氣田氣藏區(qū)塊地面集輸開發(fā)設計書

愛吃火鍋的熊貓

. 研究背景與意義

隨著我國能源結構的調整和環(huán)保要求的提高，煤層氣作為一種清潔能源，其高效開發(fā)與集輸技術備受關注。某氣田M區(qū)塊煤層氣資源豐富，但開發(fā)過程中面臨低壓、高含CO₂、產(chǎn)量遞減快等技術難題。本研究基于第十屆全國油氣儲運工程設計大賽任務書，結合國家及行業(yè)標準，提出了一套技術經(jīng)濟合理的地面集輸工程設計方案，旨在為類似氣田的開發(fā)提供參考。

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2. 設計內容與創(chuàng)新點2.1 集輸工藝設計與優(yōu)化

• 管材選擇：采氣管道采用耐腐蝕的PE100 SDR11聚乙烯管，集氣管道選用L245鋼無縫鋼管，兼顧耐壓與耐溫性能。
• 管網(wǎng)布局：基于K-means算法、最小生成樹算法和遺傳算法，優(yōu)化集輸管網(wǎng)布局，最終采用“串聯(lián)+放射狀”組合工藝，顯著降低管網(wǎng)投資成本。
• 增壓方案：設計“兩次兩地”增壓工藝，確保穩(wěn)產(chǎn)期和遞減期的輸送需求，提升系統(tǒng)適應性。
  
  

2.2 流動安全保障

• 腐蝕防護：針對CO₂腐蝕問題，采用3PE防腐層和犧牲陽極保護技術，預測腐蝕速率并優(yōu)化防護措施。
• 水合物防治：通過PVTSIM模擬水合物生成條件，結合保溫層設計（硬質聚氨酯泡沫塑料，厚度30mm），有效防止管道堵塞。
• 泄漏管理：建立管道泄漏模型，設計清管工藝，配備智能監(jiān)測系統(tǒng)，提升應急響應能力。
  
  

2.3 智能氣田建設

• 數(shù)字化平臺：構建端到端的智能氣田管理平臺，集成SCADA系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和人工智能（AI）技術，實現(xiàn)井場、管網(wǎng)、處理工藝的全流程監(jiān)控與優(yōu)化。
• 數(shù)字孿生技術：通過數(shù)字孿生模擬管道全生命周期運行狀態(tài)，為決策提供數(shù)據(jù)支持。
  
  

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3. 技術路線與方法

• 數(shù)據(jù)驅動優(yōu)化：基于氣井坐標、產(chǎn)量預測和流體物性數(shù)據(jù)，采用聚類算法和遺傳算法優(yōu)化集輸管網(wǎng)布局。
• 水力熱力模擬：利用PIPESIM軟件對管網(wǎng)進行水力熱力校核，確保流速、壓降和溫度符合設計要求。
• 經(jīng)濟性分析：通過敏感性分析和盈虧平衡分析，評估方案的經(jīng)濟可行性，總投資估算為30770.06萬元，年均收入約8751.22萬元。
  
  

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4. 設計亮點

• 節(jié)能環(huán)保：采用密閉工藝流程和污水處理回注技術，減少環(huán)境污染。
• 模塊化與撬裝化：井場和集氣站設計標準化，降低施工和維護成本。
• 抗震設計：針對6度抗震設防烈度，優(yōu)化管道和站場結構，確保安全性。
  
  

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5. 結論與展望

本設計方案通過多算法優(yōu)化、流動安全保障和智能化技術應用，實現(xiàn)了M區(qū)塊煤層氣的高效集輸，具有顯著的技術經(jīng)濟優(yōu)勢。未來可進一步探索低碳減排技術和可再生能源在氣田中的應用，推動綠色氣田建設。

關鍵詞：煤層氣；地面集輸；管網(wǎng)優(yōu)化；流動保障；智能氣田

參考文獻：
[1] GB 50349-2015, 氣田集輸設計規(guī)范[S].
[2] 張XX, 李XX. 煤層氣集輸技術研究進展[J]. 油氣儲運, 2024, 43(2): 1-10.
[3] PIPESIM用戶手冊, Schlumberger, 2023.

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franki

樓主辛苦了

724037414

輸油輸氣的有沒有？

bkqcycyqm

好的，謝謝樓主的分享，辛苦了。

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