1、重组分烃含量增高
气藏开发初期,重组分烃大多以液态存在。开采过程地层温度变化幅度小,重组分烃分压基本保持稳定;但随着气藏整体压力持续下降,重组分在气相中占比不断上升,压力降至饱和蒸气压后,C3+重组分会陆续汽化产出。各类烃类在地层原油内的溶解度随地层压降同步下降,溶解度偏低的C1、C2前期析出,溶解度更高的C3+在开采后期逐步析出。综合以上因素,开采后期井流物内重烃组分含量升高,且组分占比波动不稳定。
多数天然气井口无外接动力电源,压缩机组配套燃气发动机驱动,发动机燃料直接取自井口采出气。当井口气中C3、C4乃至C5组分占比升高且波动大、甲烷值不稳定时,燃气发动机极易发生爆震,引发管线开裂、气缸缸头变形或裂纹等故障;同时燃气热值上升会抬高缸内工作温度,频繁出现进排气门烧蚀、气缸垫损毁等问题。
根据相似相溶原理,采出气内重组分烃进入压缩机压缩腔后,极易溶解在润滑机油中,造成润滑油乳化变质。设备需频繁更换润滑油,大幅提升运维成本。该问题多见于喷油螺杆、滑片式等需要向压缩腔喷入润滑油完成密封、冷却并循环供油的机型。
2、大流量液体携出
气井开采后期,受地层压降影响,大量地层渗透水伴随凝析油一同产出,各井口产液量差异明显。对井口压缩机影响最大的是段塞式气液两相流;低携液量流型不会干扰机组运行,纯液柱工况一般采用气举工艺处理。井口无配套污水处理设施,液体依靠压缩机排液装置随气流输送至下游集气站统一处理。现有井口压缩机排液单元由分离器、排液阀或排液泵组成,若单次段塞液体体积超出分离器容纳容积,液体无法及时排出,机组将保护性停机[2]。
3、固体颗粒含量上升
在压缩机抽吸负压作用下,开采后期井流物会携带大量固体杂质,主要包含压裂砂、地层泥沙,部分井还会生成粘稠水合物结晶[3]。煤层气井进入开采后期后,游离气量减少,产气以煤层解吸气为主,产出煤粉含量显著增加。固体颗粒会造成压缩机密封件磨损、气阀与过滤器堵塞,缩短设备使用寿命。
4、井口流动压力大幅降低
常规天然气井开采后期井口压力衰减速度快,受机组抽吸影响,井口压力可由2~3MPa快速降至0.1~0.3MPa[4];为提升气藏采收率,最优工况需将井口压力降至负压。在外输管网压力稳定的前提下,压缩机压缩比大幅升高,通常可达4~18。
煤层气外输管网压力偏低,常规区间0.05~0.2MPa,理论压缩比相对更小;但开采后期解吸气量随地层压降快速上涨,负压生产模式对提升采收率意义重大。
压缩机进气处于负压区间时,存在外界空气倒吸进入流道的安全隐患,市面上多数机型无法长期稳定负压运行。高压缩比工况会加速机组非金属配件老化,同时降低整体压缩效率。

传真: 021-60892120 60892030
总机: 021-60892089
Email: sale@highair.cn
Web: http://www.highair.cn