长岭气田高含二氧化碳天然气处理技术研究
深层含CO_2气藏采气完井关键技术探讨
深层含CO_2气藏采气完井关键技术探讨刘长宇;李庆;王峰;车承永;尹国君;张德平【期刊名称】《中外能源》【年(卷),期】2010(15)7【摘要】吉林油田长岭气田深层火山岩气藏储层埋藏深,温度、压力高,产气量大,CO2含量高,为15%~30%,CO2平均分压高,最高达11MPa,腐蚀性较强,对于完井管柱、井下工具等的防腐和气井安全生产提出了很高的要求。
为了兼顾经济性和防腐要求,长岭气田在综合考虑产气量、临界携液流量、临界冲蚀流量和强度等因素的基础上,给出了油管直径选型;设计了两种类型的采气完井管柱,即：低产、低CO2分压气井采用可取式完井管柱,高产、高含CO2气井采用永久式完井管柱;在采气过程中应用了高等级耐蚀材质管柱、气密封封隔器、加注油套环空保护液等防腐措施,并加强了对气井腐蚀的监测和检测;制定了含CO2天然气开发安全防护距离的确定方法,给出了长岭气田含CO2天然气开发建议安全防护距离,为同类气田的开发提供了有效的参考。
【总页数】4页(P46-49)【关键词】长岭气田;CO2;采气;防腐;完井管柱;安全防护距离【作者】刘长宇;李庆;王峰;车承永;尹国君;张德平【作者单位】中国石油吉林油田公司采油工艺研究院;中国石油吉林油田公司科技处;吉林石油天然气开发有限责任公司【正文语种】中文【中图分类】TE257【相关文献】1.高含CO2 火山岩气藏采气工艺技术探讨 [J], 贲井权;2.火山岩气藏水平井钻完井关键技术探讨 [J], 李云杰3.松南气田火山岩气藏水平井钻完井关键技术研究 [J], 王彦祺4.大庆深层气完井管柱CO_2腐蚀防护技术 [J], 贺海军;徐德奎;马文海;袁玲;张凤;5.深海深层低渗巨厚砂岩气藏完井增产关键技术 [J], 彭成勇; 朱磊因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
我国首个高含碳气田长岭气田投产
我国首个高含碳气田长岭气田投产
12月15日上午，我国第一个高含碳气田——吉林油田公司长岭气田全面建成投产。
这个气田的建成投产，使吉林油田天然气年产猛增到16亿立方米，与2005年同比增长6倍，为中国石油开发同类资源提供宝贵经验。
长岭气田火山岩气藏为国内罕见的高含碳气田，勘探和开发技术研究被列入国家“973”和“863”项目。
长岭气田的全面投产，标志着我国第一个集天然气开采、二氧化碳分离、二氧化碳埋存和驱油提高采收率技术于一体的国家与中国石油重大科技示范工程的竣工。
它的全面投产，标志着我国深层火山岩复杂气藏水平井开采技术、致密砂岩气藏水平井多段压裂增产技术、二氧化碳分离和防腐技术、二氧化碳埋存和驱油提高采收率等四项主导技术取得重大突破，为吉林油田加快天然气业务发展、建设千万吨级大油气田，以及吉林省委、省政府提出的“气化吉林”目标奠定坚实的资源基础。
长岭气田2005年年末发现。
工程建设分试采评价、处理站一期建设和二期建设三个阶段。
开发建设中，这个气田创新应用精细气藏描述、欠平衡水平井和欠平衡分支水平井等多项配套技术，创造了中国石油水平井压裂级数最多、单井压裂规模最大和单级压裂规模最大3项纪录。
这项工程刷新了中国石油天然气处理站建设工期纪录，所有工程均一次验收通过、一次投产成功。
截至目前，吉林油田已建成天然气、二氧化碳净化站1座，集气脱水站9座，输气站10座。
800公里输气管线形成覆盖吉林油区、长春市、吉林市和白城市的天然气干线管网，可满足吉林油田内部及吉林省部分大中城市民用与工业用气需求。
长岭至松原含CO2天然气管道腐蚀监测与防护
长岭至松原含CO2天然气管道腐蚀监测与防护长深气田是典型的中高CO2含量酸性天然气气田，长岭-松原输气管线是将脱水后高含CO2天然气（压力为5.5MPa，含量24%）输往吉油热电厂。
气体在含CO2的情况下，对管线有腐蚀作用，长岭-松原输气管线运行中出现过冻堵现象和存在液相水，因此需要进行在线腐蚀监测；通过加注缓蚀剂和腐蚀监测，起到管道腐蚀防护的效果。
本文详细介绍了长岭至松原含CO2天然气管道的缓蚀剂筛选及制定的缓蚀剂加药工艺和加药方案，并进行了现场跟踪试验。
通过对现场应用进行跟踪监测，进行自评价及第三方评价，腐蚀监测测得稳定腐蚀速率低于0.076mm/a，满足油气田开发的需要，延长了管道的使用寿命，取得了很好的经济效益。
标签：CO2腐蚀缓蚀剂残余浓度腐蚀速率1 概述“长岭—松原”输气管线，起始于长岭首站，终至松原分输站，管线全长81.1km，管材规格为Φ457，材质为X60碳钢；输气管线设计压力5.5MPa，工作压力范围：2.3-5.0MPa，首站最高运行温度20.9℃，输量平均约6.5×104m3/h （156×104m3/d），冬季可达到200×104m3/d，输送介质为含二氧化碳天然气，二氧化碳含量为24%。
输气管线首端设置撬装注醇设备，同时在首末站有腐蚀挂片和探针检测点。
2 管道腐蚀情况“长岭-松原”输气管线天然气中气体为高含CO2的酸性气体，水质为高矿化度、高氯根的腐蚀性水质，采用管道漏磁内外腐蚀检测器对输气管道进行了腐蚀检测，并取得了初步成果：管道极重腐蚀管段约5%；重度腐蚀管段10%；中度腐蚀管段约20%；轻度腐蚀管段约50%；无腐蚀管段约15%。
3 缓蚀剂筛选3.1 缓蚀剂初步筛选室内试验对20种缓蚀剂样品进行了初步评定，评价方法采用常压静态失重挂片法，试验时间为24小时，缓蚀剂添加浓度为50ppm，材料选X60钢和Q235钢，介质为吉林油田“长岭-松原”输气管线现场水样模拟溶液，实验结果见表3-1。
长岭气田试采综合评价论文
长岭气田试采综合评价摘要：长岭气田试采已有一年，本文主要是对长岭气田地质、采气工艺及地面集输三个部分进行综合评价。
气田地质侧重于单井产能综合评价、天然气及地层水组分变化规律，利用产能试井结合气井动态分析，对单井进行科学配产，有效指导了气田开发。
采气工艺主要是针对气井试采期间出现的气井井口及管线腐蚀、气井出液、气井冻堵的现象，进行深层含co2气井防腐、防冻堵、排水采气技术研究。
通过优选防腐材质、加注缓蚀剂有效进行防腐；从水合物的形成机理进行研究，运用降压抑制法和化学抑制剂法有效解除气井冻堵问题。
地面集输主要包括单井站集气流程、净化站脱水装置及站内公用工程等适应性评价，并指出了不足及需要改进的地方。
关键词：试采评价产能试井集输缓蚀剂1、地质评价1.1 气田概况长岭气田位于松辽盆地南部长岭断陷，是典型的具有底水的裂缝发育的火山岩气藏，是含co2的酸性气藏，主要开发两套层系，一是营城组，二是登娄库组。
2005年9月25日，发现长岭气田。
2008年～2009年，气田进入全面试采评价阶段，主要以营城组为主。
截止目前累计投产气井13口，日产气300×104m3，累计产气8.0×108m3。
1.2 单井产能评价利用合理利用地层能量法、合理生产压差法无阻流量比值法、无阻流量比值法、协调点法、采气速度法这五种方法分别来确定单井合理产气量，直井合理产气量为5.3～27.9×104m3/d，水平井合理产气量为28～41×104m3/d，最终结合实际生产情况综合确定长岭气田单井合理产气量，长岭气田营城组合理产气量为270.1×104m3/d。
1.3 流体规律认识co2整体表现为北高南低的变化规律，且各个火山岩体互不联通独立成藏。
最北边x平7井，co2含量为30.9%，最南边x平6井，其含量为6.7%。
目前营城组11口生产井中，co2平均含量为22.9%。
09年以前投产井，co2含量都在升高，平均上升1.6个百分点，年上升率为1.8个百分点。
高含二氧化碳天然气脱碳技术
我国首个高含碳气田长岭气田投产
我国首个高含碳气田长岭气田投产
佚名
【期刊名称】《石油化工应用》
【年(卷),期】2011(30)1
【摘要】12月25日上午,我国第一个高含碳气田中国石油吉林油田公司长岭气田全面建成投产。
这个气田的建成投产,使吉林油田天然气年产猛增到16亿立方米,与2005年同比增长6倍,为中国石油开发同类资源提供宝贵经验。
【总页数】1页(P106-106)
【关键词】气田;投产;长岭;含碳;吉林油田;中国石油;同比增长;石油开发
【正文语种】中文
【中图分类】P618.130.2
【相关文献】
1.高含硫气田开发新技术——大型高含硫气田安全开采及硫磺回收技术 [J],
2.我国首个超深高含硫生物礁大气田投产 [J], 宗和
3.我国首个高含硫气田将于明年年底建成投产 [J], 相秀芳（摘编）
4.我国首个高含碳气田长岭气田建成投产 [J], 本刊通讯员
5.世界首个埋深超7000m高含硫生物礁大气田——中国石化元坝气田产气超200亿m^(3) [J],
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我国最大碳天然气处理项目投运
月３ ０日投产
，
届时长岭 气田天然气总生产能 力可达
，
５０ ０ 万立方米 ／ ｔ 总 体经济效益约 ６ ０ ７ ５ 万元 ／ 。 天
展，并努力建设世界级低碳能源的示范基地。
气。目前 ， 山西省每年产生的煤层气在 ｌ０ ９ 亿立方米
左右 ， 利用率仅 为２ ． ％；年产焦炉 气４ ０ ７４ ３ ０ 亿立方米 左右 ， 其中 ６ ％是氢气 ， ０ 提纯 出来的成本非 常低 ，同
美丰、川化股份。而嗅觉 灵敏的企业 ， 则借机打开新 的致富之 门——煤制天然气。
按 照西气东输二线与 国际油价挂钩的定价公式 ， 城市门站平均价格将达到 ３２ 元 ／ ．８ 立方 。 进 口天然气价格远远高于 国产天然气价格 。以北
藏开 发示范项 目。其原料气 中的二氧化碳含 高 ３ ％ｏ此 前 ， 国开发的天然 气田， ０ 我 其原料气 中只含
时焦炉气还 可以合成天然气。清华大学教授 、 中国氢 能专业委 员会主任委 员毛 宗强近 日在 山西指出 ， 山西
２ １ 年石化行业将现全面增长 ００
１ ２ 月 ８日，中国石油和化学工业协会在 ２ ０ 年 ０９
石油和化工行业经济运行形势发布会上对 ２ １ 年石 ００ 化行业的经济形势进行 了展望 。
于供气价格。
大庆油 田建设集 团安装 公司项 目经理康铁介绍 ’ 发达 国家 目前采用的办法也仅是将脱出的二氧化碳直接排
放到大气中 ’ 这显然会造成大气行 染 ’ 促使全球 气候
变暖。
山西大 进 “ 力推 四气” 产业一 体化
在１ １ 月 ８日召开的山西省发展和改革工作会议 上 ，山西把加快 实施 “ 四气”产业一体化 工程作为今
据 解 此次投产的是长岭 气田天然气处理项 目 了
天然气中CO2的雪化分离研究
天然气中CO2的雪化分离研究CO2驱油作为三次采油技术，在油田有着非常广阔的利用前景，但开采出来的伴生气含有较多的CO2及其他杂质，因此需要对采出的伴生气进行脱碳处理。
本研究是针对开采出来的天然气进行CO2与甲烷的雪化一步分离，实现天然气的净化。
本文通过HYSYS软件对CH4-CO2体系相特性和CO2凝华特性进行数值模拟优化研究。
根据含量为50%CH4-50%CO2相图对天然气中CO2雪化分离可行性进行分析，结论认为：对含量为50%CH4-50%CO2系统实现CO2的雪化分离的较为合理的体系温度为不高于-60℃，壓力为1MPa以下。
标签：CH4-CO2体系；数值模拟；雪化分离；50%CH4-50%CO2相图1 引言矿场天然气轻烃回收装置的原料气主要来自于油田伴生气，然而随着CO2驱开采技术的不断应用，油田伴生气中CO2含量逐年提升，不仅给深冷处理装置的制冷温度带来影响，还加大了脱甲烷塔、节流阀等设备冻堵的风险，直接威胁到天然气深冷处理装置的平稳运行，因此必须脱除[1]。
2 50%CH4与50%CO2二元体系中CO2的凝华特性分析图1为50%CH4与50%CO2二元系统相图，它描绘了CO2固体的形成与系统操作条件之间的关系。
由图一可得在两相点以下温度压力区间内CO2可以凝华结霜，因此可以利用CO2的这一相变特性来脱除二元系中的CO2。
三相线以下的温度压力区内，压力越低，温度越低，二元系气相中CO2的含量就越低。
因此若要将CO2含量降到一定要求，只需在较低压力下降低温度直到满足要求即可。
图1 50%CH4-50%CO2系统相图由HYSYS软件模拟得出的数据和图1中的冰点线，可以得出当体系温度高于-60℃左右时，气体CO2不会生成固体，即无法实现CO2的雪化分离。
用HYSYS 软件模拟，设置体系温度为-60℃时，当把体系压力从1MPa左右逐渐升高时，气体CO2的冻干温度变化不大，所以当体系温度为-60℃时，在较低压力下，即1MPa左右时，无需再增大压力，气体CO2即可直接从气体生成固体，节省了投资。
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摘要 ： 温室气体引发 的环境问题 已受到越来越
长岭气 田高含二氧化碳天然气
处 理 技 术研 究
中孔 炭气 凝胶 具 有较 高 的硫 容 ， 但 循 环 再 生性 能 较
差， 其 主要原 因是 Ｈ ， Ｓ在 中孔 炭 表 面碳 活 性位 上 被
氧化 为单 质 硫 或 硫 酸 ， 从 而 无 法 完 全 再 生 。６ ５
ｗ ｔ ． ％ Ｐ Ｅ Ｉ 担 载 的层 级孔 二 氧化 硅 具 有 较 高 的硫 容
ＭＤ Ｅ Ａ法 、 膜分 离法 、 Ｓ ｅ ｌ ｅ ｘ ｏ ｌ 法、 冷 甲醇 法 、 改 良热 钾
碱法 、 低 温分 离法 ６种 常用 的脱碳 技术 的优 缺点 ， 根 据 长岭 气 田营城 组原 料气气 质 条件 和产 品气质 量要
求 以及 目前 天然 气 脱碳 工 业 应 用 情 况 ， 决 定脱 碳 工 艺采 用活性 ＭＤ Ｅ Ａ法 和膜 分离 法 。
集材料 （ １ ４ ０ ～ １ ８ ０ ｍ ｇ Ｃ Ｏ ／ ｇ 捕集材料） 。较高的孔
容 可 以提高 Ｐ Ｅ Ｉ 的担 载量 ， 而少量 二 氧化硅 的残 留 ，
工艺进行研究 ， 得到了适合长岭气 田天然气脱碳的
工艺 方法 ， 对实 际应 用具 有一 定 的指导 意义 。 关键 词 ： 高 含二 氧 化碳 天然 气 处 理方 法
高造 成天然 气 的热 值 达 不 到要 求 ， 不 能 满 足 商 品 天
性 能脱 硫 剂 ， 其饱 和硫 容 高达 １ ． ８ ６ ｇ Ｈ ： Ｓ ／ ｇ脱 硫
剂， 是 商用 活性 炭脱 硫 剂 的 ３倍 以上 。碳 酸钠 的担
载， 提 高 了碳 纳 米管 表面碱 性 和亲水 性 ， 大大提 高 了 脱 硫 剂 的脱 硫性 能 。碱性 碳纳 米管脱 硫 剂 的硫 容 由 碳 纳 米管 的结 构决 定 ， 单 壁 碳 纳米 管 脱 硫 剂 具 有 最 高 的饱和硫 容 ， 随碳 纳米 管外径 的增 大 ， 脱硫 剂 的饱 和硫 容 降低 。 ４ ） 高 性 能 循 环 脱 硫 剂 的制 备 及 性 能 研 究 。将 聚 乙烯亚 胺 （ Ｐ Ｅ Ｉ ） 担 载在 中孔 炭气 凝 胶 和 层级 孔 二
捕集 材料 在 １ １ ０℃氮 气 吹 扫 下 可 以完 全 再 生 ， 并 具
有 良好 的循环 捕集 性能 。
关键 词 ： 炭 质 多孔材 料 Ｈ Ｓ Ｃ Ｏ 孔结 构
表 面化 学
功能 化 离子 液体 的合 成 、 表征 及其 吸 收 Ｃ Ｏ ２的性 能研 究
（ 戴月． 南京大学硕士学位论文 ， ２ ０ １ ２年 ５月）
氧化 硅 上分别 制得 了两 种 循 环脱 硫 剂 。Ｐ Ｅ Ｉ 担 载 的
然气 的技术 指标 规定 要求 。因此选 择合 理 的天然 气 脱碳 技术 和选 择合理 的天然气 处理 方案 是处 理高 含 二 氧化碳 天然 气 的主要 内容 。本 文介绍 了国 内外 处 理 高含二 氧化 碳 天然 气 应 用 的方 法 ， 通 过对 化 碳 捕 集 材 料 的制 备 及 捕 集 机理 研究 。将 Ｐ Ｅ Ｉ 担载 在高孔 容 炭 一二氧化 硅复 合 气凝 胶 （ 二氧 化硅 含 量 为 ５ ｗ ｔ ． ％） 上 制 得 了高性 能 Ｃ Ｏ ： 复 合捕集 材 料 ， 其 捕 集容 量 高 达 ２ ２ ０ ｍ ｇ Ｃ Ｏ ： ／ ｇ 捕 集材 料 ， 远大于 Ｐ Ｅ Ｉ 担 载 的有 序 中孔 二 氧化 硅 捕
・
２ ２・
气体净化
２ ０ １ ３年第 １ ３卷第 １ 期
的研究 。将 碳酸钠 担 载在碳 纳米 管上 制得 了一种 高
的越来 越重 视 ， 大型 天然气气 田不断被 发 现和开 采 ， 高含二 氧化 碳天 然气 气 田不断 出现 。二 氧化碳 的存 在， 会 导致 设备 和管 道 的腐 蚀 ， 并且 二氧 化碳含 量 过
脱碳 工艺
町以提高 Ｐ Ｅ Ｉ 在孑 Ｌ 隙 中的分散性 ， 两者共 同提高了 复合材料的捕集性能 。Ｃ Ｏ 在复合捕集材料上 的捕
集 受 到扩散 和反 应平 衡 的共 同影 响 。低 温有 利于捕 集， 不 利 于二氧 化碳 的扩 散 ， 高温 对 扩 散 有 利 ， 但 不
利 于捕集 ， 因此 存在 一个 最佳 捕集 温度 ７ ５℃ 。复 合
本文 从 膜 分离 装 置 的应 用 、 胺 法 脱碳 装 置 的要 求、 净化 天然气 量 、 工艺装 置能 耗 、 循 环水 用 量 、 用 电 量、 产生蒸 汽 量及 蒸 汽处 理 方 法 、 燃料气 、 工 艺 装 置
和 良好 的循 环再 生性 能 。Ｈ ， Ｓ在 Ｐ Ｅ Ｉ 担 载 的层 级孔 二氧 化硅 上 的脱 除 ， 主要 基 于 Ｈ ， ｓ与 Ｐ Ｅ Ｉ中氨 基 官 能 团的可 逆化 学反 应 来 完 成 的 ， 且 脱 除过 程 主 要 由 热力 学 控 制 ， 而 不 是 由 Ｈ， ｓ在 Ｐ Ｅ Ｉ膜 中 的 扩 散
控制 。
能耗 、 液体 Ｃ Ｏ 产量、 环保情况 、 可 比工程投资 、 ８ 年
成本 （ 现值 ） 、 ８ 年收 益 （ 现值 ） 、 收益 一成本 一投 资等 角 度对 比了单 纯胺 法一 级脱 碳工 艺 和一级 膜分 离 ＋ 胺 法两 级脱碳 工 艺 的优 缺 点 ， 最 终 确 定 项 目脱 碳 装 置 建设 方案 采用 单 纯胺 法 一 级 脱碳 工 艺 。 通 过对 温 度、 Ｃ Ｏ 分压 、 流速 、 地 层 水 组成 等对 管道 的腐 蚀 影 响程 度及长 岭气 田登 娄库 组 的实 际 情 况 进行 分 析 ， 最终 确定 了含 Ｃ Ｏ ： 天然气 集气 管道 所采 用 的材 质及 腐蚀 控制 方法 。 本 文 通 过对 高含 Ｃ Ｏ ： 的 天 然 气 脱碳