煤層氣韓一站管網(wǎng)節(jié)點壓力模擬仿真分析

張好

摘要：分析管網(wǎng)仿真的的理論方法，以韓城韓一站煤層氣集輸管線為例，結(jié)合管網(wǎng)仿真理論在在煤層氣技術(shù)系統(tǒng)上的應(yīng)用，運用 PNS 軟件畫出韓一站集輸管網(wǎng)仿真模型圖，通過節(jié)點壓力分析，比較模擬值與實測值的偏差情況，改變?nèi)肟趬毫Φ炔煌敆l件下分析管網(wǎng)的輸送能力， 通過煤層氣集輸系統(tǒng)的分析和集輸管網(wǎng)靜態(tài)仿真技術(shù)研究，不斷優(yōu)化運行參數(shù)，實現(xiàn)煤層氣數(shù)字化，可視化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煤層氣；韓城韓一站；節(jié)點壓力；管網(wǎng)仿真

鄂東氣田韓城區(qū)塊煤層氣開發(fā)和生產(chǎn)迅速發(fā)展，截止 2013 年 1月，中石油煤層氣韓城分公司已在陜西省韓城市建設(shè)完成樊莊區(qū)塊 5億方產(chǎn)能建設(shè)，年產(chǎn)煤層氣 5 億方；與此相對應(yīng)的是形成了大型復(fù)雜的煤層氣地面集輸管網(wǎng)系統(tǒng)，包括處理廠 1 座、集氣站 2 座、集氣管線 700 根約 40km、采氣管線 700 根 498km、壓縮機 24 臺，并已連接成幾個環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，承擔(dān)著區(qū)塊中的 532 口井的煤層氣集輸任務(wù)。

但其符合項目要求。原因如下：

首先，煤層氣田屬于低產(chǎn)、低壓氣藏，不同位置的溫度可能不一樣，同時忽略了高程的影響。而目前由于缺少煤層氣地面工程技術(shù)及建設(shè)方面的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，地面建設(shè)沿用的是天然氣田建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，由于大馬拉小車，導(dǎo)致各項數(shù)據(jù)的統(tǒng)計有一定的不明確性，沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

其次，煤層氣井由于受構(gòu)造、含氣量、壓裂及排采工藝等因素影響，同一區(qū)塊、同一井組套壓及產(chǎn)氣量相差 10 倍以上，地面建設(shè)在未知的情況下，只能按一個壓力系統(tǒng)建設(shè)，導(dǎo)致集氣管網(wǎng)無法同時滿足所有氣井的壓力要求，影響管網(wǎng)的經(jīng)濟、穩(wěn)定運行。

再次，煤層氣集輸管網(wǎng)系統(tǒng)特色鮮明，主要表現(xiàn)在單井產(chǎn)量低、井口壓力低、井?dāng)?shù)多而密集，以及點多面廣、地形復(fù)雜、起伏高差大等，由此造成煤層氣集輸管網(wǎng)系統(tǒng)輸送能力低、建設(shè)成本高、運行費用高，此外受到各元素間流動的相互影響，對各節(jié)點的壓力分布不夠敏感。其管網(wǎng)結(jié)構(gòu)、流動、系統(tǒng)間的相互影響則復(fù)雜得多，精確描述煤層氣集輸管網(wǎng)系統(tǒng)的流動及其相互影響非常困難。

最后，依據(jù)當(dāng)前集輸管網(wǎng)的壓力級制與煤層氣井產(chǎn)量，通過 PNS 管網(wǎng)仿真軟件對區(qū)塊所轄的煤層氣集輸管網(wǎng)進(jìn)行仿真分析，定量地掌握管網(wǎng)內(nèi)氣體流動的規(guī)律和壓力分布情況，雖然實測值與模擬值有一定誤差，但可以通過及時調(diào)整和修正管網(wǎng)模型，分析和評價不同時期、不同集輸方案的影響，充分協(xié)調(diào)管網(wǎng)系統(tǒng)的壓力和產(chǎn)能，優(yōu)化管網(wǎng)系統(tǒng)，從而更加準(zhǔn)確地反映客觀情況。

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