【正文】 煤層氣壓縮機采用廠房內(nèi)布置時，廠房為有爆炸危險的甲類廠房，宜采用獨立設(shè)置，并宜采用敞開或半敞開式?？刂浦行耐髡究叵到y(tǒng)之間自控數(shù)據(jù)采用光纜傳輸。緊急停車及安全聯(lián)鎖系統(tǒng)（ ESD/SIS）設(shè)計按《信號報警、安全連鎖系統(tǒng)設(shè)計規(guī)定》HG/T 20511 執(zhí)行。 第 4章 污水處理及輔助系統(tǒng) 30 排水規(guī)模 氣田內(nèi)排水主要為井口、集中處理站、生活等產(chǎn)生的污水 。氣田站內(nèi)巡檢應(yīng)配置防爆對講機，井口及管線巡線應(yīng)設(shè)置巡線搶修通信系統(tǒng)。 電纜暗敷時，如電纜敷設(shè)在混凝土地下或設(shè)備的混凝土基礎(chǔ)中，必須采用第 4章 污水處理及輔助系統(tǒng) 28 鋼管保護(hù)。集中處理站產(chǎn)生的污水和洗井污水同樣排進(jìn)附近污水池，或者排放，或者自然蒸發(fā)。在現(xiàn)場應(yīng)用中，超聲流量計安裝條 件要求高。但是孔板流量計亦有一些重大缺點 : 范圍度窄，壓損大，且需要進(jìn)行微差壓測量，重復(fù)性不高，對整套流量計的精確度影響因素多且錯綜復(fù)雜，因此精確度提高的難度很大，且對現(xiàn)場安裝條件要求高等。就地壓力儀表常用彈簧式壓力表；遠(yuǎn)傳壓力儀表多選用遠(yuǎn)傳壓力表和壓力變送器。濕法按溶液的吸收和再生方式，又分為化學(xué)吸收法、物理吸收法和直接氧化法三類。綜合考慮工藝適用性、造價、運行成本及國內(nèi)制造工藝，并 借鑒以往工程項目經(jīng)驗，得出日處理量在 15 104 m3 /d 以上的壓縮機，宜采用往復(fù)式 。 管道警示帶（含金屬示蹤線） 管道埋設(shè)警示帶，管線頂面以上 300mm 的位置上增加埋設(shè)警示帶，隨管道走向敷設(shè)示蹤線并且示蹤線的接頭應(yīng)有良好的導(dǎo)電性，能清楚判斷管線位置 [8]。 ， 四種規(guī)格。d 1 長度 /m 管徑 D/mm 管材 集氣干線 336000 2750 375 螺旋鋼管 集氣支線 L1 46000 1350 160 PE 管 L2 46000 1350 180 PE 管 L3 46000 1350 180 PE 管 L4 46000 1350 180 PE 管 L5 46000 1350 180 PE 管 L6 60000 1650 225 PE 管 L7 46000 1350 160 PE 管 采氣干線 串接管 9200 1200 75 PE 管 90 110 ac 40000 700 140 a1c 20xx0 900 110 采氣支線 接串接管 2300 10 63 PE 管 75 接 ab 20xx0 10 140 PE 管 接 a1b1 10000 125 第 3章 煤層氣集輸工藝 16 第 3 章 煤層氣集輸工藝 井口工藝流程 煤層氣開發(fā)初期排采產(chǎn)水量不大，平均為 1m3/d，水質(zhì)符合國家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)，井場不設(shè)氣水分離器。 為選取適合管材 , 對 PE100 聚乙烯管和無縫 鋼管投資情況進(jìn)行了詳細(xì)的比較 , 主要比較了公稱直徑 50~600 mm 的 PE100 聚乙烯管和無縫鋼管的安裝費、建筑費、主材費、預(yù)制費和總造價等。煤層氣經(jīng)集氣支管與集氣干管進(jìn)入集中處理站，在集中處理站中處理、增壓后外輸。 本區(qū)設(shè)計產(chǎn)能規(guī)模為 336000m3/d。 第 2章 管網(wǎng)部署 5 第 2 章 管網(wǎng)部署 集輸總工藝流程 煤層氣集輸工藝流程 煤層氣田具有井口壓力和初期產(chǎn)量低，單井產(chǎn)氣量低，井間間距小，甲烷含量高，基本上不含重?zé)N和硫份，開發(fā)周期長以及開發(fā)后期井口壓力下降等特點。 圖 井網(wǎng)部署 產(chǎn)能規(guī)模及單井產(chǎn)量 本區(qū)設(shè)計產(chǎn)能規(guī)模為 336000m3/d。 管網(wǎng)部署部分根據(jù)氣田氣井位置的分布，提出了四種管網(wǎng)部署方案，分別是環(huán)狀管網(wǎng)部署方案、枝狀管網(wǎng)部署方案、集氣閥組管網(wǎng)部署方案、多井單管串接管網(wǎng)部署方案。本區(qū)塊屬于丘陵山地地貌，以低山丘陵為主。單翼多分支水平井產(chǎn)出水水型為NaHCO3 型，平均礦化度 1200mg/L， PH 值為 8。選擇站庫址時，應(yīng)注意與周圍相鄰企業(yè)和建構(gòu)筑物的關(guān)系，其相鄰距離井場 沁太管線 集中處理站 第 2章 管網(wǎng)部署 6 應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定 占地面積較大的大型站庫，不宜選在坡度小 于 ％ 平坦的場地上，宜選在易于排水具有明顯坡度的高包上或斜坡上，也不應(yīng)選在低凹易積水或背陽的山坡上，在局部高差較大的地段，必行坡度宜小于 ％ ，應(yīng)避開挖填土方過大的復(fù)雜地段，應(yīng)合理利用地形自然條件，減少土地占用量 [2]。管網(wǎng)布局見圖。見表 。 管徑確定 集中處理站的位置及集輸管網(wǎng)部署方案確定后，采、集氣管線的長度也確定下來了。 管道敷設(shè)與保護(hù)工藝 管道敷設(shè) 敷設(shè)方式：管道 按管網(wǎng)部署方案埋地敷設(shè)。 防腐 PE 管道不需要采用防腐 處理，穿越部分及鋼塑轉(zhuǎn)換頭，連接鋼管段的熱煨彎頭等金屬部分防腐采用無溶劑環(huán)氧涂料，保護(hù)層采用聚乙烯熱縮帶纏繞。本氣田中煤層氣經(jīng)集氣干線進(jìn)入集中處理站，經(jīng)計量、過濾分離器（過濾分離煤層氣中的固體雜質(zhì)和游離水，分離水通過集水管道進(jìn)入儲液裝置，最后流入污水 池）、壓縮機機組（二級增壓）、脫水裝置（脫離煤層氣中水份，脫離水通過集水管道進(jìn)入儲液裝置，最后流入污水池）、脫碳裝置（分離煤層氣中的二氧化碳）、計量后，通過外輸管線輸入到沁太管線。 冷凝分離法可同時控制水露點及烴露點，但由于低溫可能導(dǎo)致水合物生成，在冷凝前需要注入水合物抑制劑。壓力式溫度計時利用溫包感溫，其原理是系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)壓力隨溫度而變化。有些耐振產(chǎn)品帶上阻尼器可測脈動壓力，帶上隔膜部分可測粘度大，有腐蝕介質(zhì)的壓力。流體流動特性有來流速度分布和流體脈動等的影響，要保持儀表校 驗時的參比流動條件，其儀表系數(shù)才保持不變，否則需進(jìn)行相應(yīng)的修正或?qū)嵭性诰€校準(zhǔn)，以獲得現(xiàn)場實際的流量計特性。 氣田開發(fā)中的污水還包括集中處理站中的過濾分離水、脫水設(shè)施脫除的水及為提高采氣速度，保護(hù)井下管柱對生產(chǎn)井定期洗井的洗井水。 防雷、防靜電 在變電所附近設(shè)置避雷針以防雷擊，變壓器及配電柜、配電箱接地，接地電阻不大于 4Ω，其它電氣設(shè)備非載流金屬部分及場區(qū)所有金屬管道等均做防雷、防靜電接地，接地電阻不大于 10Ω。為滿足各站的行政管理和生產(chǎn)調(diào)度語音通信的需要，保證與上級調(diào)度中心連接，且數(shù)據(jù)傳輸及時準(zhǔn)確、安全可靠，事故維修現(xiàn)場的指揮調(diào)度反應(yīng)迅速， 需各向電信部門報裝至少 2個與公司上級調(diào)度中心局域網(wǎng)連接的以太網(wǎng)接口，其中一個接口用于本站與調(diào)度中心站控數(shù)據(jù)傳輸，另一個接口用于向上級調(diào)度中心上傳視頻數(shù)據(jù)。另外來自油田污水處理廠的凈化水也是水源中重要的組成部分。本工程主要建筑物為輔助用房、辦公樓、站房等，根據(jù)規(guī)范要求，建筑類別均為丙類，耐火等級采用二級。整個 DCS系統(tǒng)由一套過程控制子系統(tǒng) (PCS)及一套緊急關(guān)斷子系統(tǒng) (ESD)組成，并采用 OPC技術(shù)傳入 DCS系統(tǒng)。 ⑹ 自 控儀表控制室、電子計算機房等防塵嚴(yán)格的場所也可采用正壓通風(fēng)。 集輸氣管徑計算公式： 1221212))((?????nni iiPPBLQd 其中 STZB 15031? 氣體平均溫度 T 計算： ? ? ??533231 01 ???? ttT 式中 t1—煤層氣集輸管道起點的氣體溫度，℃； t0—煤層氣集輸管道周圍土壤的溫度，℃； 煤層氣集輸管道起點的氣體溫度為 17℃，煤層氣集輸 管道周圍的土壤溫度為℃。設(shè)置條件應(yīng)考慮排風(fēng)系統(tǒng)的運行情況、建筑物的規(guī)模以及沙塵暴的持續(xù)時間、發(fā)生次數(shù)等。 在集中處理站設(shè)置中心控制站， 系統(tǒng)設(shè)備置于集 中處理 站 的 中控室內(nèi)。 消防系統(tǒng) 消防系統(tǒng)設(shè)計原則 貫徹預(yù)防為主、消防結(jié)合的原則，嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)的設(shè)計防火規(guī)范，采取可靠地防范措施，防止和減少火災(zāi)危害； 嚴(yán)格執(zhí)行國家各項抗災(zāi)防火技術(shù)和行政法規(guī)，積極采用先進(jìn)成熟的抗災(zāi)防災(zāi)技術(shù)； 消防設(shè)施根據(jù)規(guī)模、火災(zāi)危害及鄰近有關(guān)單位的消防協(xié)作條件等因素綜合考慮確定。水源井位于站內(nèi)輔助用房內(nèi)，采用管井方式，內(nèi)設(shè)井用潛水泵取水。有線通信方式宜采用電纜線路接入氣田專業(yè)通信網(wǎng)或當(dāng)?shù)氐墓秒娦啪W(wǎng)，線路敷設(shè)方式應(yīng)根據(jù)氣田的實際情況選用埋地管道、直埋或架空方式。 集中處理站用電負(fù)荷 集中處理站中的用電負(fù)荷主要是 1臺過濾分離器及 8臺（兩組，每組中 3臺工作1臺備用）和脫水、脫碳設(shè)備。氣井采出 水不僅水質(zhì)復(fù)雜，而且隨著時間的推移水量也會逐漸增大。渦輪流量計的特性易受介質(zhì)物性和流體流動特性的影響，愈是高精確度，其影響愈敏感，例如介質(zhì)臟污、結(jié)垢使葉片及通道發(fā)生變化，流量計特性亦隨之改變 。適于環(huán)境溫度 40~+60℃ ，相對濕度不大于 80％ ，對于鋼或銅合金不腐蝕的液、氣體的壓力測量；電接點壓力表適用于測量對鋼和銅及其合金不起腐蝕作用的非凝固和結(jié) 晶的液體、氣體的壓力或真空，但不適于振動場所，避免觸電燒壞。常用的有棒式水銀溫度計、棒式工業(yè)玻璃有機液體溫度計兩類。因此，壓縮機驅(qū)動設(shè)備選擇燃?xì)廨啓C驅(qū)動 [13]。 集中處理站工藝流程 集中處理站設(shè)置過濾分離器 1 臺，壓縮機 8 臺（分為兩個壓縮機組，每個壓縮機組三用一備），脫水裝置一套，脫碳裝置一套。 抗震措施 管道穿越河、溝時，必須為斜坡式敷設(shè)，其傾斜角不宜大于 30176。 井場及低溫常溫氣體節(jié)流調(diào)壓的主要手段是使氣體通過驟然縮小的孔道（孔第 3章 煤層氣集輸工藝 17 板或針形閥孔眼），利用摩擦能耗使氣體壓力下降，常用的設(shè)備是針型閥、油嘴和孔板。 第 2章 管網(wǎng)部署 13 圖 公稱直徑與管道總投資關(guān)系曲線 管徑確定 壓力級制 本區(qū)塊氣田面積較小，為簡化集輸流程，節(jié)省工程造價，采用“分片集輸―一級增壓”，井口壓力為 ~，井口產(chǎn)氣依靠自身壓力經(jīng)采氣管線與集氣管線進(jìn)入集中處理站，根據(jù) 采氣管線的長度和經(jīng)濟(jì)壓降，集中處理站進(jìn)站壓力為 。在管網(wǎng)部署的四種方案中， 2口分段壓裂水平井及 2 口單翼多分支水平井都是單獨鋪設(shè)的集輸管網(wǎng)，對四種管網(wǎng)部署方案優(yōu)選時，可以先不考慮這四口水平 井的管網(wǎng)長度。 圖 環(huán)狀管網(wǎng)管網(wǎng)部署 第 2章 管網(wǎng)部署 8 枝狀管網(wǎng) 井口產(chǎn)氣通過采氣支管和采氣干管匯入到集氣支管中，通過集氣支管進(jìn)入集氣干管，最后進(jìn)入集中處理站， 2 口分段壓裂水平井及 2 口單翼多分支水平井產(chǎn)量大，開發(fā)年限及見氣時間短，不接入枝狀管網(wǎng)，單獨鋪設(shè)集氣支管集氣。無儲油罐的計量站、接轉(zhuǎn)站和其它獨立的中小型油氣站場，均按五級站庫的劃分要求進(jìn)行布置。 產(chǎn)出水特征 本區(qū)直井和壓裂水平井生產(chǎn)初期煤層產(chǎn)出水型以 NaCl 為主，平均礦化度4000mg/L。 通過設(shè)備及工藝對比，集中處理站入口的過濾分離器選擇高效旋流過濾分離器；一級增壓的壓縮機選擇螺桿式壓縮機，二級增壓的壓縮機選擇活塞式壓縮機；脫水工藝選擇三甘醇脫水工藝；脫碳工藝選擇分子篩法。 為選取適合 管材 , 對 PE100 聚乙烯管和無縫鋼管投資情況進(jìn)行了詳細(xì)的比較 , 主要比較了公稱直徑 50~600 mm 的 PE100 聚乙烯管和無縫鋼管的安裝費、建筑費、主材費、預(yù)制費和總造價等，得出：當(dāng)采氣、集氣管道的公稱直徑不大于 250 mm 時 , 采用 PE100 聚乙烯管道投資低。2 口單翼多分支水平井開發(fā)年限均為 6 年，見氣時間均為 1 個月，產(chǎn)氣量范圍均為14000m3/d~25000m3/d，平均產(chǎn)氣量均為 20xx0m3/d，產(chǎn)水量范圍均為 2m3/d~18m3/d，平均產(chǎn)水量均為 5m3/d。根據(jù)以上煤層氣及本氣田的綜合情況，借鑒其它煤層氣地面集輸工藝，分析各種低產(chǎn)低壓煤層氣 田的總工藝流程，經(jīng)過反復(fù)論證、簡化優(yōu)化，最后確定了采用“分片集輸、多井低壓集氣、單井簡易計量、多井單管串接、集中增壓、集中脫水處理和外輸”的煤層氣集輸工藝流程 [1]。根據(jù)沁端區(qū)塊的地形、周邊環(huán)境、井口位置及集中處理站位置對本氣田的集輸管網(wǎng)部署提出了四種管網(wǎng)部署方案。 第 2章 管網(wǎng)部署 10 圖 多井單管串接管網(wǎng)管網(wǎng)部署 管網(wǎng)部署方案優(yōu)選 煤層氣集輸管網(wǎng)優(yōu)選目標(biāo)是使管網(wǎng)系統(tǒng)費用最省，包括井場、采氣管線、集氣閥組、集氣管線、增壓站、中央處理廠等投資費用和運行費用 [3]。各規(guī)格 PE100 聚乙烯管和無縫鋼管的比較數(shù)據(jù)見表 。煤層氣從套管和抽油管的環(huán)形空間產(chǎn)出，經(jīng)截斷閥、溫度計、壓力表、流量計進(jìn)入采氣管道，由采氣管道輸入串接管道，在采氣管道末端設(shè)置壓力調(diào)節(jié)閥和止會閥，井口產(chǎn)出煤層氣經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥后壓力調(diào)節(jié)為 ，在串接管道與集氣管道連接處設(shè)置止回閥。 直徑在 90 以上的 PE 管材管件連接可采用熱熔對接連接或電熔連接直徑小于90 的管材及管件宜使用電熔連接，為了施工方便統(tǒng)一采用電熔連接。通過低壓輸送不注醇的集氣工藝，可以降低管線運行壓力，控制生產(chǎn)壓差 , 節(jié)約能耗材耗、減少管網(wǎng)運行成本。集中處理站的前一個壓縮機組選擇螺桿式壓縮機，后一個壓縮機組選擇活塞式壓縮機。 根據(jù)工藝流程脫碳的煤層氣為干氣，所以只能選分子篩法和海綿鐵法。 精確度要求 油氣田一般用 、 級。晝夜溫差大，冬季未做保溫處理的計量閥組在夜間結(jié)冰，過流面積減少