安毅洪

摘要 現(xiàn)階段，國際能源供需矛盾非常突出，而能源未來發(fā)展問題也逐漸成為當(dāng)前各國的關(guān)注的焦點(diǎn)，而頁巖氣資源的利用將會極大緩解當(dāng)前能源緊張的狀況。尤其是隨著我國開采和利用技術(shù)的不斷進(jìn)步，對頁巖氣的勘察和開發(fā)正在形成熱潮。為此，筆者就從針對國內(nèi)外頁巖氣集輸技術(shù)進(jìn)行分析，并進(jìn)一步研究我國頁巖氣技術(shù)運(yùn)用方面所存在的問題，希望能夠加強(qiáng)我國頁巖氣相關(guān)技術(shù)的開發(fā)。

關(guān)鍵詞 頁巖氣；氣集輸技術(shù)；研究運(yùn)用

前言

頁巖氣作為一種非常規(guī)性能源，在世界各國引起了極大的關(guān)注。為了能夠更好地加快我國對頁巖氣的運(yùn)用，提高新能源和可再生能源的比重，這就必須要能夠時刻關(guān)注頁巖氣相關(guān)技術(shù)的運(yùn)用，及時跟蹤國內(nèi)外頁巖氣技術(shù)的開發(fā)運(yùn)用，只有這樣，才能有效提升我國頁巖氣的開發(fā)和利用。因此，本文主要介紹當(dāng)前頁巖氣在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，同時對國內(nèi)頁巖氣的集輸技術(shù)提出相應(yīng)的建議和思考，希望給我國新能源的發(fā)展起到一定的作用。

1.國外頁巖氣地面集輸技術(shù)的研究運(yùn)用

在美國的國內(nèi)頁巖氣的發(fā)展歷程來看，美國的頁巖氣技術(shù)是當(dāng)前最成熟的。同樣的，美國頁巖氣集輸技術(shù)的快速發(fā)展帶動了全球非常規(guī)性能源的開發(fā)，美國已經(jīng)擁有豐富的地面集輸經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)出一大批新型的技術(shù)性人才。

1.1 集輸技術(shù)的運(yùn)用

在美國的頁巖氣田分布非常廣泛，一般來說，集輸技術(shù)就是在每個井場配置除砂器和分離器等，這些都是屬于傳統(tǒng)的油氣處理方式。并且，在每個頁巖氣的處理工藝非常簡單，一般也是采用水氣分離器，在凝析油產(chǎn)量高的情況下可以使用三相分離器對其進(jìn)行分離和代替。之后可以再次進(jìn)入到分離器中，對于所分離出來的氣體可以進(jìn)入到集氣管線當(dāng)中，所產(chǎn)出的水被泵送到井口輸送到除砂器當(dāng)中。如果是存在凝析油，這樣就可以將其送至儲罐當(dāng)中，之后就可以用槽車進(jìn)行運(yùn)輸，或者是可以通過管道輸送或者是存儲在井場當(dāng)中。在另外一方面，我們可以知道，在頁巖氣的開采過程中會出現(xiàn)水力壓裂的過程，并且在這一過程中會用到泥沙，集氣時會不可避免帶到地面上。所以，在分離器的上部分就必須要設(shè)置除砂器來確保輸送的安全性，為了能夠更好地處理和控制生產(chǎn)和管道的返排水和泥沙。

1.2在污水的處理上

頁巖氣的開采方式主要是井下水力壓裂，在這一過程中，可能會產(chǎn)生相應(yīng)的污水，而污水的處理則是為了能夠去除污油， 盡量降低所產(chǎn)生的水礦物和笨含量，這樣才能有效確保懸浮物沉降。在美國，有很多的頁巖氣田都采用深井注入的方式進(jìn)行處理，在初級處理之后，主要是排除相應(yīng)的懸浮物和凝析油以及鐵離子還有一些細(xì)菌等，這些大多數(shù)的氣田都需要經(jīng)過初級處理，在某種程度上看，初級處理的目標(biāo)主要是通過化學(xué)氧化和化學(xué)方法加以去除。其中主要的步驟就是盡量將油水進(jìn)行分離，分離之后的水便可以進(jìn)入到緩沖的管道當(dāng)中去，之后就可以將返排水和產(chǎn)出的水進(jìn)行分開處理。最后就可以用電凝法使得懸浮物和鹵化物以及有機(jī)高分子聚合物進(jìn)行結(jié)合，之后可以使用重力分離器使得懸浮物沉降，并進(jìn)行相應(yīng)的過濾，在井口除砂的頁巖氣可以通過管道進(jìn)行輸送加熱。

1.3 集輸管網(wǎng)的建設(shè)

在集輸管道的建設(shè)方面，其中主要是首先在氣田打出所有的井，并能夠進(jìn)行水力壓裂，最后才能落實(shí)到生產(chǎn)過程中去。從另外一個角度上看，無論是煤層氣還是頁巖氣，單井產(chǎn)量在生產(chǎn)初期就達(dá)到高峰后就會快速下降，除了能夠采取一定的增產(chǎn)措施外，還可以依靠大批量打新井來彌補(bǔ)產(chǎn)量差。因此，在開發(fā)相應(yīng)的方案編制方面，尤其充分考慮地面工程設(shè)計和建設(shè)，充分考慮為未來的增加批量生產(chǎn)預(yù)留空間，這樣就能夠在建設(shè)的過程有效避免資源的浪費(fèi)。

2.我國頁巖氣集輸技術(shù)的運(yùn)用

在2008年，我國科學(xué)家就提出在頁巖田上采用“枝上枝”管網(wǎng)和“多點(diǎn)接入、柔性集輸”的布站方式。在“枝上枝”管網(wǎng)上這是一種極其特殊的地面集輸管網(wǎng)的布局形式，也屬于枝狀管網(wǎng)，并且，在采用“多點(diǎn)接入、柔性集輸”的工藝技術(shù)，將這些集氣計量站稱為集氣站。集氣站一般是臨近井口建設(shè)，單個集氣站甚至可以管理八口井的氣量集輸及計量，通過支線管線將各集氣站有效連成管網(wǎng)，并最終匯集到處理站。在單井氣計量時，將井口產(chǎn)出的氣首先進(jìn)入到水套加熱爐加熱、節(jié)流、降壓，再輸送到計量匯管撬，需要計量的井口氣進(jìn)入計量分離器計量，其余井口氣進(jìn)入生產(chǎn)分離器計量，最終匯入到生產(chǎn)管線外輸?shù)教幚碚尽?/p>

3.我國頁巖氣開發(fā)前景分析

從我國與美國的頁巖氣地理環(huán)境來看，兩者在很多程度上都相似，其中我國頁巖氣地質(zhì)環(huán)境優(yōu)越，并且和美國擁有大致相同的頁巖氣資源開發(fā)前景和開發(fā)潛力。我國頁巖氣的勘探開發(fā)運(yùn)用研究等方面取得了一定的成效，并且具有廣闊的市場發(fā)展前景。同時，我國通過合作和借鑒先進(jìn)國家的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，建立了相應(yīng)的頁巖氣開發(fā)試驗(yàn)區(qū)，積累相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，從而引導(dǎo)我國頁巖氣集輸技術(shù)的發(fā)展。

另外，頁巖氣屬于非常規(guī)的天然氣資源，不斷加大開發(fā)力度，才能為頁巖氣技術(shù)的開發(fā)和運(yùn)用提供充足的平臺。我國頁巖氣集輸技術(shù)的開發(fā)運(yùn)用，初期存在著頁巖氣開發(fā)成本較高，難度相對來說較大，與此同時，我國在技術(shù)上也有一定的缺陷，這也是當(dāng)前制約我國頁巖氣技術(shù)開發(fā)和運(yùn)用的關(guān)鍵性因素。只有不斷加強(qiáng)對技術(shù)的開發(fā)和運(yùn)用，儲備更多的技術(shù)性人才，才能更好地促進(jìn)我國頁巖氣技術(shù)的開發(fā)。

4.結(jié)語

總的來說，為了能夠更好地加強(qiáng)我國頁巖氣集輸技術(shù)的運(yùn)用和研究，這就必須要能夠不斷加強(qiáng)對國內(nèi)外頁巖氣技術(shù)的跟蹤調(diào)查，只有這樣更好地促進(jìn)我國頁巖氣的開發(fā)和運(yùn)用。同時，還應(yīng)該逐步建立一支高素質(zhì)的人才隊伍，加大對頁巖氣技術(shù)開發(fā)的投入，實(shí)現(xiàn)我國新能源的開發(fā)和利用。

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