地面工艺设计研究

地面工艺设计研究（通用6篇）

地面工艺设计研究 篇1

在油田地面工程工艺流程图的设计中, 经常要反复的绘制同一类型不同尺寸的图形。虽然图形不是很复杂, 但是数量繁多, 给设计人员带来很多不便。而且每一个绘制的图形都有自己特定的名称和属性, 记录这些图形的名称和属性也很困难。在统计材料表和设备表的时候不但需要花费很多时间和精力, 也非常容易出现纰漏[1]。目前, 还没有一个专门面对油田地面工程工艺流程图设计的软件, 研制开发一个面向油田地面工程工艺流程的CAD系统是解决上述问题的最好办法。

1 系统总体设计

1.1 系统组成模块图

油田地面工程工艺流程CAD系统是以AutoCAD 2008forWindowsXP作为开发平台, 充分利用AutoCAD所提供的AutoLISP语言、VisualLISP编译环境、DCL语言等开发资源和开发工具, 结合油田地面工程及相关领域的标准、规范进行CAD二次开发。该系统不仅可以简化油田地面工程工艺流程图的绘图过程, 实现管线和对象的自动标注, 而且还可以实现对管线和对象的数据查看, 实现设备表、标题栏、明细表的自动生成。该系统由绘图模块、查询模块、标注模块、数据统计模块和绘图辅助工具模块组成, 系统组成模块如图1。

1.2 系统工作流程

首先下达设计任务书, 然后进行收集整理设计资料和确定相关的参数, 完成设计的前期准备工作后开始绘图, 在绘图的过程中对管线对象命名, 绘图后可实现尺寸和名称的自动标注, 最后自动生成管线表、标题栏、明细表和相关文档。图2是系统工作流程图。

1.3 系统工作原理

CAD图形数据库是以DXF格式存储图形中各个对象的数据[2]。外部图形数据库是利用Visual LISP程序对所绘制的图形和其他对象进行统计的外部数据, 如对象的规格和尺寸, 管线的名称和长度等等, 实际上就是以文本方式表示的材料表和设备表。CAD图形是外部数据库和CAD图形数据库之间联系的桥梁[3]。CAD图形中各个对象通过程序把对CAD图形数据库的操作统计到外部图形数据库中, 反之外部图形数据库中的内容也可以被写到CAD中的材料明细表中。通过调用CAD图形数据库也可实时查看和标注CAD图形的管线、设备和管件等等。油气田地面工程工艺流程CAD系统工作原理如图3所示。

2 系统实现的关键技术

2.1 参数化设计理论

参数化设计是20世纪80年代提出的一种CAD产品设计方法。它的基本思想是保持图形结构之间的相互拓扑关系不变, 通过设置一组参数来控制图形的几何尺寸大小, 部分参数值的改变能够直接导致设计结果的自动修改[4]。参数化设计极大地改善了图形设计的重构能力, 提高了设计的柔性。它不仅可以使CAD系统具有交互式绘图功能, 而且还具有自动绘图功能, 利用参数化的设计手段实现油田地面工程工艺流程图中不同管线和阀门、泵、罐等规格化和系列化设备的简化设计, 使设计人员从大量繁琐的绘图工作中解脱出来, 极大地提高设计速度。图4所示一个输水泵设计的参数化选择窗口。

2.2 DXF组码和组值数据交互技术

在AutoCAD的图形数据库中, 任何一个图形实体都是按一定的格式存放的, 这种格式就是DXF组码和组值。DXF格式是AutoCAD图形文件中所包含的全部信息的标记数据的一种表示方法[5]。标记数据是指在每个数据元素前都带一个称为组码的整数, 组码的值表明了其后的数据元素的类型, 也指出了数据元素对于给定对象 (或记录) 类型的含义。实际上, 图形文件中所有用户指定的信息都能够以DXF文件格式表示。在DXF格式中, 组码将与组码关联的值 (组值) 定义为整型, 浮点数型和字符串型。在编写程序提取数据时如果类型不匹配将有可能产生随机数, 得不到正确的数据, 所以必须注意组值类型, 部分组码值类型 (部分) 如表1所示:

在DXF格式中, 对象的定义与图元的定义不同。对象没有图形表示, 而图元则有图形表示。图元也称为图形对象, 而对象称为非图形对象。图元出现在DXF文件的BLOCK和ENTITIES段, 组码在这两段中的用法相同。定义图元的某些组码始终显示, 其他组码是可选的, 仅当其值与默认值不同时才显示。在程序设计时不能按照所显示的次序进行。图元的结尾由下一个0组表示, 该组表示下一个图元的开始或指示此段已结束。DXF组码和组值数据交互技术实现管线和对象的查询和自动标注及材料表、明细表和文档的自动生成。

2.3 人机界面的开发技术

人机界面是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介, 它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。一个系统的人机界面和人机交互能力是衡量其易用性的一个重要指标。

几乎所有系统的用户界面都含有菜单。菜单既便于用户对程序的调用, 也便于将系统的功能、命令或操作有机地进行组织。常见的菜单有固定式、下拉式和弹出式。菜单项有字符和图像两种形式。菜单类似一个框架, 框架里的内容是从菜单文件装入的。当用户选取了框架的某个单元后, 该单元对应的内容就作为当前的输入。利用菜单文件可以定义用户专用的菜单, 可以扩充AutoCAD的功能, 提高其自动化程度, 因此是开发AutoCAD的有效途径。通过菜单文件还可以定义工具栏、快捷键和菜单项的帮助功能。图5是工艺流程菜单和子菜单。

对话框形象、直观, 可随意输入、修改, 鼠标、键盘并用。对话框用对话框控制语言DCL (Dialog ControlLanguage) 定义, 得到“.dcl”类型的文件后, 用AutoLISP驱动。DCL向用户提供了图形与正文共存的可视化环境, 使操作更为自然、简便和快速。DCL文件由ASCII码组成, 后缀为“.dcl”。对话框是由其本身的框架和框架中的控件组成的。这些基本控件已经由AutoCAD预定义, 用户可以使用它们创建出各种控件的组合。图6是绘制阀门的对话框窗口。下面该阀门对话框的调用程序:

3 油田地面工程CAD系统应用实例

以油田转油、水质站工程为例, 应用油田地面工程工艺流程图CAD系统, 绘制了转油站油水泵房及计量间工艺流程图。应用该系统绘制工艺流程图, 零件生成速度快, 尺寸标注更为方便快捷, 能够自动生成标题栏、明细表, 同时也便于用户查询和查找已绘制的管线和零件。通过实例的绘制可以看出, 该系统可以应用于设计实际, 为油田地面工程设计人员提供了一个新的设计工具。

4 结束语

开发面向油田地面工程工艺流程的CAD系统, 实现了工艺流程图设计中常见图形的参数化设计和管线、设备、管件等的智能标注和查看及设备表和材料表的自动生成。该系统的研究改变了油田地面工程设计的传统工作方式, 为设计人员提供了一种更方便、更快捷的设计模式。该系统适用于油气集输、油田注水和油气田生产污水处理系统的设计, 可以提高设计效率, 缩短设计周期。该系统也可为油田地面工程的设计及其它相关领域的设计模式与方法提供宝贵的经验, 具有一定的开创性。

参考文献

[1]石油天然气总公司编.油气田地面工程设计.北京:石油大学出版社, 1995

[2]王晶.协同设计系统中油气田地面工程工艺流程CAD研究, [硕士学位论文].大庆:大庆石油学院, 2005, 21—22

[3]黎新懿, 赵景亮.用V isual LISP开发AutoCAD 2004应用程序.北京:科学出版社, 2003

[4]方贵盛.AutoCAD二次开发技术及其应用研究.机床与液压, 2007;35 (6) :185—212

[5]陈黎民, 郭银章.DXF在AutoCAD二次开发中的应用.计算机与数字工程, 2009;37 (4) :138—140

地面工艺设计研究 篇2

基层清理→基层处理找平→地面弹线，定位→摊铺水泥砂浆结合层→安装标准块→拉控制线→铺贴→养护→清理灌缝→成品保护施工方法及措施，

二、施工工艺

1、对地面基层必须进行清理，表面残留的砂浆、尘土等应用钢丝刷洗刷干净，浇水湿润，地面不得有积水。

2、检查找平层是否按设计要求，按地面标高留出砖的厚度做标准点。

3、地面扫水泥浆(1：3水泥砂浆加入5%-8%的防水剂约20MM纯水泥)，用40mm厚的水泥砂浆做为找平层，要刮拍平实，调整地面预埋管线的高度，预留孔洞线盒，设备基础的位置，划毛并浇水养护，做好灰饼或标筋保证。

4、材料要严格把关、低质伪劣的产品不得用于施工现场，所有面砖在正式铺帖前要全面检查，按照规格、颜色、花纹、使用顺序分类放置，剔除有裂缝、掉角、表面有缺陷的地砖，特别是色差问题，要保证铺贴完成后色泽一致。

5、挑选好的面砖必须放在水中浸泡2~3h，至无毛泡放出为止，取出阴干，避免砖体由于干燥吸收砂浆的水份而引起空鼓。

6、地面弹十字定位线及地砖分格线，安装标准块，拉控制线，从中心向两边分开铺贴。

7、铺贴前，在原砂浆找平层上面，均匀涂刷一层5mm厚纯水泥浆为结合层(干硬性1：2.5水泥砂浆)，结合层要均匀、全面，保证垫层与基层结合良好，并做到随刷随铺水泥砂浆结合层。

8、铺贴地砖时，在结合层上放地砖，用橡皮锤将结合层拍平、拍实，移开地砖，浇素水泥浆，再将地砖铺于原处，要让面砖的.一边先下放，然后慢慢放下另外三边，以防有气泡产生，用橡皮锤拍实，使之与结合层紧密贴合，并与其它已铺地砖平齐，然后用2m长水平垂直测量及塞尺进行检查，使贴好的面砖表面平整度、垂直度、接缝高低差及缝格平直度均要符合施工要求，随后刮去挤出缝隙的砂浆，用开刀将缝隙调匀，不得在靠墙处用砂浆填补，代替面砖，

资料

9、做好养护，用木板及采布条等进行全面保护，在养护期间严禁上人，养护期过后及时用1：1水泥砂浆进行勾缝，勾缝应密实，平整、光滑、干净，在铺贴面砖1-2小时后，用1：1水泥砂浆填缝，面砖接缝<2MM。然后用布巾将地面擦拭干净，再继续养护，全面达到国家规范规定的优良评定标准。

三、注意要点：

1. 地面地砖的安装要求在墙面施工，吊顶施工之后施工。

2. 地砖铺贴必须铺开筛选确定无缺棱掉角，表面平整，无翘曲变形，颜色一致，纹向一致。

3. 铺贴完地面，不得直接上人踩踏。根据气温情况，养护三至四日方可上人，如特殊情况继续上人必须铺设踏板，增大受力面积，以保证粘结层不变化，地面无空鼓，边角处无错台。

4. 当日砂浆当日用，不留隔日砂浆，避免砂浆失效，形成空鼓。

四、材料要点：

1. 铺粘地砖所需砂子必须是中砂(水砂)，砂中不得有大粒径石子，含泥量不得大于规范要求。

2. 铺粘地砖材所用水泥应选用大厂的32.5#(原425# )普通硅酸盐水泥。低标号或小窑水泥早期强度不够，地面平整度难保;高标号水泥初凝太快，容易造成地面空鼓。

地面工艺设计研究 篇3

(1) 取得聚合物的溶解性、粘损率、注入压力、剖面变化数据;

(2) 化学剂需搅拌均匀, 充分熟化, 注入过程保证连续均匀;

(3) 要实现单井聚合物浓度和表活剂浓度可调;考虑扩大实施需求, 尽可能降低二元驱成本。

1 供水系统设计

1.1 二元驱水质现状

水质是影响二元驱成功与否的关键。影响因素主要含四部分, 即机杂, 含油、钙镁离子和总铁浓度。其中机杂含量达到50mg/L时, 聚合物的粘度接近于0, 含油将影响聚合物和表活剂性能。钙镁离子浓度超标, 将严重降低表面活性剂表面张力。而铁离子作为氧降解聚合物的催化剂, 能够在数秒钟内江聚丙烯酰胺溶液粘度降低到与水粘度接近。同时硫酸盐还原菌超标, 也将严重影响调驱效果。2015年在前18-24取前沈三联来水检测各项指标, 水质与标准对比数据, 见表1。

从表中可以看出, 目前注入污水钙镁离子达到二元驱标准, 无需进一步处理, 但是影响聚丙烯酰胺粘度的铁、机杂等含量严重超标。所以目前三联注入水不能直接作为化学驱用水, 需要重建水处理系统。

1.2 沈67块井站现状

从沈三联至二元驱主力区块, 最近的前7计目前共有注水分配间1座, 带7口注水井 (均注水) , 属于超负荷运转;该站另有计量间3座, 其中1座在站外, 共带带24口油井 (开20口) 。所以前7计站内空间有限, 不宜再建注水分配间。同时, 临近的11号站、3号站、6号站均面临同样问题, 不宜再建注水分配间。

1.3 供水系统设计

二元驱平台场地小, 不宜再建水处理系统, 所以水处理应在沈三联内完成。。如果采用原管线, 需要铺设7号站至平台铺设1km管线, 但是需要处理整个沈67块日注水, 约2000方左右, 且供水压力高达21MPa。水处理量大, 压力高。如果采取重新铺设管线方案, 只需要处理6个二元驱井组需要的350方水量即可, 供压5MPa, 需要铺设3km管线。综合考虑, 应采取沈三联单独优化水处理系统, 独立供水。同时, 重新铺设一套供水管线, 可保证调驱用水质量, 也便与二元驱现场管理。结合现有集输管线, 二元驱来水管线应沿现有管线北侧铺设, 既可减少工作量, 也利于二元驱扩大规模时新管线接入。

2 注入系统设计

2.1 注入系统国内现状

欢喜岭采油厂4注9采, 规模与沈67块接近。欢采二元驱采用单泵单井模式, 聚合物和表活剂经过射流器同时进入搅拌罐混合, 然后增压注入。改模式具有单井占地少、搬迁方便的优点, 但是总体设备多、人员多、精度低。大庆及锦16块均为规模化化学驱, 目前均采用建站模式。配注系统分开, 配制系统分为低压 (高压) 供水、配制、熟化、二级过滤、母液储存、外输, 注入系统分为母液缓冲储存、过滤、增压、混合、过滤。建站模式具有占地面积大, 单井成本低, 自动化程度高, 便与管理的特点。

2.2 注入系统设计

沈67块二元驱现场具有可用面积小, 井场分散, 注入井集中的特点。根据现场可采用半集成式分布。即配制部分, 熟化部分和注入部分分离。具体为:高压来水一部分经过流量计用于干粉配制, 另一部分经流量计直接进入静态混合器, 用于水井注入。经过高压射流器与干粉混合后, 由螺杆泵泵入熟化罐搅拌熟化。经熟化的母液可利用变频注聚泵增压, 进入静态混合器, 与高压来水进行混合, 用于水井注入。表活剂可经单独的注入泵增压后, 进入静态混合器。

当二元驱规模扩当时, 可增设注入站点, 将熟化后的母液用螺杆泵外输至注入站, 经缓冲罐存储, 再通过注入站注入。新建注入站可在新注入井附近建设, 不占配注站场地。该模式配液熟化部分一次建成, 当需要扩大规模时, 只需增设缓冲罐和注入泵, 即可满足需求, 所以整套设备适应性极强。注入设备采用变频注聚泵和流量计结合, 可根据各井调节浓度。满足“单井聚合物及表面活性剂浓度可调”的方案设计要求。井口安装过滤器, 定期更换滤网, 由于井口聚合物浓度最低, 亦有利于降低聚合物剪切, 保持粘度。

3 结语

(1) 采优化供水方案。采用重新铺设供水管线的方案, 水处理量小, 单线供水, 利于水压控制, 减少能源消耗, 方便现场管理;

(2) 设计优化配注站。优化的半集成式配注站, 占地少, 施工精度高, 管理成本低, 可根据施工规模进行增减。

参考文献

[1]关亮, 沈阳油田多元化注水提高采收率技术实践与应用, 石油地质与工程, 2011年6月, 25 (增) :27~30.

地面工艺设计研究 篇4

长庆油田地面工艺数字化设计将油田现场的实际情况与数字化管理的目标结合起来, 实现了井场→增压点→接转站→联合站的数字化设计, 实现了油田数字化管理。

邓向明等 (2000) 分析了数字化设计方法在油田地面工艺工程设计中的应用, 说明了开放、协作、标准化且可视化的现代CAD系统环境及并行辅助设计的方法, 在油田工艺工程设计应用中改变了传统的设计方式, 大大提高了设计的综合治理并有效缩短了设计周期。

刘尊良 (2008) 认为油气田地面工艺工程数字化可以为油气田地理信息系统提供地面工程所需要的各类空间数据和属性数据, 该系统集计算机网络技术、数据库技术、现代测绘技术以及工程设计文件数据处理技术为一体。其数据系统涵盖了油气田地面工艺工程所涉及到的方方面面数据的搜集、整理、转换与入库。

姬蕊, 冯宇, 杨世海 (2010) 以井场为例, 研究了长庆油田地面工艺系统数字化设施的实际效果, 并进行了地面工艺系统实施数字化设计前后的对比, 如表1所示。

长庆油田地面工艺系统数字化设计对井场设施优化、注水井集中布置、强化污油污水回收设置以及简化井场等等都起到重要作用。

二、长庆数字化油田地面工艺技术的优化

肖兵, 李鑫等指出在进行地面自控工艺技术优化过程中, 首先要通过建立计量站自动量油跟踪监控模式、简化计量站功图法量油模式、实现油井远程调参控制模式等渠道优化井站自动化监控技术模式;其次, 保证配套技术, 包括油井远程监控装置 (RTU) 、太阳能油井工况无线监测仪、提高示功图量油的准确率以及机采井供排协调技术等等。

苟三权 (2005) 认为在长庆油田地面工艺技术优化过程中, 可以充分结合地形地貌优势, 采用井组增压技术, 减少接转站的设置, 从而建立井口 (增压点) →接转站→联合站的布站方式, 既可以成功解决冬季部分油井回压较高的难题, 又可以扩大集输半径。如图1。

张军, 梅永贵等通过对单井掺水量、压力和掺水温度的优选进行了数字化油田地面工艺可行性论证。为了确定较为合理的掺水运行参数, 必须先推导出掺水量和掺水温度之间的数学关系, 其关系式为:, 其中, Q为掺水量, T为掺水温度。

于生在其论文中描述了多种地中工程工艺模式:整装油田注水开发地面工艺模式、复杂断块和分散小油田的地面工艺模式、低渗透油田地面工艺模式等。其中, 整装油田注水开发地面工艺模式的特点是总体规划、配套建设、数字化系统规范管理;复杂断块和分散小油田的地面工艺模式一般采用“单井拉油”或“集中拉油”的方式, 一般先建立简易设施, 针对不同的产能规模和勘探开发程度采用相应的数字化地面生产系统工艺方案。

以新疆油田石西作业区的转油联合站导入Geo Media标准库为例, 详细介绍了油田地面工程数字化与建库的实现:首先制定数据搜集整理与采集的技术标准, 而后整理和导入存档数据资料, 最后整理与导入整理好的实测数据。有关存档数据的导入见图2。

邓向明等认为油田地面工艺数字化虚拟设计的核心应该是开发模型数字三维模型 (如图3) 。数字化三维模型是一种超有价值的资源, 需要共同开发、设计、积累和利用。在传统的设计中首先要做大量的工程分析工作, 而在邓向明设计的数字化三维模型中, 设计人员首先将数字虚拟形态模型指定为数字虚拟物理模型, 而后赋予相应的数据, 之后的大量计算过程是由计算机完成, 并迅速得到以三维形式表示的准确结果。

三、结论

在长庆数字化油田地面工艺设计过程中, 需要充分发挥协作系统所产生的高效率, 即在建立标准化操作程序的基础上, 充分利用协作系统发挥高效率。

目前, 长庆油田地面工艺数字化系统尚未达到100%的覆盖率, 要想达到这一目标, 今后需要从两个方面努力:首先加强一些无法归入到附近站场的偏僻单井的数字化设计;其次, 全面推广老区块数字化升级改造。

参考文献

[1]吴明菊, 王春兰.李堡油田地面工艺节能技术研究与应用[J]《.复杂油气藏》.2010年04期.

[2]姬蕊, 冯宇, 杨世海.长庆油田地面系统数字化设计研究[J]《.石油规划设计》.2010年第4期.

地面工艺设计研究 篇5

1 工艺流程的演变情况

1.1 试验探索阶段 (1996—2001)

从1996年3月到9月之间, 涩北气田先后建成了1#、2#、3#、4#、9#共5座集气站, 这5座集气站均采用的井口注醇防冻, 先节流后加热的低温集气流程 (见图1) 。2001年在建设新2#集气站时, 集气站工艺建设结合气田实际, 经过反复论证研究, 将新2#集气站建成了先加热后节流的常温工艺流程, 但仍然保留了井口注醇的流程。

早期的常温流程在2001年涩北一号气田二号集气站所做的先导性试验已见雏形, 根据流程使用效果评价等生产状况, 前期的常温流程探索为气田后面的大规模开发打下了坚实基础。

1.2 常温流程的推广阶段

2001年新2#集气站建设完毕后, 涩北气田出现了第一套常温集气流程, 经过生产对比之后, 在以力求简化工艺流程、高效、安全、环保运行的基础之上, 公司上下普遍认为常温工艺流程相对适合涩北气田的生产实际, 因此从2001年以后改扩建及新建设的场站全部采用了常温工艺流程 (图2) 。至今涩北气田已建成集输站15座, 在2011年的涩北一号气田8.5亿方产能结束后, 总共建成产能99亿。历经多年的气田产能建设就即将结束, 气田也将由产能建设阶段进入气田的高效开发及管理提素阶段, 确保气田长期稳产、堵水、治砂已经成为今后很长一段时间气田面临的重大挑战。

1.3 流程统计

涩北气田目前有三大气田共15个集气站, 各种流程分布如下:

1.3.1 低温流程站

涩北一号气田:老一号、老二号、老三号、老四号、新四号站

涩北二号气田:老九号站

1.3.2 常温流程站

涩北一号气田:新一号站、新二号站、新三号站、五号集气总站、六号集气站

涩北二号气田:七号集气站、八号集气站、新九号站、十号集气站、十一号集气站

台南气田:十二号集气站、十三号集气站、十四号集气站、十五号集气站

1.3.3 低压集输工艺站:涩北一号气田一号集气站

一号集气站低压井进站后走低压集输管网, 经过常温流程处理, 从生产分离器出来后同其余小站低压井走低压集输干线来气一起进入压缩机进行增压处理后, 与高压来气一起进入高压集输干线往总站进行深度脱水后进入长输管道。

2 几种工艺流程的比较

2.1 低温流程工艺

井口压力8.0M P a以上的井进站后经一级节流降压至6.4M P a左右, 温度降至-5~-20℃, 经井排阀组进入高压生产分离器或计量分离器, 低温分离出甲醇富液, 计量单井产量, 然后进入加热炉。升温至45℃经二级节流将至4.5MPa左右, 温度降至25℃外输至集气总站脱水。

此种分离工艺同时产生两种效果:⑴增加液烃的回收量。⑵降低天然气露点。为了防止在一级节流后形成水合物, 堵塞管线, 所以通过甲醇泵作为动力源在井口注入甲醇, 通过降低天然气的露点来达到预防水合物的目的。

低温分离工艺流程的优缺点:

优点:天然气在进入加热炉以前, 天然气已经经过节流、分离, 故对加热炉内盘管的冲蚀较小;天然气进入分离器时的温度较低, 可以使得天然气中的水更加容易被分离出去, 此流程充分利用地层能量, 一级节流后低温分离, 天然气的水露点可达-5—-20℃, 减少了集气管线中形成水合物的可能性。

缺点:一级节流后温度很低, 容易形成水合物, 所以在一级节流后较容易出现冰堵现象;甲醇消耗大。

2.2 常温流程

2001年新2#集气站建设完毕后, 涩北气田出现了第一套常温集气流程, 经过生产对比之后, 在以力求简化工艺流程、高效、安全、环保运行的基础之上, 公司上下普遍认为常温工艺流程相对适合涩北气田的生产实际, 因此从2001年以后改扩建及新建设的场站全部采用了常温工艺流程 (图2) 。至今涩北气田已建成集输站15座, 在2011年的涩北一号气田8.5亿方产能结束后, 总共建成产能99亿。历经多年的气田产能建设就即将结束, 气田也将由产能建设阶段进入气田的高效开发及管理提素阶段, 确保气田长期稳产、堵水、治砂已经成为今后很长一段时间气田面临的重大挑战。

气井来气进站后首先进入加热炉内进行加热, 然后进行一级节流, 节流后进入集气阀组, 集气阀组由单井计量汇管、代表井计量汇管和混合集气汇管组成, 在分别进入单井分离器、代表井分离器和混合分离器, 最后再通过气田内部集气干线输送到集气总站。目前各集气站包括新九号站普遍采用此流程。随着气田的不断发展工艺流程也在不断的更新中但总的来说先加热后节流的常温集输工艺通过其简单实用, 方便操作, 节约投资及减少维护使用费用等突出优点已在气田建设生产中占主导地位。

常温工艺流程的优缺点

优点:不用甲醇泵和不消耗甲醇;流程简单, 操作简便。

缺点:水耗、电耗、天然气消耗较高, 投资比较大、天然气露点相对较高天然气中含水量较高, 给脱水设备造成负荷较高。

2.3 低压进站增压集输工艺

由于气田的持续开发, 尤其是中、浅层气井已经出现了不同程度的压降, 考虑到气田在开发生产后期面临的诸多问题, 2010年为了满足气田可持续发展需要, 率先在涩北一号采气作业区对所辖各站的流程进行了高低压分输改造, 以满足各站低压井在1#集气站集中增压外输的目的。主要是对低压井增压后达到管输要求进高压集气干线供气。目前涩北一号天然气增压机共有两台, 分别为美国库伯公司的PC-2802/YKCD5.75×11和四川石油天然气压缩机厂生产的ZTY265MH5.75×5.75-B天然气压缩机。现安置在一号站场站内, 自购入该两台设备起只是进行了简单的调试及试运转, 并未进行过长时间的投用。随着一号气田地层压力的不断下降, 低压井的逐步增加, 我们应及时启用压缩机, 以最大限度的挖掘低压井的产能。

增压集输优缺点:

优点:充分利用增压设备使低压低产井达到复产的目的, 增加气井采收率, 延长气井采气周期。采用先分离后压缩的工艺可有效防止天然气中的水、砂等杂质进入压缩机, 延长设备使用寿命。

缺点:由于压缩机的抽吸作用, 增加了气体流速, 导致地层出水、出砂加剧, 对场站集输管网和设备造成隐患。

3 结论

经过多年的发展完善, 通过上述讨论涩北气田地面集输工艺已经确定为先加热后节流的常温工艺流程。不难得出在今后涩北气田的地面集输工艺建设中, 将一直会沿用常温工艺, 并且随着工艺技术的不断完善, 在建设中工艺主体管网将会以撬装化流程为主, 现场安装只需要关键部位如:外输管网、高低压干线碰头等需要现场施工, 其余可同项目建设同步进行, 大大的节约了施工时间, 能够高效率、高质量的完成工艺安装。

采气工艺的发展到气田的开采中后期后, 随着地层压力的下降, 出水、出砂的日益加剧, 后期的排水采气工艺势在必行, 如:泡沫排水、高压井反注低压井等排水采气工艺将在气田逐步展开。

在地面工艺上开采中后期将会以低压井增压进站生产工艺为主。所以气田未来气田的发展将会以排水采气同低压增压生产为主。

参考文献

地面工艺设计研究 篇6

溜破系统工程是会宝岭铁矿投产前必须形成的系统之一, 对于铁矿建设尤为重要。溜破系统分-430m、-480m和-535m 3个水平, 破碎硐室设在-480m水平, 内装两台电机功率160k W的C125鄂式破碎机, 包括三个卸载站, 一条废石溜井, 两条矿石溜井, 以及一个废石仓, 两个原矿仓。主井井塔工程结构形式为框架剪力墙结构, 平面轴线尺寸为15.5×18m, 建筑总高度为91.8m, 共11层, 建筑面积3328m2, 建筑体积27942m3, 设有钢梯和提升电梯各一部。

1 问题的提出

溜破系统的形成对-410m水平矿房出矿起到至关重要的作用, 需尽快通过主井井筒施工溜破系统工程, 但考虑到溜破系统工程量大 (总掘进量为20866m3) 、岩石硬度大, 施工难度大、工期长, 如果待主井井下溜破系统施工完毕后再施工主井井塔, 将会导致主井井塔完工时间滞后。为了会宝岭铁矿的早期实现矿井投产, 只有尽快完成主井井塔的施工。经过会宝岭铁矿领导、相关工程技术人员和施工单位共同研究, 决定采取将主井凿井期间使用的天轮改为地轮的方案, 井上出矸系统改为井下+44m水平卸矸, 再经+44m水平主井通斜坡道联络巷运输矸石至地表, 井口用钢材封死并采取了保护措施。

2 主井井下溜破系统掘砌与地面井塔同时施工工艺

2.1 斜坡道的布置及井下措施工程施工

为了实现主井溜破系统与井塔同时施工的工艺, 需要对部分井巷工程统筹考虑, 重新进行布置, 在主井井筒内增加+44m马头门, 将斜坡道布置靠近主井井筒, 通过斜坡道施工+44水平主井与斜坡道联络巷道78米, 通过汽车运输矸石至地表。

2.2 主井井筒改绞方案

主井施工结束后, 对主井井筒进行改绞, 采用原有提升绞车, 原有的凿井天轮改为地轮, 吊桶提升井下矸石、人员及材料, 并在-430m、-480m、-535m三个水平设有翻矸平台和接矸平台, 3个水平要进行封闭并留出吊桶提升空间, 确保3个水平同时施工的安全, 加快施工进度。卸矸水平为+44m, 利用+44m水平主井通斜坡道措施巷汽车排矸至地表。

2.3 主井井下提升运输系统

在+44m水平安设翻矸平台、翻矸溜槽和封口盘, 并用槽钢加固翻矸溜槽, 防止卸矸平台溜下的矸石冲击导致溜槽松动, 确保施工安全。井下矸石经吊桶提升至+44m翻矸水平, 由该水平卸载到自卸汽车内经斜坡道外运。各水平掘进时运输选用22Kg/m轨道和Y型道岔, 600mm轨距侧卸式1吨矿车, 矿车内的矸石侧卸到溜矸槽内溜进吊桶里提升到+44米水平后排矸。

2.4 井塔基槽开挖

井口封闭和保护好后, 开始进行井塔基槽的开挖工作。根据工程的实际情况, 基坑上部只有1~2m深为土, 因此上部采用机械开挖, 下部采用爆破方式直接爆破至基底, 且在爆破时将施工操作面一起爆破完成。故基槽开挖主要需要控制的技术是爆破技术。

2.4.1 主井井塔爆破概述及周边环境

主井井塔基坑岩石表面中等风化, 内部为石英岩, 节理裂纹较发育, 结构致密, 硬度较大, 普式系数f约为8~12, 其周边环境比较复杂, 主井井塔基槽内部有一直径为5.3m的主井, 东侧150m有临时配电所, 南侧距离厂房50m, 西侧距离厂房100m。

2.4.2 爆破设计

根据爆破石料矿体的物理力学性质, 以及节理裂隙发育情况, 确定爆破单位耗药量为0.45Kg/m3, 孔径为1.0m, 排距为1.0m。台阶高度一般控制在0.8。每孔装药量为0.36Kg。 (装药量=单位炸药消耗量×孔距×排距×台阶高度=0.45×1.0×1.0×0.8=0.36Kg) 。

2.4.3 爆破安全性校核

1) 一般爆破飞石安全距离计算

飞石距离=20n2WK

式中:n-爆破作用指数;W-最小抵抗线, m;K-安全系数

针对本工程, 式中:n=1, W=1.2m, K=1;经计算:飞石距离=24m。

2) 爆破震动速度计算

式中:ν-介质质点震动速度;Q-装药量 (齐发爆破时的总药量;毫秒微差爆破或秒差爆破时取最大一段装药量) ;R-爆源至被保护物的距离;K-与介质性质、爆破方式等因素有关的系数;a-与传播途径和地质地形等因素有关的指数。

本工程式中:Q=8Kg, K=135, a=1.6

爆破震动对临近建筑物的影响:

厂房与爆源的距离为50m, 安全震动速度为2.0~2.5cm/s, 计算的震动速度为0.22cm/s, 故安全。

空气冲击波计算:

式中:R-空气冲击波对人员的最小安全距离, m;n-与爆破作用指数和破坏状态有关的系数;Q-一次爆破的炸药量, Kg;

对于本工程, 每次最大装药量Q不超过8Kg, 按照8Kg计算, Kn=1.5, 经计算, R=4.24m。

3) 爆破时对主井井口的保护措施:

为保护井口免受爆破震动的影响, 采用打缓冲孔的方法, 将爆破区域与井口分开, 形成隔离带。隔离带中炮孔深度比政策炮孔深度深300mm, 间距为600mm, 孔径为40mm。隔离带孔眼不装药, 减少冲击波对井壁冲击。为了防止缓冲孔无法全部抵消爆炸冲击波对井壁的冲击, 在井壁四周采用光爆爆破的方法加强对井筒的保护, 在距井壁500mm处, 打40mm孔径、向外倾斜2-3度的孔洞进行爆破。

3 社会效益

采用井下溜破系统与地面井塔同时施工工艺的研究与应用, 加快了会宝岭铁矿的项目建设速度, 并实现了工程的安全高效施工。使主井溜破系统工程得以在2009年开工, 充分利用了井塔施工一年时间, 大大的缩短了矿井建设的工期, 节省了大量建设资金, 对会宝岭铁矿早日投产、创造经济效益意义重大, 具有较高的推广及应用价值。

摘要：该文主要介绍了溜破系统与地面井塔同时施工工艺, 根据会宝岭铁矿建设项目前期规划要求, 加快矿井建设速度和缩短工期, 尽快实现投产目标, 采取了井下溜破系统掘砌与地面井塔同时施工的方案, 确保了工程建设进度, 为会宝岭铁矿的早日投产争取了大量时间, 取得了很好的社会效益。