什么是天然气回收和收集？

天然气回收和收集是指从地下储层提取和收集天然气并将其运输到加工设施或配送系统的过程。这是整个天然气生产和供应链中的关键阶段。以下是这些过程的概述：

1. 天然气回收：

- 钻井：天然气回收始于在地下储层钻井，这些储层中含有天然气。井可以垂直或水平钻探，具体取决于储层的地质特征。

- 完井：一旦钻井完成，就用水泥套管和油管完成，以确保井眼的完整性。可以采用各种技术，例如水力压裂（压裂），以提高非常规储层的天然气回收率。

- 储层压力：在某些情况下，储层内的自然压力足以将气体推到地面（称为自然流动）。然而，在大多数情况下，需要采取额外措施才能有效地提取天然气。

2. 天然气收集：

- 井口设备：在井口，安装收集设备来控制和调节天然气流量。该设备可能包括阀门、分离器和仪表，用于测量气体流速和成分。

- 收集管道：一旦在井口提取天然气，就会通过收集管道输送。这些管道连接同一油田的多个油井，并将天然气输送到中央收集点或加工厂。

- 压缩：沿着收集管道，压缩机站被战略性地放置，以保持压力并确保气体的连续流动。压缩机增加气体压力以克服摩擦损失并保持所需的流速。

- 测量和控制：在整个收集过程中，测量和监控气体流速、压力和其他参数，以确保高效运行、安全和准确核算所产气体。

3. 天然气处理：根据提取的天然气的成分，可能需要处理设施来去除杂质，例如水、含硫化合物和其他污染物。这种处理通常在专门的工厂进行，在那里对气体进行处理和调节以满足所需的质量标准。

4.输送和配送：天然气经过加工后，通常通过长距离输送管道运输，到达配送点或最终用户。然后，通过本地配送网络进一步配送给住宅、商业和工业消费者。

5. 储存：天然气也可在需求低迷或供应过剩期间储存。地下储存设施（如枯竭的气藏或盐穴）用于储存天然气。这可以灵活地满足波动的需求，并有助于保持供应可靠性。

6. 中游基础设施：中游基础设施是指管道、压缩机站、储存设施和其他有助于天然气运输和储存的组件网络。它包括收集管道、输送管道和将生产区域连接到加工厂、配送系统和出口终端的相关设施。

值得注意的是，天然气回收和收集的具体流程和基础设施可能因地区和运营因素而异。当地法规、地质条件和市场动态会影响天然气回收和收集系统的设计和运行。

总体而言，天然气回收和收集在利用天然气资源、确保高效运输和将天然气输送给消费者方面发挥着至关重要的作用。这些过程需要仔细规划、遵守安全和环境标准以及持续的技术进步，以优化运营并最大限度地减少环境影响。

天然气回收方法

天然气回收方法因储层类型及其地质特征而异。以下是一些常用的天然气回收技术：

1. 常规天然气回收：

- 自然流动：在某些情况下，储层内的压力足以让气体自然流到地面。钻井后，无需额外的刺激或人工举升技术即可生产气体。

- 人工举升：当储层压力不足以实现自然流动时，采用人工举升方法。这涉及使用诸如泵、气举系统或柱塞举升系统之类的设备将气体提升到地面。

2. 非常规天然气回收：

- 水力压裂 (压裂)：在非常规气藏中，例如页岩、致密砂岩或煤层气，通常使用水力压裂。该过程涉及钻水平井并在高压下注入流体以在储层岩石中产生裂缝，从而释放被困气体并改善其流动特性。

- 水平钻井：非常规天然气回收通常涉及钻探与目标储层相交的水平井。该技术最大限度地提高了与含气层的接触，从而提高了天然气回收率。

- 多级压裂：与水平钻井相结合，采用多级压裂沿井筒产生多个裂缝。该技术包括隔离井的各个部分，然后依次压裂每个部分，以增强储层和井筒之间的连通性。

3. 提高天然气采收率：

- 气体注入：在某些情况下，可以将二氧化碳 (CO2) 或氮气 (N2) 等气体注入储层以提高气体采收率。这种方法可以帮助维持储层压力，取代天然气，或改变气体性质以改善流动。

- 气体循环：气体循环包括将生产的气体重新注入储层以维持储层压力并提高气体采收率。当储层表现出有利于气体储存和后续生产的特性时，可以应用这种技术。

4. 提高石油采收率 (EOR)：

- 如果目标储层同时含有石油和天然气，则可以采用提高石油采收率的方法。可以使用气体注入（CO2 或天然气）或化学驱等 EOR 技术来增加石油产量。值得注意的是，这些方法还可以回收伴生天然气。

5. 煤层气回收：

- 脱气：在煤层中，甲烷气体被困在煤基质中。脱气技术包括在煤层中钻井并通过降低煤层内的压力来提取甲烷气体。这通常通过抽出地下水或使用其他方法来降低压力并释放被困的甲烷来实现。

6. 海上天然气回收：

- 海上平台：在海上气田中，安装生产平台以从海床下方提取天然气。从平台上钻井以进入气藏。还可以使用海底完井技术，即在海底钻井和完井，并通过水下管道将气体输送到生产平台。

7.致密气回收：

- 增产技术：致密气藏渗透性低，使天然气回收面临挑战。增产技术，如水力压裂、酸化或其他形式的储层增产，可用于增强气体流动。这些技术包括在储层岩石中产生裂缝或通道，以提高气体流向井筒的能力。

8. 煤气化：

- 气化：煤气化是将煤转化为合成气（合成气）的过程，合成气主要由一氧化碳 (CO) 和氢气 (H2) 组成。合成气可进一步加工以分离和回收甲烷用作天然气。这种方法通常在煤炭储量丰富、天然气供应有限的情况下使用。

9. 地下煤气化 (UCG)：

- UCG 涉及通过地下部分燃烧或气化将煤就地转化为包括甲烷在内的气体混合物。产生的气体可以回收并用作天然气。UCG 被认为是一种非常规方法，目前仍在开发中，以用于商业规模应用。

10. 天然气水合物回收：

- 天然气水合物是冰状结构，其中包含大量甲烷。天然气水合物的回收技术仍处于实验阶段。正在探索的方法包括减压、热刺激和化学方法，以释放和收集水合物中的甲烷。

值得注意的是，选择特定的天然气回收方法取决于储层特征、经济可行性、技术可行性和环境考虑等因素。每种方法都有各自的优势、挑战和潜在影响，其适用性因气藏的具体条件而异。

天然气收集方法

天然气收集是指从多个井或生产地点收集和运输天然气到一个中心点，在那里进行进一步加工或分配。以下是天然气收集中使用的一些常用方法：

1. 收集管道：

- 收集管道是将各个井或生产地点连接到中央收集点（例如处理设施或传输管道）的管道网络。这些管道将开采的天然气从多个来源输送到相对较短的距离内。

- 与输送管道相比，收集管道的直径通常较小，从几英寸到 1 英尺或更大，具体取决于运输的气体量。

- 管道由钢或其他适合运输天然气的材料制成，并且通常埋在地下以进行保护并将对环境的影响降至最低。

2. 压缩机站：

- 压缩机站战略性地位于收集管道网络沿线，以维持和提高天然气在流经系统时的压力。

- 压缩机用于克服摩擦损失并维持所需的流速。它们增加气体的压力，确保气体沿着管道连续流动。

- 压缩机站通常包括天然气压缩机、过滤器、分离器和控制系统等设备，以监测和调节气体流量和压力。

3. 计量和测量：

- 计量和测量站安装在收集管道系统沿线的各个点，以准确测量所运输天然气的体积、压力和成分。

- 这些站有助于商业会计，确保在不同生产商或客户之间准确计费和分配天然气。

- 计量和测量站还可能包括流量控制阀和仪表，以监测和控制气体流量。

4.清管：

- 清管是指使用称为“清管器”的设备来清洁、检查或维护集输管道的完整性的做法。

- 清洁清管器插入管道，由流动的气体或外部电源推动。它们清除可能积聚并阻碍气体流动或腐蚀管道的碎片、水垢或其他沉积物。

- 检查清管器配备有传感器和仪器，可评估管道状况、检测异常并识别潜在的完整性问题。

- 清管有助于确保集输管道系统的高效运行和完整性。

5.阀门和调节：

- 收集管道配备有各种阀门，以控制天然气流量、隔离管道各部分以进行维护或修理以及调节压力。

- 压力调节系统（例如压力控制阀或调节器）维持收集管道内所需的压力水平，以确保安全高效的运行。

6. SCADA 系统：

- 监控和数据采集 (SCADA) 系统用于远程监控和控制收集管道网络。

- SCADA 系统从管道沿线的各种传感器和仪器收集实时数据，使操作员能够监控气体流量、压力、温度和其他关键参数。

- SCADA 系统还允许操作员远程控制阀门、压缩机和其他设备，确保收集系统平稳可靠地运行。

这些方法协同工作，可有效地从多个井或生产地点收集天然气并将其运输到所需目的地，例如用于进一步处理的加工厂或用于分配的输送管道。安全措施、维护计划和遵守监管准则对于确保天然气收集系统的完整性、可靠性和环境性能至关重要。