[发明专利]一种天然气低成本清洁生产方法

说明书

本发明公开了一种天然气生产方法，包括如下步骤：1)井筒保温；2)加入药剂；3)分离污水；4)浓缩污水；5)回收药剂：将固形物(如盐晶)与浓缩污水分离，再将固形物进一步处理或综合利用；6)重复使用。本发明用于天然气生产中能够充分利用天然能量生产天然气，能够充分利用天然能量有效解决污水回注地层制约天然气生产的问题，能够有效解决水合物影响天然气生产的问题，能够大幅简化天然气生产工艺，能够大幅降低天然气固定投资、生产成本、能耗、自耗气量、管理工作量等；具有实施容易，安全可靠，应用广泛，推广容易等优特点。

技术领域

本发明涉及天然气生产领域，尤其是涉及一种天然气低成本清洁生产方法。

背景技术

目前，国内普遍采用地面节流法、井下节流法生产天然气。

一、地面节流法：该方法是先让地下储气层(简称气层)中的天然气通过气井井筒中的油管升至井口，然后让天然气从井口进入集输管线；然后进入集气站的加热炉对天然气加热升温，并在天然气加热升温后进行节流降压；然后让节流降压后的天然气进入气液分离器(简称分离器，又称脱水器)分离成污水(又称生产污水或气田污水)和天然气；然后让天然气进入后续集输工序，并将污水送至污水站处理后回注地层。该方法存在以下缺陷：

1)、在天然气从井底升至井口阶段，由于天然气井井筒中的油管普遍为金属光油管，天然气从井底升至井口的过程中不断向地层散热，因此当天然气升至井口时其温度可能已经低于天然气水合物生成临界温度，从而形成水合物堵塞井筒、井口，导致气井无法正常生产。而当井筒、井口被天然气水合物堵塞时，则普遍采取加入甲醇的方法解除堵塞。

由本领域公知知识可知：在井筒内，天然气能够依次通过油管壁-油管套管组成的环形空间-套管壁-固井水泥环向大地散热，且天然气的散热速度、散热量与其温度正相关。

中国石油大学出版社2000年7月第1版第1次印刷的《油田化学》第277页第2～3行曾述：“在一定条件下，天然气可与水生成水合物，使天然气管道产生堵塞。”该《油田化学》第269页第10-11行曾述：“在地层条件下，天然气是与水接触的，因此天然气中总含有一定数量的水蒸气。”

公开资料表明：有的天然气与液态水伴生，当天然气从气层流出时，会与其伴生的液态水形成混合流体一起流动。

由《油田化学》第277页表9-3可知：甲烷水合物的临界生成温度为47℃，乙烷水合物的临界生成温度为14.5℃。

由《大牛地低压致密气藏储层改造理论与实践》第11页倒数第10行所述可知：“大牛地气田天然气组分中甲烷含量总体较高，乙烷以上组分含量较低。”

由本领域公知知识可知：由于天然气密度、静压力很低，天然气井井口压力很高，如靖边气田、榆林气田、大牛地气田、苏里格气田、东胜气田天然气井口的压力可高达20MPa以上，普光气田天然气井口的压力超过40MPa。

以东胜气田J11P4H井为例。

公开资料表明：东胜气田位于内蒙古鄂尔多斯境内，冬季最低气温达-31℃。

东胜气田J11P4H井的运行资料表明：该气井井深约2500米，井底气层温度约85℃，日产气量1.5～3万标方/日，采用普通油管、套管结构，所用油管、套管均为金属光油管。气井井口油管出口压力约15MPa，冬季实测气井井口天然气温度为6～10℃，夏季实测气井井口天然气温度为13～16℃。

该气井的生产方式可概括为：天然气通过油管升至井口后，进入埋地集输管线，通过埋地集输管线输送至集气站，在集气站内先通过加热炉加热升温，然后节流降压，然后进入气液分离器分离成污水和天然气；然后让天然气进入后续集输工序，并将污水送至污水站处理后回注地层。

由本领域公知知识计算可知：东胜气田天然气压力为20MPa时，对应的天然气水合物生成临界温度为22.1℃；压力为6.4MPa时，对应的天然气水合物生成临界温度为14.2℃。