摘 要

该设计是以QD煤层气田的开发项目为例，根据煤层气的基本特性，从采气井场，采集气管网，集气干线，集中处理增压站，阀室等方面介绍了煤层气田集输系统的工艺设计方案。本方案分析比较了各种低产低压煤层气田的总工艺流程，总集输工艺流程的确定是根据本气田的综合情况，根据煤层气的特点，选用了阀组式计量工艺，对阀组进行方案研究，对管网长度以及经济使用进行对比分析，最终采用方案三的阀组计量工艺，经过反复试验、论证、简化优化，最终确定采用“分片集输、单井计量、多井低压集气、多井串接、集中增压、集中脱水处理和外输”的煤层气集输工艺流程。

关键词：煤层气　集输系统　处理工艺

Abstract

Based on the basic characteristics of coalbed methane, this design is based on the development of QD coalbed gas field. The coalbed gas gathering and transportation system is introduced from the gas recovery field, the collection pipeline network, the gas collection line, the centralized pressurization station and the valve chamber Of the process design. This scheme analyzes and compares the total technological process of various low-yielding and low-pressure coalbed gas fields. According to the comprehensive situation of the gas field, according to the characteristics of the coalbed methane, the valve group metering process is selected, Research, the length of the pipe network and economic use of comparative analysis, the final use of the three valve group metering process, after repeated tests, demonstration, simplified optimization, and ultimately determine the use of "chip gathering, single well measurement, multi- , Multi-well series, centralized pressurization, centralized dehydration and external transmission, "the coalbed methane gathering and transportation process.

Keywords：Coalbed methane gathering and transportation system processing technology

目　　录

第一章 概述 1

1.1 选题的意义 1

1.2 工程概况 1

1.2.1自然地理与地理位置概况 1

1.2.2煤层气外输 3

1.2.3井网部署方案 3

1.2.4单井产量及产能规模 4

1.2.5井口压力 4

1.2.6煤层气的品质 4

1.2.7产出水特征 4

1.2.8标准规范 5

第二章 管网设计 6

2.1 集输总工艺流程 6

2.1.1煤层气集输工艺流程 6

2.1.2本气田煤层气集输工艺流程 6

2.2 管网部署方案 8

2.2.1管网部署方案比较 11

2.2.2管网部署方案选择 11

2.2.3集气阀组管网 12

2.3 集气增压站位置选择 12

2.3.1站址选择原则 12

2.3.2集气增压站位置选择 13

2.4 管材选取与管径确定 13

2.4.1管材选择 14

2.4.2管径确定 16

2.4.3计算 16

第三章 煤层气集输工艺 22

3.1 井口工艺流程 22

3.2 节流调压 22

3.2.1清除管线中凝析水工艺 23

3.2.2低压输送不注醇集气工艺 23

3.3 阀组工艺流程 24

3.3 集气增压站工艺流程 24

3.4 集中处理站中的主要设备及工艺 25

3.4.1过滤分离器设备选型 25

3.4.2压缩机选型 26

3.4.3脱水工艺 26

3.5 主要仪表选型 28

3.5.1温度仪表选型 28

3.5.2压力测量仪表选型 28

3.5.3流量计仪表选型 29

第四章 煤层气的消防和防腐措施 31

4.1 消防措施 31

4.1.1工艺安全设计 31

4.1.2处理厂防雷、防静电系统 31

4.1.3员工操作防爆层 31

4.1.4防爆泄压系统的应用 32

4.1.5消防灭火系统的应用 32

4.2 防腐措施 33

4.2.1水汽腐蚀的应对措施 33

4.2.2酸性物质腐蚀的应对措施 34

4.2.3土壤腐蚀的应对措施 34

第五章 煤层气田的运行安全 36

5.1 集输管道的安全防护 36

5.1.1集输管道的防火安全保护 36

5.1.2集输管道的防爆安全保护 36

5.1.3集输管道的限压保护和放空 36

5.2 集输站场的安全保护 37

5.2.1集输站场的防火防爆措施 37

5.2.2集输站场的限压保护和放空 37

第六章 总结 39

参考文献 40

致谢 41

1. 概述

1.1选题的意义

煤层气是一种优质、高效、且清洁的新能源和化工原料。与天然气相比较，除了具有使用方便、管理安全、发热量大、污染小等优点之外，煤层气的开发利用还能够有效防范煤矿瓦斯爆炸事故的发生、减少温室气体的排放，具有良好的社会与环保效益。中国是产煤大国，据统计，我国的煤炭产量1998年是12.5×108t，2005年增加至21.8×108t，2010年达32×108t；煤矿的事故死亡人数1998年为7508人，2005年为5986人，2010年为2433人。这些数据都说明采煤之前要先采出煤层气的效果与意义。

我国早期把煤层气看作成一种煤矿开采过程中的有害气体，所以大多进行井下抽放，很少对其进行利用。直至20世纪80年代末期美国首先对煤层气地面开采成功，世界各个国家才开始将其开发和利用。在当前我国天然气需求量日益增大的情况下，煤层气的产业化发展必将会成为我国天然气发展战略的重要组成部分。

1.2工程概况

1.2.1自然地理与地理位置概况

QD区块位于QS盆地南部，隶属山西省QX县。本区块属于山区丘陵地形地貌，并且以低山丘陵为主。本区块为干旱性大陆气候，降雨量相对较少，冬季气温相对较低，年平均降雨量为400至900mm，年最大降雨量为891mm，最大积雪深度为212.5mm。全年平均气温为10.9℃，最高气温为37.3℃，最低气温为-16.3℃，最大冻土层深度为0.41m^[1]。本区块设计的产能规模为336000m³/d。区块拐点坐标见表 1，区块地形图见图一。

图 1区块地形图