降低单井注醇量.doc

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1、第六采气厂2015年度QC成果交流材料降低单井注醇量编写人：勾炜、甄睿单位：高16站时间：2015年11月11一、项目简介高桥气田气井普遍具有井口压力高，产水量大，硫化氢含量高等特点。降低气井冻堵频次，维持生产稳定，保障冬季用气高峰的供应成了目前工作的重心。依据水合物形成原理，高桥气田主要采用加入甲醇防止水合物形成。本文运用天然气游离水中液相甲醇的浓度公式，建立了计算气井合理注醇量的方法，为有效降低单井注醇量，更加科学合理地使用甲醇提供了理论依据和实践基础。二、小组概况对于单井注醇量的控制必须要结合实际生产，尤其是要在不影响冬季气井正常生产的情况下，不断地通过实践和观察来得出结论。因此

2、，我们选择高16站成立课题研究小组，并以该站管辖范围内的几口气井作为实验对象表1小组概况表小组名称高16站QC小组小组类型现场型成立时间2015年2月活动日期2015年2月至12月活动次数16次注册号　TQC教育40小时/年课题名称降低单井注醇量小组成果获奖情况无表2小组成员情况表序号姓名性别年龄文化程度职称组内分工接受QC教育学时1勾炜男23本科助理工程师副组长、分析研究402甄睿男25本科初级工组长403王晓辉男24本科无收集资料404康杰男22大专无收集资料40三、选题理由11在采气工艺中，天然气水合物的形成往往带来严重的生产和安全问题。我国主要的天然气集输手段是管道输送，而天然

3、气水合物的形成，容易在阀门、管线低洼地带、管线弯头、采气树和油管等多处冻堵，造成气井生产波动，减产停产，严重时甚至会冻伤输气管线，引发事故，造成财产损失和诸多安全隐患。控制天然气水合物形成的热力学条件主要有:温度、压力、天然气的化学组成、天然气和水的供给。现有的研究表明：在体系中加入水合物抑制剂和增高盐度，有助于阻碍水合物的形成。安塞作业区常用水合物抑制剂为甲醇。因此，气井注醇工艺成为了保障高桥气田冬季生产稳定的最主要的技术手段。然而，甲醇消耗作为天然气生产的最主要成本来源之一，虽然在运输和保管上有着严格的管理和各项规章制度，甲醇的使用方面却缺乏科学性的理论指导和依据。中石化大牛地气田

4、引进了斯伦贝谢公司开发的软件PIPESIM对气井注醇量进行模拟，指导单井注醇量调整，在甲醇成本的节约上取得了卓越的成绩。虽然大牛地气田与高桥气田在环境条件以及气井动态上有诸多相似的地方，但高桥气田的气井动态更为复杂，盲目地生搬硬套是绝对行不通的。因此，本文通过对水合物的成因分析以及水合物抑制剂的加注计算，结合实际生产动态进行剖析和思考，为今后的工作建立一个扎实的理论基础和指导思路。然而由于数据有限以及科学验证的手段相对单一，在甲醇消耗的科学管理和指导上仍有很长的路要走，谨在此希望本课题的研究能够起到一个抛砖引玉的作用。四、分析资料4.1水合物的形成及其物化性质天然气水合物是以CH4为主

5、，含少量CO2、H2S的气态烃类物质充填或被束缚在笼状水分子结构中形成的冰晶化合物。在一个烃类气体分子的周围包围着多个水分子，水分子通过氢键紧密缔合成三维网状，将烃类气体分子纳入网状，体中形成水合甲烷，其晶体结构模型如图1。这些水合甲烷象淡灰色的冰球，可以象酒精块或蜡烛一样燃烧，故称为“可燃冰”,其密度为0.905～0.91g/cm3，化学式为CH4·nH2O。通过查阅资料得知：决定天然气水合物形成的最基本的三个条件为：高压、低温、足够的天然气和包含游离水以及含水介质在内的反应“原材料”。除此之外，水合物的形成还应有有利的空间。4.2甲醇对水合物的作用方式11根据对水合物形成的机理及影

6、响因素分析，防止天然气水合物形成的主要途径有：使系统压力降低到低于给定温度下水合物的生成压力；或者保持气流温度高于给定压力下水合物的生成温度；改变天然气水溶液体系的物理化学性质，提高水合物生成压力或降低水合物生成温度，或者抑制水合物晶体的凝结和生长。其中，加入水合物抑制剂是成本较低而且效果较好的一种办法。在采气工艺上，通常使用的水合物抑制剂有甲醇和乙二醇。考虑到陕北地区气温在进入冬季后经常达到零下二十度到三十度，高桥气田主要采用的抑制剂是甲醇。甲醇通常用于制冷过程或气候寒冷的场所，同其他抑制剂相比也有很多优点：水合物生成温度降低幅度大；沸点低，蒸汽压力高；水溶液凝固点低；在水中的溶解度

7、高；水溶液的粘度小；能够再生和回收；低腐蚀性且价格低廉。含甲醇的水溶液会有效降低其水合物的形成温度，当甲醇的浓度足够高时，也可以通过改变溶液对有机物的溶解度来作用于水合物。除此之外，甲醇对水合物并无直接的理化作用和焓变作用，其降低水合物形成温度与甲醇浓度的关系如下表所示。表1甲醇质量百分浓度（x%）对应的温降△t（℃）x%摩尔分数n△t（℃）50.02872.0100.05884.2200.12329.5300.194117.2400.2725