煤層氣韓一站管網節點壓力模擬仿真分析

張好

摘要：分析管網仿真的的理論方法，以韓城韓一站煤層氣集輸管線為例，結合管網仿真理論在在煤層氣技術系統上的應用，運用 PNS 軟件畫出韓一站集輸管網仿真模型圖，通過節點壓力分析，比較模擬值與實測值的偏差情況，改變入口壓力等不同集輸條件下分析管網的輸送能力， 通過煤層氣集輸系統的分析和集輸管網靜態仿真技術研究，不斷優化運行參數，實現煤層氣數字化，可視化發展。

關鍵詞：煤層氣；韓城韓一站；節點壓力；管網仿真

鄂東氣田韓城區塊煤層氣開發和生產迅速發展，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完成樊莊區塊 5億方產能建設，年產煤層氣 5 億方；與此相對應的是形成了大型復雜的煤層氣地面集輸管網系統，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，并已連接成幾個環形網絡，承擔著區塊中的 532 口井的煤層氣集輸任務。

但其符合項目要求。原因如下：

首先，煤層氣田屬于低產、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及建設方面的標準、規范，地面建設沿用的是天然氣田建設標準，由于大馬拉小車，導致各項數據的統計有一定的不明確性，沒有統一標準。

其次，煤層氣井由于受構造、含氣量、壓裂及排采工藝等因素影響，同一區塊、同一井組套壓及產氣量相差 10 倍以上，地面建設在未知的情況下，只能按一個壓力系統建設，導致集氣管網無法同時滿足所有氣井的壓力要求，影響管網的經濟、穩定運行。

再次，煤層氣集輸管網系統特色鮮明，主要表現在單井產量低、井口壓力低、井數多而密集，以及點多面廣、地形復雜、起伏高差大等，由此造成煤層氣集輸管網系統輸送能力低、建設成本高、運行費用高，此外受到各元素間流動的相互影響，對各節點的壓力分布不夠敏感。其管網結構、流動、系統間的相互影響則復雜得多，精確描述煤層氣集輸管網系統的流動及其相互影響非常困難。

最后，依據當前集輸管網的壓力級制與煤層氣井產量，通過 PNS 管網仿真軟件對區塊所轄的煤層氣集輸管網進行仿真分析，定量地掌握管網內氣體流動的規律和壓力分布情況，雖然實測值與模擬值有一定誤差，但可以通過及時調整和修正管網模型，分析和評價不同時期、不同集輸方案的影響，充分協調管網系統的壓力和產能，優化管網系統，從而更加準確地反映客觀情況。

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