【正文】 參考文獻(xiàn) 34 參考文獻(xiàn) [1] 王紅霞 , 劉祎 , 王登海 , 等 . 沁水盆地煤層氣地面工藝技術(shù) [J]. 儲運與集輸工程 , 20xx, 28(3): 109110. [2] 苗承武 , 江士昂 , 程祖亮 , 等 . 油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊（上冊 ） [M]. 北京 : 石油工業(yè)出版社 , 1995: 347369. [3] 蔣洪 , 張黎 , 任廣欣 , 等 . 煤層氣地面集輸管網(wǎng)優(yōu)化 [J]. 天然氣與石油 , 20xx, 31(1): 812. [4] 李士倫 . 氣田開發(fā)方案設(shè)計 [M]. 北京 : 石油工業(yè)出版社 , 20xx: 191203. [5] 王嘯 . 煤層氣集輸管道管材的分析對比 [J]. 山西建筑 , 20xx, 31(37): 106107. [6] 陳仕林 , 李建春 . 沁 南潘河煤層氣田 “分片集輸一級增壓 ”集輸技術(shù) [J]. 天然氣工業(yè) , 20xx, 31(5): 3538. [7] 葉健 . 潘莊煤層氣集輸工藝設(shè)計 [J]. 煤氣與熱力 , 20xx, 29(9): 14. [8] 徐新敏 .煤層氣聚乙烯管道設(shè)計技術(shù)探討 [J]. 中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量 , 20xx: 8081. [9] 許茜 , 薛崗 , 王紅霞 , 等 . 沁水盆地煤層氣田樊莊區(qū)塊采氣管網(wǎng)的優(yōu)化 [J]. 天然氣工業(yè) , 20xx, 30(6): 9193. [10] 劉文偉 .煤層氣地面工程現(xiàn)狀及技術(shù)應(yīng)用 [J]. 中 國煤層氣 , 20xx, 10(2): 3538. [11] 徐中全 .輸氣管道站內(nèi)分離器的選擇 [J]. 油氣儲運 , 20xx, 19(9): 2225. [12] 靳朝霞 , 高銘志 .天然氣壓縮機的選型和應(yīng)用 [J]. 石油和化工設(shè)備 , 20xx, 15(5): 2325. 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根據(jù)《原油和天然氣工程設(shè)計防火規(guī)范》的規(guī)定，站內(nèi)不設(shè)置消防給水設(shè)施；根據(jù)《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》 GBJ14090，對新建的各站可能發(fā)生火災(zāi)的工藝裝置區(qū)、主要建筑物等各類場所，根據(jù)其滅火危險性，面積大小等實際情況，分別配置一定說量的移動式滅火器材，以便及時撲滅初期零星火苗。 排水管網(wǎng) 室內(nèi)污水管采用 UPVC建筑排水管，粘接粘接；室外雨水管、污水管均采用埋地排 水 PE雙壁波紋管，承插粘接，砂石基礎(chǔ)。 由于 本氣田 區(qū)塊 為干旱性大陸氣候，降雨量較少， 年平均降水量 為400~900mm，故可以不考慮降水對排水量的影響。 站、場內(nèi)生活排水宜設(shè)獨立排水系統(tǒng)。 給水管網(wǎng) 室外埋地生活給水管采用給水 PE管；室內(nèi)給水管采用 PPR給水管；水處理間內(nèi)采用給水襯塑鋼管。 水源 由于油田區(qū)塊附近無市政給水，采用自備水源井供水。 給排水及消防系統(tǒng) 給水系統(tǒng) 第 4章 污水處理及輔助系統(tǒng) 29 給水系統(tǒng)設(shè)計原則 給水系統(tǒng)的選擇，應(yīng)根據(jù)戰(zhàn)場規(guī)模、生活、生產(chǎn)、消防等各項對水量、水質(zhì)、水壓和水溫的要求，結(jié)合本工程污水處理回用以及當(dāng)?shù)赝獠拷o水系統(tǒng)及水文地質(zhì)條件等因素綜合分析比較后確定。氣田較為集中地區(qū)站場崗位見通信方式以有線通信方式為主，無線通信方式為輔。 除此外，為便于站內(nèi)工作人員日常辦公，各站還需向當(dāng)?shù)剡\營商單獨申報 1個接入 Inter網(wǎng)絡(luò)的接口。通信可采用有線通信和無線通信兩種方式。 本安電路的配線，必須做到與非本安電路的配線間不應(yīng)發(fā)生混觸、靜電感應(yīng)及電磁感應(yīng)。 在鋼管配線工程中，鋼管之間、鋼管與鋼管附近、鋼管與電氣設(shè)備引入裝置的連接，應(yīng)采用螺紋連接，其有效嚙合數(shù)應(yīng)不小于 6扣。 爆炸危險場所電器線路及安裝 電纜線路除了按爆炸危險場所的的危險程度和防爆電器設(shè)備的額定電壓、電流選用電纜，還應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境的情況，選用具有相應(yīng)的耐熱性能、絕緣性能和耐腐蝕性能的電纜。 供電負(fù)荷 井口用電負(fù)荷 井口用電負(fù)荷主要是抽油機，本區(qū)共建 124口氣井，抽油機數(shù)量為 124。選用 JJ2B系列可變電壓啟動控制柜，具有啟動轉(zhuǎn)矩大、所需啟動容量小的優(yōu)點，可少供電網(wǎng)絡(luò)的電壓波動和沖擊電流，使電機啟動平穩(wěn)。 符合我國工業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)，可以不用處理直接排放。 污水處理 本區(qū)直井 平均產(chǎn)水量為 1m3/d， 2口分段壓裂水平井平均產(chǎn)水量為 2 m3/d,2口單翼多分支水平井平均產(chǎn)水量為 5 m3/d。 第 4章 污水處理及輔助系統(tǒng) 26 第 4 章 污水處理及輔助系統(tǒng) 污水處理 污水來源 煤層氣的開發(fā)，需從煤層中排出地層水，在煤層中產(chǎn)生壓降、要求達(dá)到最大半徑的壓降漏斗，以便最大限度地讓天然氣從煤中解析，排采過程中始終伴隨著排水，稱為氣井采出水，氣井采出水是一種淡鹽水，其礦化度 ～ ，它除了含大量氯離子外，還可能會含有硫化物， cd， Pb、 Zn、 Ba、 As等有害物質(zhì)。對時差式氣體超聲流量計，小粒徑煤粉會影響超聲波的正常傳輸，無法實現(xiàn)時差的準(zhǔn)確測量。 超聲流量計 氣體超聲流量計的應(yīng)用始于 20 世紀(jì) 90 年代，由于它的一些突出優(yōu)點 —— 測量準(zhǔn)確度高、量程比寬、無壓損、無可動部件等，受到用戶的歡迎。 旋進(jìn)旋渦流量計 旋進(jìn)旋渦流量計是速度式流量計的一種，在國內(nèi)的研制始于上世紀(jì) 70 年代末，經(jīng)過近幾年的發(fā)展，目前該類產(chǎn)品已從單探頭結(jié)構(gòu)改進(jìn)為雙探頭 ( 壓電傳感器 ) 差動式結(jié)構(gòu)。量程范圍寬，量程比可達(dá) ( 10~20)∶ 1，線性好；耐高壓，壓力損失??； 對流量變化反應(yīng)迅速，可測脈動流； 抗干擾能力強，信號便于遠(yuǎn)傳及與計算機相連。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，計量準(zhǔn)確度大大降低。所以在煤層氣流量計的選型上有其特殊性，下面分別介紹幾種常用流量計，并對本煤層氣的流量計進(jìn)行選型。該類儀表除就地指示外，還可遠(yuǎn)傳，與動圈式儀表、調(diào)節(jié)儀表配套使用；壓力（差壓）變送器是氣動、電動單元組合儀表的變送單元，可連續(xù)測量液、氣體的壓力（差壓）、流量、液位。 彈簧壓力表結(jié)構(gòu)簡單、價格低、應(yīng)用廣。 精確度要求 油氣田一般用 、 級。 綜上所述，為滿足自動控制系統(tǒng)的要求，溫度儀表選用熱電阻集氣配套的儀表，熱電阻均為鎧裝型，按不同的區(qū)域配置保護(hù)管。雙金屬溫度計是由兩種不同膨脹系數(shù)、彼此牢固結(jié)合的雙金屬作為感溫原件的溫度計。 工業(yè)用玻璃溫度計是利用感溫液體熱脹冷縮原理工作的。 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。 綜合比較三種脫水方法，本氣田煤層氣處理工藝采用三甘醇脫水工藝。低溫一般可通過節(jié)流或外加冷源來獲得冷量，由于煤層氣進(jìn)站壓力低，通過增壓節(jié)流或外加冷源不經(jīng)濟(jì)，因此煤層氣脫水通常第 3章 煤層氣集輸工藝 22 不考慮冷凝分離法。燃?xì)饪芍苯尤∽愿浇木诿簩託?，對電網(wǎng)供電的需求量小，依賴性小。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。 壓縮機選型 壓縮機形式選擇 煤層氣用的壓縮機常用形式包括活塞式、離心式和螺桿式三種 [2]，它們的使用范圍見圖 。集中處理站工藝流程見圖 。因此 , 巡檢人員可根據(jù)采氣管線運行情況 , 定期排放凝結(jié)水 , 保證采氣管線安全平穩(wěn)運行。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。 氮氣置換 對于首次投運的裝置為保證安全，先用氮氣置換，用氮氣將空氣置換出去，再以煤層氣置換氮 氣，以徹底消除用煤層氣置換可能因摩擦而產(chǎn)生的爆炸危險。 鋼管內(nèi)壁作 HT515 防腐，外防腐層采取三層 PE 防腐。如護(hù)坡，第 3章 煤層氣集輸工藝 18 擋土墻，草袋素土堡坎等。 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。 彎頭 PE管道利用柔性自然彎曲改變走向時其彎曲半徑 不應(yīng)小于 ，一般彎頭為 90186。 埋設(shè)及開溝要求 [7]： 1)當(dāng)采、集氣管道需改變平面走向適應(yīng)地形變化時可采用彈性彎曲冷彎管熱煨彎頭在平面轉(zhuǎn)角較小或地形起伏不大的情況下首先應(yīng)采用彈性彎曲。 圖 井口工藝流程圖 節(jié)流調(diào)壓 在煤層氣進(jìn)入串接管道前，對井口產(chǎn)出的煤層氣進(jìn)行節(jié)流調(diào)壓，壓力統(tǒng)一調(diào)節(jié)到 。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。計算出集輸管網(wǎng) 的管徑圓整后數(shù)值見表 。由已確定的壓力級制和管網(wǎng)的長度，用已有的管徑計算公式就可以確定采、集氣管線的管徑。該示范工程施工中采用了 PE100 聚乙烯管道與鋼管相結(jié)合的方案 , 采氣管道和部分集氣管道采用了 PE100 聚乙烯管道 , 明顯降低了工程管道的投資。各規(guī)格 PE100 聚乙烯管和無縫鋼管的比較數(shù)據(jù)見表 。同無縫鋼管相比， PE 管材從管道進(jìn)場、現(xiàn)場布管、管道連接、管道施工及維護(hù)、管道檢測等方面都有顯著的優(yōu)勢，這些優(yōu)勢貫穿整個煤層氣集輸管道施工的全過程，能夠有效地節(jié)約人力物力，節(jié)省施工時間，降低施工難度，減少投資，并且可以有效地進(jìn)行維護(hù)及防止安全事故的發(fā)生 [5]。 第 2章 管網(wǎng)部署 11 表 各集輸方案管線長度 環(huán)狀管網(wǎng) 枝狀管網(wǎng) 集氣閥組管網(wǎng) 單管串接管網(wǎng) 采氣管線 /(m) 20194 18000 67200 27000 集氣支線 /(m) 24000 16200 6000 8100 集氣干線 /(m) 2700 3800 3450 2850 由上表列出的各集輸方案管線長度對比可知環(huán)狀管網(wǎng)和集氣閥組管網(wǎng)的管線過長，不考慮這兩種部署 方案。由井口坐標(biāo)可知，本氣田的井口間距為 300 米。 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]。 第 2章 管網(wǎng)部署 9 圖 集氣閥組管網(wǎng)管網(wǎng)部署 多井單管串接管網(wǎng) 每 4 口直井通過采氣支管串接到集氣支管，在 集氣支管中匯合后進(jìn)入集氣干管，每條集氣支管串接 20 口井。 圖 枝狀管網(wǎng)管網(wǎng)部署 集氣閥組管網(wǎng) 每 15 口直井設(shè)置一集氣閥組，單井產(chǎn)氣通過采氣管道進(jìn)入集氣閥組，在閥組中進(jìn)行單井計量和集中計量后輸入集氣支線。管網(wǎng)布局見圖 。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