孔板、喷组、文丘利喷嘴和文丘利管）使流束局部收缩。所以，煤层气在管道流动时，流经节流装置时，流束截面会突然收缩，从而使得流到节流装置处的流速增加，静压力降低，在节流装置前后产生压力差。而且流量越大，压力差越大，通过测量压差就可计算出流量。

节流装置的取压方式有理论取压法、径距取压法、法兰取压法、管接取压法和角接取压法。采输气中按规定只采用法兰去呀和角接取压方式。具体见表6-1.

表6-1 取压方式

2. 气体涡轮流量计

气体涡轮流量计是一种精密流量测量仪表，广泛应用于石油、化工、冶金、科研等领域的计量、控制系统，具有测量范围宽、压力损失小、、性能可靠、结构简单、容易维修等特点，适用于煤层气计量。

涡轮流量计采用涡轮进行测量，可分为就地显示式和电远传式。采用前者测量，气体流经流量计时，驱动叶轮转动，转速与流量成正比，此后通过机械传动传送至计数器，计数器将叶轮转速累积成对应的气体体积流量直接显示出来。此种流量计交简单，使用较多。电远传式流量计则由涡轮变送器和显示仪表组成。它先将流速转换为涡轮的转速，再将转速转换成与流量成正比的电信号。这种流量计用于检测瞬时流量和总的积算流量，其输出信号为频率，易于数字化。感应线圈和永久磁铁一起固定在壳体上。当铁磁性涡轮叶片经过磁铁时，磁路的磁阻发生变化，从而产生感应信号。信号经放大器放大，送到计数器或频率计，显示总的积算流量。同时将脉冲频率经过频率－电压转换以指示瞬时流量（https://www.wendangku.net/doc/62864832.html,/view/2170029.htm#sub2170029）。

3. 气体腰轮流量计

腰轮流量计是指由一对腰轮的旋转次数来测量流经圆筒形容室的气体或液体体积总量的流量计。腰轮流量计的转子是一对互为共轭曲线的腰轮。工作时，流量计内部的转子是在从流入口流入流体的压力作用下转动，随着转子的转动，使流体从流入口流向排出口，这时转子在转动过程中，转子和流量计壳体之间形成一定容积空间，即计量腔，使流体充满这一空间随着转子的转动，把流体不断的送向排出口。如果设计好该空间的体积，测量转子的转动次数，就能得出该空间给出的体积量，从而得到流过的流体体积。另外，气体腰轮流量计根据每单位时间内测得的转子的转动次数，可以得到的瞬时流量，这就是气体腰轮流量计的测量原理（https://www.wendangku.net/doc/62864832.html,/jishu/301.html），腰轮流量计的工作过程如图6-8所示。

图6-8 腰轮流量计的工作原理图

崔凯华，郑洪涛.煤层气开采[M]. 北京：石油工业出版社，2009.

4. 涡街流量计

涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量，具有压力损失小，量程范围大，精度高，测量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响，可靠性高，维护量小等特点。它由非流线型的旋涡发生体、检测探头及相应的电子线路等组成。当流体流经旋涡发生体时，它的两侧就形成了交替变化的两排旋涡，这种旋涡被称为卡门涡街

（https://www.wendangku.net/doc/62864832.html,/view/521810.htm#sub521810），如图6-9所示。这些交替变化的旋涡就形成了一系列交替变化的负压力，该压力作用在检测探头上，便产生一系列交变电信号，经过前置放大器转换、整形、放大处理后，输出与旋涡同步成正比的脉冲频率信号或标准信号。

图6-9 涡街流量计工作原理图

斯特罗哈尔在卡门涡街理论的基础上又提出了卡门涡街的频率与流体的流速成正比，并给出了频率与流速的关系式：

d S v f r ?= （6-1）

式中：f 为涡街发生频率 (Hz) ；v 为旋涡发生体两侧的平均流速(m/s )；S r 为斯特罗哈尔系数（常数）；d 为旋涡发生体（柱体物）的宽度（m ）。

5. 超声流量计

超声流量计是通过检测流体流动对超声束或超声脉冲的作用来测量流量的流量计（https://www.wendangku.net/doc/62864832.html,/view/1153933.htm#sub1153933）。

根据对信号检测的原理，超声流量计可分为传播速度差法、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤法及噪声法等。其中，传播速度差法可分为时差法、相位差法和频差法。时差法是通过测量顺逆传播时，传播速度不同引起的时差计算被测流体速度，时间差越大，流量越大；相位差法是通过测量顺逆传播时，传播时由于时差引起的相位差计算速度；频差法是测量顺逆传播时传播是的声环频率差来计算流速。目前，用于测量煤层气的超声流量计有单声道气体超声流量计和多声道气体超声流量计，声道越多精度越高，实现难道也越高。

6. 旋进旋涡智能流量计

旋进旋窝智能流量计由流量传感器、温度传感器、压力传感器和流量计算处理显示四部分组成。工作时，由于流量传感器的流通剖面类似文丘里管的型线。在入口侧安放一组螺旋型导流叶片，当流体进入流量传感器时，导流叶片迫使流体产生剧烈的旋涡流。当流体进入扩散段时，旋涡流受到回流的作用，开始作二次旋转，形成陀螺式的涡流进动现象。该进动频率与流量大小成正比，不受流体物理性质和密度的影响，检测元件测得流体二次旋转进动频率就能在较宽的流量范围内获得良好的线性度。信号经前置放大器放大、滤波、整形转换为与流速成正比的脉冲信号，然后再与温度、压力等检测信号一起被送往微处理器进行积算处理，最后在液晶显示屏上显示出测量结果（瞬时流量、累积流量及温度、压力数据）。

长距离输气管道工程概述

长距离输气管道工程概述 一、输气管道的分类及特点 1．输气管道的分类 输气管道分矿场输气管道、干线输气管道及城市输气管道。常称为内部集输管线、长距离输气管线和城市输配管网。天然气从气井中开采出来后，通过矿场集输——净化脱硫——长输管道输送到城市输配管网，供给用户。 矿场输气管道：输送未经处理的原料气。输送距离短、管径小、压力变化大。 干线输气管道：把经脱硫净化处理的天然气送到城市。输送距离长，管径大（400mm以上），压力高（4.0MPa以上），为天然气远距离输送的主要工具。 城市输气管道：为天然气的分配管网，它遍布整个城市和近郊，一般总是呈环形布置，且按压力严格区分。 2．输气管道的特点 长距离输气管道与压缩机站组成一个复杂的动力系统，由于其输送的气量大，常采用大口径、高压力的输送系统。其主要特点为： ⑴长输管道是天然气长距离连续运输系统，不需要常规的运输工具和设备，也不需要大量的建筑和占用大量的土地，可用自身运输的物质消耗克服其摩擦阻力就能迅速将天然气运到目的地，是最有效、最大规模的运输系统。 ⑵长输管道属于一个庞大而复杂系统的中间环节，必须协调好上下游间的关系，这使其设计及操作管理更为复杂。 ⑶长输管道输送量庞大，涉及国计民生及千家万户，必须充分保证能安全、连续、可靠地供气。 ⑷由于采气生产的均衡性和用户用气的波动性，要求管道有一定的储气能力，以适应用气量的变化。 ⑸长输管道投产初期可充分利用地层压力进行输送，根据气田压力的变化逐步建增压站，可节约投资和经营费用。 ⑹长输管道要求有与之配套的附属设施，尤其是通信和自控系统。 ⑺现代管道运输在国民经济中的地位日趋重要，利用冶金、机械制造、自动控制和施工安装等综合技术来提高运输效率已成为管输工艺研究的核心。

输气管道设计规范 GB50251-2003

1 总则 1．0．1 为在输气管道工程设计中贯彻国家的有关法规和方针政策，统一技术要求，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制订本规范。 1．0. 2 本规范适用于陆上输气管道工程设计。 1．0．3 输气管道工程设计应遵照下列原则： 1 保护环境、节约能源、节约土地，处理好与铁路、公路、河流等的相互关系； 2 采用先进技术，努力吸收国内外新的科技成果； 3 优化设计方案，确定经济合理的输气工艺及最佳的工艺参数。 1．0．4 输气管道工程设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。 2 术语 2．O．1 管输气体 pipeline gas 通过管道输送的天然气和煤气。 2．O．2 输气管道工程 gas transmission pipeline project 用管道输送天然气和煤气的工程。一般包括输气管道、输气站、管道穿(跨)越及辅助生产设施等工程内容。 2．O．3 输气站 gas transmission station 输气管道工程中各类工艺站场的总称．一般包括输气首站、输气末站、压气站、气体接收站、气体分输站、清管站等站场。

2．O．4 输气首站 gas transmission initial station 输气管道的起点站。一般具有分离，调压、计量、清管等功能。 2．O．5 输气末站 gas transmission terminal station 输气管道的终点站。一般具有分离、调压、计量、清管、配气等功能。 2．O．6 气体接收站 gas receiving station 在输气管道沿线，为接收输气支线来气而设置的站，一般具有分离、调压、计量、清管等功能。 2．O．7 气体分输站 gas distributing station 在输气管道沿线，为分输气体至用户而设置的站，一般具有分离、调压、计量、清管等功能。 2．O．8 压气站 compressor station 在输气管道沿线，用压缩机对管输气体增压而设置的站。 2．0．9 地下储气库 underground gas storage 利用地下的某种密闭空间储存天然气的地质构造。包括盐穴型、枯竭油气藏型、含水层型等。 2．O．10 注气站 gas injection station 将天然气注入地下储气库而设置的站。 2．O．11 采气站 gas withdraw station 将天然气从地下储气库采出而设置的站。 2．O．12 管道附件 pipe auxiliahes 指管件、法兰、阀门、清管器收发筒、汇管、组合件、绝缘法兰或绝缘接头等管道专用承压部件。

煤层气地面集输工程技术规范正式版

Through the joint creation of clear rules, the establishment of common values, strengthen the code of conduct in individual learning, realize the value contribution to the organization.煤层气地面集输工程技术 规范正式版

煤层气地面集输工程技术规范正式版 下载提示：此管理制度资料适用于通过共同创造，促进集体发展的明文规则，建立共同的价值观、培养团队精神、加强个人学习方面的行为准则，实现对自我，对组织的价值贡献。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 1 范围 本标准规定了煤层气地面集输工程设计和施工的技术等。 本标准适用于煤层气地面集输工程建设的设计、施工和验收。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 50251 输气管道工程设计规范

GB 50275-98 压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范 GB/T 15543 油气田液化石油气 GB/T 50183 石油天然气防火规范 SYL 04-83 天然气流量的标准孔板计量方法 SY/T 0076－2003 天然气脱水设计规范 SY/T 0089-2006 油气厂、站、库给水排水设计规范 SY/T 0515-1997 油气分离器规范 JJF 1059—1999 机械设备安装工程施工及验收规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。

煤层气地面集输工程技术规范示范文本

煤层气地面集输工程技术规范示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

煤层气地面集输工程技术规范示范文本使用指引：此管理制度资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 1 范围 本标准规定了煤层气地面集输工程设计和施工的技术 等。 本标准适用于煤层气地面集输工程建设的设计、施工 和验收。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日 期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注 日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用 于本文件。 GB 50251 输气管道工程设计规范 GB 50275-98 压缩机、风机、泵安装工程施工及验

收规范 GB/T 15543 油气田液化石油气 GB/T 50183 石油天然气防火规范 SYL 04-83 天然气流量的标准孔板计量方法 SY/T 0076－2003 天然气脱水设计规范 SY/T 0089-2006 油气厂、站、库给水排水设计规范SY/T 0515-1997 油气分离器规范 JJF 1059—1999 机械设备安装工程施工及验收规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 增压站compressor stations 在矿场或输气管道上，用压缩机等对煤层气增压的站。 3.2 清管设施pigging systems 为提高管道输送效率而设置的清除管内凝聚物和沉积

煤层气开发与利用

煤层气开发与利用 薛学良1 （郑州大学化工与能源学院，河南郑州450001） 摘要：对煤层气性质、开发与利用的意义、煤层气重特大事故统计、资源分布情况、煤层气利用技术及可行性、利用应用点等进行分析和阐述。 关键词：煤层气；开发与利用 引言 煤矿瓦斯事故是煤矿安全生产的最大威胁之一。我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占总矿井数的46%，瓦斯事故频繁，每年因瓦斯灾害造成的死亡人数达2000人以上。仅根据最近15年的统计，因瓦斯事故而死亡的人数约占煤炭行业工伤事故死亡人数的30-40%，占重大事故的70-80%，直接经济损失超过500亿元。瓦斯事故造成的人员伤亡和巨大经济损失，在社会上形成很大负面影响。 另在市场热点显得难以为继的背景下，七大战略产业（节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车）无疑将成为新兴奋点。窥全豹之一斑，有效的开发利用煤层气尤显意义非凡。 1）可从根本上防止煤矿瓦斯事故的发生、改善煤矿安全生产，提高经济效益。 2）可变害为宝，把煤炭开采过程中产生的煤层气有效利用，在一定程度上改善我国的能源结构，增加洁净的气体能源，弥补我国常规天然气在地域分布和供给量上的不足。21世纪是煤层气大发展的时代，煤层气是我国常规天然气最现实、可靠的替代能源。具有重大战略意义。 3）可避免因采煤造成煤层气这种不可再生资源的浪费，还在减少温室气体排放、改善大气环境方面具有非常重要意义。 4）可带动运输、钢铁、水泥、化工、电力、生活服务等相关产业的发展，增加就业机会，促进当地经济的发展。 煤层气是一种新兴能源，在现如今低碳减排、节能减排的大潮中，煤层气必将成为一个新的热门研究方向，相对而言，煤层气这一新兴词汇还不被大众了解，我们的基本思路是：希望通过我们所了解的知识和资料，结合专业学科特色及教师项目选题写一篇关于煤层气的科技论文，让大众了解这一新兴产业。 弱水三千，我只取一瓢饮。专注，专一，只为更专业! 作为准化工人，我们愿竭尽全力参与致力于推广煤炭综合利用、高效转化与洁净生产等方面技术的研发与应用中，使煤炭工业走高效、安全、环保、现代化的新型发展道路。

输气管道工程设计规范,gb50251-2015

输气管道工程设计规 范,gb50251-2015 篇一：输气管道设计规范GB50251-2003 1 总则 1．0．1 为在输气管道工程设计中贯彻国家的有关法规和方针政策，统一技术要求，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制订本规范。 1．0. 2 本规范适用于陆上输气管道工程设计。 1．0．3 输气管道工程设计应遵照下列原则： 1 保护环境、节约能源、节约土地，处理好与铁路、公路、河流等的相互关系； 2 采用先进技术，努力吸收国内外新的科技成果； 3 优化设计方案，确定经济合理的输气工艺及最佳的工艺参数。 1．0．4 输气管道工程设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。 2 术语 2．O．1 管输气体pipeline gas

通过管道输送的天然气和煤气。 2．O．2 输气管道工程gas transmission pipeline project 用管道输送天然气和煤气的工程。一般包括输气管道、输气站、管道穿(跨)越及辅助生产设施等工程内容。 2．O．3 输气站gas transmission station 输气管道工程中各类工艺站场的总称．一般包括输气首站、输气末站、压气站、气体接收站、气体分输站、清管站等站场。 2．O．4 输气首站gas transmission initial station 输气管道的起点站。一般具有分离，调压、计量、清管等功能。 2．O．5 输气末站gas transmission terminal station 输气管道的终点站。一般具有分离、调压、计量、清管、配气等功能。 2．O．6 气体接收站gas receiving station 在输气管道沿线，为接收输气支线来气而设置的站，一般具有分离、调压、计量、清管等功能。 2．O．7 气体分输站gas distributing station 在输气管道沿线，为分输气体至用户而设置的站，一般具有分离、调压、计量、清管等功能。 2．O．8 压气站compressor station 在输气管道沿线，用压缩机对管输气体增压而设置的站。

煤层气检测相关标准信息

煤层气检测相关标准信息 煤层气，是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。（15.02.09）（001） 煤层气俗称“瓦斯”，其主要成分是CH4（甲烷),与煤炭伴生、[1]以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气，热值是通用煤的2-5倍，主要成分为甲烷。1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21kg标准煤，其热值与天然气相当，可以与天然气混输混用，而且燃烧后很洁净，[2]几乎不产生任何废气，是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。煤层气空气浓度达到5%-16%时，遇明火就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。煤层气直接排放到大气中，其温室效应约为二氧化碳的21倍，对生态环境破坏性极强。在采煤之前如果先开采煤层气，煤矿瓦斯爆炸率将降低70%到85%。煤层气的开发利用具有一举多得的功效：洁净能源，商业化能产生巨大的经济效益。 检测项目： 1.煤层气含气量测定、煤的吸附等温线测定、煤瓦斯放散初速度测定、煤的工业分析、煤层气组份、煤的有机组分反射率，煤岩组份、密度、孔隙度、渗透率、比表面等专项分析。 2.煤层气资源评价。 科标能源实验室针对煤层气检测分析，取样有两种： 一种是利用绳索取心获得的煤心样； 一种是在钻进时从循环钻井液中获得的煤屑样。 煤心样品在岩心管中基本保持煤层的原始状态，提上地面后按自然顺序装罐密封。煤屑样品多为毫米级粉粒样，循环到振动筛后冲洗干净无序状装罐密封。 自然解吸过程中，煤心样品随解吸时间加长，累计解吸量明显增加，解吸持续时间长，总解吸量大，吸附时间(定义为总气量的63.2%处的时间)长；煤屑样品在解吸初期解吸量大，以后很快趋于平缓，解吸持续时间短，总解吸量小，吸附时间短。 检测标准： AQ1081-2010煤层气地面开采防火防爆安全规程 AQ1082-2010煤层气集输安全规程 AQ4213-2011煤层气开采防尘防毒技术规范 DB14/738-2013煤层气制甲醇单位产品能源消耗限额

国内外煤层气资源开发利用现状

国内外煤层气资源开发利用现状 煤层气又称煤层甲烷或煤层瓦斯，是煤层在其形成演化过程中经生物化学和热解作用所生成，并储集在煤层中的天然气。目前，世界上开展煤层气勘探开发的主要有美国、加拿大、澳大利亚、俄罗斯、印度和中国等国家，其中美国已在圣胡安、黑勇士、北阿帕拉契亚、粉河等多个盆地进行了大规模的开发，并已在美国天然气供应中发挥重要作用。加拿大也已形成商业煤层气产能，且煤层气生产规模仍在扩大。在北美，煤层气与致密气、页岩气一起已经成为实现天然气储量接替的三类重要的非常规资源之一。剑桥能源预测，在北美以外的地区，以上三类非常规气将在十年后形成大规模开发，因此，可以预见，煤层气将在世界范围内迎来一个全新的发展阶段。 一、煤层气的资源现状 1、世界煤层气资源分布 世界煤层气资源储量为256.3万亿m3，约为常规天然气资源量的50%，主要分布在北美、前苏联和中国等煤炭资源大国，其中俄、美、中、加、澳五国合计占90%（表1）。但是，由于各国研究程度不一，煤层气资源量的准确性有很大差别。， 表1 世界主要国家煤层气资源储量

数据来源：1. CMM Global Overview，2006.7；2.根据美国环保局报告，2002；3.其他文献 据不完全统计（表1），世界煤层气资源主要分布在北美洲、俄罗斯/中亚和亚太地区。其中北美地区占35％，俄罗斯/中亚32％，亚太21％，欧洲10％，非洲2％。目前许多国家都开展了煤层气的开发利用研究工作，除美、加两国以外，20个国家已钻探了煤层气探井以开展研究（表2）。但是商业煤层气开发目前主要在美国、加拿大、澳大利亚等三国，中国、印度、波兰、英国等国家正在积极推进之中。

煤层气利用技术简介通用版

安全管理编号：YTO-FS-PD501 煤层气利用技术简介通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

煤层气利用技术简介通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 煤层气简介 煤层气俗称煤矿瓦斯，是一种以吸附状态为主，生成并储存在煤系地层中的非常规天然气。其成分与常规天然气基本相同(甲烷含量大于95%，发热量大于8100大卡)，完全可以与常规天然气混输、混用，井下抽放的煤层气不需提纯或浓缩就可直接作为发电厂的燃料，可大大降低发电成本。 煤层气是近20年来崛起的新型洁净能源，它在发电、工业和民用燃料及化工原料等方面有广泛的应用，对煤层气的合理利用可以缓解当前能源短缺的状况，改善能源结构，降低温室气体排放，提高煤矿生产的安全性并带动相关产业的发展。 煤层气利用技术 世界主要产煤国都十分重视开发煤层气，英国、德

压气站、长输管道

压气站以压力能的形式给天然气提供输送动力的作业站。 分类 按压气站在管道沿线的位置分为起点压气站、中间压气站和终点充气站。起点压气站位于气田集气中心或处理厂附近，为天然气提供压力能，并有气体净化、气体混合、压力调节、气体计量、清管器发送等作业。中间压气站位于运输管道沿线上，主要是给在输送中消耗了压力能的天然气增压。终点充气站位于储气库内，主要是将输来的天然气加压后送入地下储气库。 设备 压气机组合而成的压气机组是压气站的主要设备。长输管道采用的压气机有往复式和离心式两种。前者具有压缩比（出口与进口的压力之比）高及可通过气缸顶部的余隙容积来改变排量的特点，适用于起点压气站和终点充气站。离心式压气机压缩比低，排量大，可在固定排量和可变压力下运行，适用于中间压气站。两种压气机均可用并联、串联或串联和并联兼用方式运行。需要高压缩比，小排量时多用串联；需要低压缩比，大排量时多用并联；压力和输量有较大变化时，可用串联和并联兼用方式运行。功率不同的压气机可以搭配设置，便于调节输量。往复式和离心式两种压气机也可在同一站上并联使用。 压气机的选择，除满足输量和压缩比要求，并有较宽的调节范围外，还要求具有可靠性高、耐久性好，并便于调速和易于自控等。在满足操作要求和运行可靠的前提下，尽量减少机组台数；功率为1000～5000马力的机组，有3～5台压气机，并有1台备用，大功率机组一般没有备用机。压气机用的原动机有燃气发动机、电动机和燃气轮机等多种（见管道动力机械）。

流程 压气站的流程由输气工艺、机组控制和辅助系统等三部分组成。输气工艺部分除净化、计量、增压等主要过程外，还包括越站旁通、清管器接收及发送、安全放空与紧急截断管道等。机组控制部分有启动、超压保护、防喘振循环管路等。辅助系统部分包括供给燃料气、自动控制、冷却、润滑等系统。图1 为中间压气站工艺流程图。此站配置有三台燃气轮机驱动的离心式压气机，其中机组2为备用，机组1、3可并联，当需要作串联使用时，则可由机组2与机组3或与机组1串联运行。并联流程是来自干线上一站的天然气，先在气体除尘区除去固体颗粒，再经机组3、1增压，经冷却后输往下一站；串联运行时，来自上站天然气先经除尘区除尘，再经机组3增压，增压后的天然气输至冷却区冷却，然后进入机组2再次增压，再冷却后进入干线输往下站。如果天然气不需要增压直接输往下站时，则可关闭除尘区前的进口阀，打开越站旁通管路，让天然气越站通过。 功能 压气站应具有启停原动机、开关阀门和报警等基本控制功能；并有防止喘振、消除噪声和防止天然气排出温度过高的设施。喘振是离心式压气机在气流速度过低时所发生的压力波动和机组振动，并产生很强噪声的现象，如在发生喘振时管道继续运行将会导致压气机过热和损坏。因此需在机组上安装喘振抑制阀和循环管路，以便在工况接近喘振边界时开启喘振抑制阀，让气体循环，防止喘振发生。气体压缩和减压都会造成很强的噪声，为了降低噪声，可在压气机出口管路上装设消声器，将汇管埋入地下，在管路上包覆隔声和吸声材料等，采用多级调压，控制气体通过站内管道的流速（小于30米/秒），可降低减压引起的噪声。压

输气管道工程设计规范

输气管道工程设计规范 GB 50251-2003 ） 1、适用范围：本规范适用于陆上输气管道工程设计。 2、输气工艺： 1）输气管道的设计输送能力应按设计委托书或合同规定的年或日最大输气量计算，设 计年工作天数应按350d 计算（350d 是为冬夏平衡，同时最大输气量应以标态计算。）。 2）进入输气管道的气体必须除去机械杂质，且至少符合n级天然气标准（GB17820）。 3）当输气管道及其附件已按照国家现行标准《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》 SY0007和《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》SY/T0036的要求采取了防腐措施时， 不应再增加管壁的腐蚀裕量。 4）工艺设计应确定的参数有：输气总工艺流程；输气站的工艺参数和流程；输气站的数量和站间距；输气管道的直径、设计压力及压气站的站压比。 5）管道输气应合理利用气源压力。当采用增压输送时，应合理选择压气站的站压比和 站间距。当采用离心式压缩机增压输送时，站压比宜为~，站间距不宜小于100km。 6）具有配气功能的分输站的分输气体管线宜设置气体的限量、限压设施。 7）输气管道首站和气体接收站的进气管线应设置气质监测设施。 8）输气管道的强度设计应满足运行工况变化的要求。 10）输气站应设置越站旁通。进出站管线必须设置截断阀。截断阀的位置应与工艺装置区保持一定距离，确保在紧急情况下便与接近和操作。截断阀应当具备手动操作的功能。 11）输气管道工艺设计应具被以下资料：管输气体的组成；气源数量、位置、供气量及可调范围；气源压力及可调范围，压力递减速度及上限压力延续时间；沿线用户对供气压力、供气量及其变化的要求，当要求利用管道储气调峰时，应具备用户的用气特性曲线和数据；沿线自然环境条件和管道埋设处地温。 12）输气管道的水力计算见本标准6?9页以及简化标准的附录。 13 ）输气管道安全泄放 （ 1 ）输气站应在进站截断阀上游和出站截断阀下游设置泄压放空设施。 （2）输气站存在超压可能的受压设备和容器，应设置安全阀。安全阀泄放的气体可引入同级压力的放空管线。 （3）安全阀的定压（P o）应根据管道最大允许操作压力（P）确定，并应符合下列要求： a 当P W时，P o= P+; b 当v P W时，P o=； c 当P＞时，P o=。 （4）安全阀泄放管直径应按照下列要求计算：

煤层气田地面集输方式以及增压方式优化

煤层气田地面集输方式以及增压方式优化 1 概述 我国开展煤层气研究已有20年，在地面集输方面也取得了重大突破，一些地区的煤层气田已经建成地面集输系统，进入小规模商业开发阶段。截至2009年，由中油辽河工程有限公司设计的山西晋城沁水盆地南部沁南煤层气端郑采气区地面工程总产量已达到40×104m3/d，于2009年12月21日成功进入西气东输管道，并于23日到达上海白鹤门站，向长江三角洲地区的用户供气[1]。 在地面集输方面，美国处于世界领先地位，位于美国西部科罗拉多州西南部的圣胡安盆地煤层气田与位于美国东部密西西比州东北部的黑勇士煤层气田的地面集输工艺已经相当成熟[2]。而我国的煤层气开发较晚，地面集输工艺还处于起步阶段。我国的煤层气田大多具有低压、低渗、低产的“三低”特点，和国外的中压、中产气田相比地面集输有很大区别，尤其表现在集输系统和增压方式的选择上。由于目前国内没有专门的煤层气田集输的标准规范可供执行，很多单位在设计开发时，都是参照油气田集输规范，造成了很大的经济浪费。因此，本文重点对煤层气地面集输方式以及增压系统进行优化分析，得出适合于煤层气的几种集输和增压方式。 2 集输方式的优化 煤层气田跟天然气田一样，采出气需通过集气、净化处理、增压等环节满足外输要求。一般总体工艺流程为：井场采出气通过采气支管汇集到采气干管，由采气干管到达集气站，在集气站进行初步气水分离脱水后，气体再由各集气支管通过集气干管到中央处理厂进行增压、净化(例如脱水、脱硫、脱碳、脱氧)处理，再通过外输管道外输。集气站一般设有计量分离器、气液两相分离器、供水、供电、值班用房等生产及辅助设施，有的集气站也有增压设备。 煤层气与天然气相比具有低压低产的特点，常规天然气开采中气液两相分离器放在井场的居多，在煤层气开采中考虑到经济性及气液分离的效果，这里选择把气液两相分离器放在集气站。根据SY/T 0010—1996《气田集气工程设计规范》，当分离器设在集气站时宜采用辐射一枝状组合管网。考虑以上因素，把井场到集气站管道的连接形式分为直接进站式、串接进站式和集气阀组进站式[3]。 2.1 直接进站式 直接进站式即每口气井(单井)通过各自独立的合适的采气支管直接进入集气站，见图1。这种进站方式的特点是气井间相互独立，没有联系，相互影响小。适合于高压高产的单井，且采气管道长，造价高，管道建设工程量大，管理困难。因此，考虑到经济性和集气方式的适应性，这种方式对低产、井距小、低压的煤层气井并不适用。

煤层气地面集输工程技术规范详细版

文件编号：GD/FS-3005 （管理制度范本系列） 煤层气地面集输工程技术 规范详细版 The Daily Operation Mode, It Includes All Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify The Management Process. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________

煤层气地面集输工程技术规范详细 版 提示语：本管理制度文件适合使用于日常的规则或运作模式中，包含所有的执行事项，并作用于规范个体行动，规范或限制其所有行为，最终实现简化管理过程，提高管理效率。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 1 范围 本标准规定了煤层气地面集输工程设计和施工的技术等。 本标准适用于煤层气地面集输工程建设的设计、施工和验收。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 50251 输气管道工程设计规范

GB 50275-98 压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范 GB/T 15543 油气田液化石油气 GB/T 50183 石油天然气防火规范 SYL 04-83 天然气流量的标准孔板计量方法 SY/T 0076－2003 天然气脱水设计规范 SY/T 0089-2006 油气厂、站、库给水排水设计规范 SY/T 0515-1997 油气分离器规范 JJF 1059—1999 机械设备安装工程施工及验收规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 增压站compressor stations 在矿场或输气管道上，用压缩机等对煤层气增压

煤层气利用工程的安全性分析优选稿

煤层气利用工程的安全 性分析 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

煤层气利用工程的安全性分析摘要：本文对煤层气开发利用的现状及遇到的问题进行了详细的论述，并分析了煤层气利用工程中的安全性问题，且提出了建议性的措施。 关键词：煤层气；爆炸极限；高压输送；安全性分析 引言 目前煤层气的开发和利用得到国家的特别重视。全国科学技术大会上的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》确定的16个重大专项之一就是大型油气田和煤层气开发。 煤层气作为煤层的一种伴生资源，是一种清洁的能源。它不仅环境性能好，而且热效率高。与燃煤相比，煤层气燃烧的灰份排放量为燃煤的 1/148，SO2排放量为燃煤的1/700，CO2排放量为燃煤的3/5。所以，它是常规天然气最现实可靠的补充或替代能源，可以为工业和民用等提供重要的能源。 1煤层气的应用方向 1.1矿区煤层气作为民用和工业燃气供应

在我国矿区，煤层气主要用作居民和工业炉的燃料。煤层气的民用供应主要包括矿区居民的炊事和供热以及矿区食堂、幼儿园和学校等的公用事业用气。煤层气也可以作为工业炉的燃料。与人工煤气相比，煤层气的供应具有投资少、效益高的特点，它不需要另建气源厂。煤层气作为燃气供应已在我国各矿区内迅速推广[1]。 1.2矿区煤层气作为化工生产原料 煤层气作为化工生产原料，还可以生产炭黑、甲醛、甲醇和化肥等化工产品。1952年抚顺矿务局在煤炭系统率先建成了用煤层气生产炭黑的工厂；1970年抚顺矿务局和阳泉矿务局分别建成了甲醛厂。 1.3矿区坑口燃气轮机发电厂燃料 煤层气代替煤发电和供热不仅能减轻环境污染，而且还能提高热效率。我国矿区目前使用的煤层气发电技术有两种，即燃气轮机和汽轮机发电。1990年抚顺矿务局建成了我国第一座煤层气示范电厂；1996年晋城矿务局建成煤层气电站，利用潘庄井田地面垂直井回收的煤层气发电。 1.4矿区汽车燃料

煤层气的开采与利用

煤层气的开采与利用 （包括不限于新旧技术的介绍与对比、国内外技术对比，目的是搞清楚煤层气作为一种自然资源是如何实现经济效益的）； 一.煤层气背景介绍 1.我国煤层气资源分布 我国大型煤矿区煤层气资源丰富,13个大型煤炭基地煤矿区埋藏深度1500m以浅,煤 ,煤 2. 12起,。3. 程等。 地质载体特殊性 煤层气的地质载体为煤层,煤炭本身就是能源开发的重要对象,这一自然属性更是有别于其他所有的化石能源矿产。煤层气与煤炭资源的同源同体的伴生性决定了这2种资源的开发必然有密不可分的内在关联。煤矿区煤炭资源的开采引起矿区岩层移

动的时空关系,影响着煤层气资源开发的钻井(孔)的布设、采气方法的选择和抽采效果等多个方面。 鉴于上述特殊性,煤层气勘探开发技术既有常规天然气勘探开发技术的来源、借鉴甚至直接移植,又有自己的独特性,还有与采煤技术交叉融合的耦合特性,是一个与常规天然气和煤炭开发技术既有联系又有区别的复杂技术系统。 1. 三(多) , 2. 创新, 3. 前提下，协同开采技术得以发展和进步。如解放层开采、井上下联合抽采、煤炭与煤层气共同开采等就是其典型实例。 4.煤层卸压增透技术

对于煤层渗透率低和含气饱和度低的矿区须探索应用煤层卸压增透技术,提高煤层气 抽采率。此类技术主要包括保护层开采卸压增透技术、深孔预裂爆破技术、深穿透 射孔技术、高能气体压裂技术和高压水力增透技术等。 三.近年来我国煤层气开采技术发展 1.勘探技术手段深化 （eg 2~3倍； 管、。）2. 活性 变排量控制缝高技术、前置液粉砂多级段塞降滤失技术、前置液阶段停泵测试技术、大粒径/高强度支撑剂尾追技术、压后合理放喷控制技术等。 针对多煤层地区,采用煤层和岩层组合分段压裂技术,可以有效提高单井产量和资源 利用效率。

长距离输油(气)管道的安全运行通用版

安全管理编号：YTO-FS-PD255 长距离输油(气)管道的安全运行通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

长距离输油(气)管道的安全运行通用 版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 管道生产有其自身的特点：管道线路长、站库多，运送介质易燃、易爆、易凝、输送压力高，并且要求连续运行。因此，管道生产需要先进可靠的设备和技术手段，对生产过程进行严格管理、精心的维护、准确的监控，确保输送油、气过程中安全平稳。 1．生产运行安全。调度人员根据输油量、输油所处季节，制定合理的输油运行方式。通过生产设施上的各类仪表，将系统压力、温度、流量参数和工艺流程、设备运行状态通过通讯讯道传到调度室显示或输入计算机，调度人员将运行工况分析、处理，下达调整或改变运行工况命令。若管理的是成品油顺序输送管道，还要进行品种批量和界面的跟踪。为了安全生产，要求各级调度人员熟悉站库设备流程，掌握运行状态，有丰富的经验和对故障敏感的判别和处理能力。要求全线操作人员掌握现代化设备的操作、维护、保养和事故处理能力。 早先建成的输油管道是旁接油罐的方式。现代化的长

GB50369-2006油气长输管道工程施工及验收规范

中华人民共和国建设部公告 第407号 建设部关于发布国家标准《油气长输管道工程施工及验收规范》的公告 现批准《油气长输管道工程施工及验收规范》为国家标准，编号为：GB 50369—2006，自2006年5月1日起实施。其中，第4.1.1、4.2.1、10.1.4、1O.3.2、10.3.3(2、3、4)、 10.3.4、14.1.1、14.1.2、14.2.2条(款)为强制性条文，必须严格执行。 本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 前言 本规范是根据建设部建标[2002]85号《关于印发“二00一年至二O0二年度工程建设国家标准制订、修订计划”的通知》文件的要求，由中国石油天然气集团公司组织中国石油天然气管道局编制完成的。 本规范共分19章和3个附录，主要内容包括：总则，术语，施工准备，材料、管道附件验收，交接桩及测量放线，施工作业带清理及施工便道修筑，材料、防腐管的运输及保管，管沟开挖，布管及现场坡口加工，管口组对、焊接及验收，管道防腐和保温工程，管道下沟及回填，管道穿(跨)越工程及同沟敷设，管道清管、测径及试压，输气管道干燥，管道连头，管道附属工程，健康、安全与环境，工程交工验收等方面的规定。 在本规范的制定过程中，规范编制组总结了多年油气管道施工的经验，借鉴了国内已有国家标准及行业标准和国外发达工业国家的相关标准，并以各种方式广泛征求了国内有关单位、专家的意见，反复修改，最后经审查定稿。 本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。 本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国石油天然气管道局负责具体技术内容解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄交中国石油天然气管道局质量安全环保部(地址：河北省廊坊市广阳道，邮编：065000)，以便今后修订时参考。 本规范主编单位、参编单位和主要起草人： 主编单位：中国石油天然气管道局 参编单位：中国石油集团工程技术研究院 主要起草人：魏国昌陈兵剑郑玉刚王炜续理 高泽涛马骅苏士峰陈连山钱明亮 胡孝江姚士洪葛业武李建军隋永莉 田永山杨燕徐梅李林田宝州 1 总则

中国煤层气勘探开发的哲学思考

自然辩证法研究 Vol115,No110,1999 ?博士文苑? 中国煤层气勘探开发的哲学思考 傅　雪　海 八十年代以来,由于在圣胡安盆地地面勘探开发煤层气取得了巨大的成功,我国引进了这一技术,并在煤层气地质理论研究和勘探开发实践中经历了曲折的探索,逐渐形成了适合我国地质特征的煤层气地质理论和勘探开发技术方法。这一成果的取得经历了由实践、认识、再实践、再认识的多次循环往复,目前正在向更高一级的认识迈进。本文试图从认识论、真理相对性和矛盾的普遍性与特殊性规律等方面来阐述中国煤层气勘探开发的历程和未来的发展前景。 1　煤层气的基本概念和 勘探开发的意义 煤层气是成煤和煤化作用过程中生成并储集在煤层内的一小部分气体,俗称瓦斯,主要成分是甲烷(CH4)。由于煤层气勘探开发具有能源、煤矿安全生产、环境保护等多重意义,日益受到我国政府和有关工业部门的高度重视。中国现代化建设面临能源问题的严重挑战,由于中国人口、资源、环境以及经济、科技等因素的制约,能源供应长期以来不能满足经济迅速增长的需要。因此,我国可持续发展的能源战略不同于发达国家,也有别于其他发展中国家。我国煤炭资源量(包括探明储量和远景资源量,-2000米以浅)约5157万亿吨左右〔1〕,1994年全国煤炭产量为12129亿吨〔2〕,资源量和产量均居世界前列。煤炭在我国能源结构中一直占70%以上。煤层气资源量约14万亿米3(甲烷含量大于4米3/吨,-2000米以浅)〔3〕,煤层气地面开发尚没有取得实际产能,但井下瓦斯抽放每年约6亿米3左右(146个矿井总计)〔2〕,其中利用的约4亿米3,其它2200多个矿井,煤层气(瓦斯)直接向大气中排放,年排放量约达100亿米3,既浪费了能源,又污染了环境。因此,地面勘探开发煤层气为保护我国能源战略的可持续发展有着深远的现实意义。 2　煤层气勘探开发的早期实践与认识 实践是认识的来源,人的正确思想只能从社会实践中来,人们在实践活动中,通过自己的感觉器官同客观世界相接触,获得大量材料、信息,经过整理、加工,便形成了认识。离开人的实践活动,切断了主体和客体的联系,任何认识都是不能产生的。生产活动是最基本的实践活动,人类在煤矿开采实践活动中经历了一次又一次的煤与瓦斯突出,或瓦斯爆炸等灾害性事件,逐渐认识了煤内瓦斯气体是事故的主要原因,为了减少其对矿工的危害并改善矿井安全,人们尝试着从井下抽取瓦斯并获得了巨大的成功。并在此基础上系统地研究了煤中瓦斯的产生、储存和释放,瓦斯在煤层内流动方式及煤层开采前和开采期间的脱气机制等。 认识的深化,固然以正确的思维作指导很重要,但更重要的是事实资料的发现和积累,而这些是同新工具、新技术和新方法的应用有着密切的联系。井下瓦斯抽放早期只能在采空区和巷道内进行,随着钻探技术水平的提高,在井下施工垂直和水平钻孔进行目的层抽放或临近层排放。抽放技术由开采后老窑抽放发展到边掘边抽和预抽,由自然抽放排空到水力压裂、爆破致裂,人工卸压抽放、运输、储集和利用。我国煤层气含量测试五十年代采用的是磨口瓶法,六十年代采用的是真空罐集气法(前苏联引进),八十年代以后,采用的是解吸法(美国引进),并颁布了标准M77-84(原煤炭部),统一了煤样的采取和测试步骤与方法,测试精度有了明显改善,近年 26

长距离输油(气)管道的安全运行0001

Word 格式/完整/可编辑 长距离输油（气）管道的安 全运行 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. 编订： __________________ 审核： __________________ 单位： _ _________________

文件编号：KG-A0-2446-55 长距离输油（气）管道的安全运行 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 管道生产有其自身的特点:管道线路长、站库多, 运送介质易燃、易爆、易凝、输送压力高，并且要求连续运行。因此，管道生产需要先进可靠的设备和技术手段，对生产过程进行严格管理、精心的维护、准 确的监控，确保输送油、气过程中安全平稳。 1.生产运行安全。调度人员根据输油量、输油所处季节，制定合理的输油运行方式。通过生产设施上的各类仪表，将系统压力、温度、流量参数和工艺流程、设备运行状态通过通讯讯道传到调度室显示或输入计算机，调度人员将运行工况分析、处理，下达调整或改变运行工况命令。若管理的是成品油顺序输送管道，还要进行品种批量和界面的跟踪。为了安全生产，要求各级调度人员熟悉站库设备流程，掌握运行状态，有丰富的经验和对故障敏感的判别和处理能力。要求全线操作人员掌握现代化设备的操作、维护、保养和事故处理能力。

油气输送管道穿越工程设计要求规范(GB50423-2015)

油气输送管道穿越工程设计规范（GB50423-2007） 3.1 基础资料 3.1.1 穿越工程设计前，应取得所输介质物性资料及输送工艺参数。其要求应按现行国家标准《输油管道工程设计规范》GB 50253和《输气管道工程设计规范》GB 50251的规定执行。 3.1.2 穿越工程设计前，应根据有关部门对管道工程的环境影响评估报告、灾害性地质评估报告、地震安全评估报告及其他涉及工程的有关法律法规，合理地选定穿越位置。穿越有防洪要求的重要河段，应根据水务部门的防洪评价报告，选定穿越位置及穿越方案。 3.1.3 选定穿越位置后，应按照国家现行标准《长距离输油输气管道测量规范》SY/T 0055和《油气田及管道岩土工程勘察规范》SY/T 00 53，根据设计阶段的要求，取得下列测量和工程地质所需资料： 1 工程测量资料，包括1:200～1:2000，平面地形图(大、中型工程)与断面图； 2 工程地质报告，包括1:200～1:2000地质剖面图、柱状图、岩土力学指标、地震、水文地质及工程地质的结论意见。 3.1.4 应根据下列钻孔布置要求获取地质资料： 1 挖沟埋设穿越管段，应布置在穿越中线上。 2 水平定向钻、顶管或隧道敷设穿越管段，应交叉布置在穿越中线两侧各距15～50m处。在岩性变化多时，局部钻孔密度孔距可布置为20～30m。 3.1.5 根据现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB 18306，位于地震动峰值加速度a≥0.19地区的大中型穿越工程，应查清下列四种情况，并取得量化指标： 1 有无断层及断层活动性质、一次性最大可能错动量。 2 地震时两岸或水床是否会出现开裂或错动。 3 地震时是否会发生基土液化。 4 地震时是否会引起两岸滑坡或深层滑动。 3.1.6 穿越管段应有防腐控制的设计资料。 3.2 材料 3.2.1 穿越工程用于输送油气的钢管，应符合现行国家标准《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分：A级钢管》GB/T 97 11.1或《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分：B 级钢管》GB/T 9711.2的规定，并应根据所输介质、钢管直径、钢管壁厚、使用应力与设计使用温度等补充有关技术条件要求。对于管径小于DN300，设计压力小于6.4MPa的输油钢管或设计压力小于 4.0MP a的输气钢管，可采用符合现行国家标准《输送流体用无缝钢管》GB/