论文部分内容阅读
摘要：苏里格气田目前实际轻烃产量往往采用拉运量作为衡量轻烃产能指标，但轻烃自井底至集输系统过程中，“环境温度的变化、计量方式的误差、产气量、产水量、轻烃的损耗”等因素均会对轻烃的实际产量造成较大影响，目前急需一种考虑多参数的理论轻烃产能计算方法来明确气田轻烃真实产能，指导轻烃的正常生产。
关键词：轻烃产量;产能指标;产能计算
一、天然气轻烃回收的目的
天然气是地表下孔隙性地层发现的天生的烃类和非烃类混合物，它常和原油伴生在一起。天然气大多以甲烷为主，并包括乙烷、丙烷、丁烷和比丁烷重的烃类，同时还可能存在的少量水蒸汽、氮气、二氧化碳、硫化氢、氦、氧、氢等气体。
天然气燃料具有很多优点，但是天然气的液烃无论是从市场价格，还是以重量或发热值为基准，都远高于天然气的价格。搞好轻烃回收可大大降低油气损耗，减少大气污染，提高资源的综合利用程度和经济价值。为合理安全地运输、储存和使用天然气，还应对天然气进行必要的净化与加工处理。净化处理旨在脱除天然气中硫化氢、二氧化碳和水蒸汽等有害物质，而加工处理主要是回收天然气中有价值的重烃，以此作为重要的化工原料或液化石油气产品。同时为达到天然气质量标准见表、管输天然气气质的标准见表和油气田液化石油气质量标准见表的要求，也需对天然气进行净化和轻烃回收处理。
二、苏里格气田轻烃动态分析
（1）轻烃产量变化趋势
2019年作业二区累计轻烃产量4836.5吨，其中苏X区域生产轻烃2844.3吨、苏X区域生产轻烃1992.2吨。轻烃生产总体表现出：夏季低、冬季高，苏6影响较小、苏东影响较大的特征。如图1为2019年轻烃产量完成情况。
（2）轻烃产能影响因素
气田轻烃在采出过程中，影响轻烃产能的“理论要素、生产运行要素”经过系统分解，在生产过程中表现为“产气、环境温度、产水、水包油及易容水组分”五项要素。
其中理论要素主要分为天然气气组分、油组分、成分成熟度三个方面;在生产运行方面主要由相态变化、轻烃损耗两个方面影响。相态的变化主要由于气温、压力的变化引起。轻烃损耗主要由于水包油、易容水组分的影响。
1. 成分成熟度
排查392井次气质全分析结果表明：5个区块天然气成分成熟度由高至低依次为A、B、C、D、E。如图2为CH4—C2+组分相关性散点图。
2.气质组分
C4+组分含量与分站油气比存在明显的对应关系：A>B>C>D>E>F>G，符合二项式趋势特征。
相关性公式：
3.环境温度
环境温度影响最大的为丁烷、戊烷;环境温度与轻烃产量呈负相关关系，环境温度与油气比符合二项式趋势特征。
相关性公式：
4. 产气-产水
天然气的产气量、产水量对轻烃产能的影响较为明显，产气、产水越高，油气比越高，符合二项式趋势特征。
产气相关性公式：
产水相关性公式：
5.轻烃损耗
产出水静置不足（水包油）：产出液静置时间越长凝析油增量越大。5座集气站规律较明显，A、B、C、D、E，平均最佳静置时间13.6h，静置期增油0.013m3/h，2019年日均影响轻烃0.73t。
易溶水组分：通过对比2017-2018年水质全分析结果，7座集气站平均已静置水中含油量为98.8mg/L，其中苏X-X站水样中含油量240.2mg/L，同比最高。2019年日均影响轻烃0.03t。
因此，綜合得出2019年日轻烃损耗=水包油+易溶水组分=0.73+0.03=0.76t/d
三、轻烃回收工艺计算
将组分、温度、产气、产水的二项方程利用数学矩阵分析，对轻烃回收的影响因素进行权重求取，所选参数归一化，建立相关模型。
进一步运用Matlab软件编写PLS算法计算4个参数周期内油气比的多因素分析结果（权重和系数）。最终根据数据推算，气体组分、环境温度与油气比的相关性合计产比61.9%;产气量、产水量与油气比的相关性合计产比38.1%。
最终，结合组分相关性公式、温度相关性公式、产气相关性公式、产水相关性公式。得出四元二次油气比计算公式。即该公式为：
总结
1、气田轻烃主要受成分成熟度、气质组分、环境温度、产气、产水、过程损耗等因素的影响，气质重烃组分和井底环境下液态轻烃是气田产出轻烃的源头。
2、建立了组分、环境温度、产气、产水与气田油气比的相关性曲线图版及单项公式，各要素均存在“二项式产能方程”相关性。
3建立轻烃理论四元二次方程计算公式：
参考文献：
[1] 李国诚、诸林.油气田轻烃回收技术.第1版.成都.四川科学技术出版.1989.9
[2] 林明峰.轻烃回收装置用透平膨胀机的计算机设计.低温与特气.1996，3：10-14
关键词：轻烃产量;产能指标;产能计算
一、天然气轻烃回收的目的
天然气是地表下孔隙性地层发现的天生的烃类和非烃类混合物，它常和原油伴生在一起。天然气大多以甲烷为主，并包括乙烷、丙烷、丁烷和比丁烷重的烃类，同时还可能存在的少量水蒸汽、氮气、二氧化碳、硫化氢、氦、氧、氢等气体。
天然气燃料具有很多优点，但是天然气的液烃无论是从市场价格，还是以重量或发热值为基准，都远高于天然气的价格。搞好轻烃回收可大大降低油气损耗，减少大气污染，提高资源的综合利用程度和经济价值。为合理安全地运输、储存和使用天然气，还应对天然气进行必要的净化与加工处理。净化处理旨在脱除天然气中硫化氢、二氧化碳和水蒸汽等有害物质，而加工处理主要是回收天然气中有价值的重烃，以此作为重要的化工原料或液化石油气产品。同时为达到天然气质量标准见表、管输天然气气质的标准见表和油气田液化石油气质量标准见表的要求，也需对天然气进行净化和轻烃回收处理。
二、苏里格气田轻烃动态分析
（1）轻烃产量变化趋势
2019年作业二区累计轻烃产量4836.5吨，其中苏X区域生产轻烃2844.3吨、苏X区域生产轻烃1992.2吨。轻烃生产总体表现出：夏季低、冬季高，苏6影响较小、苏东影响较大的特征。如图1为2019年轻烃产量完成情况。
（2）轻烃产能影响因素
气田轻烃在采出过程中，影响轻烃产能的“理论要素、生产运行要素”经过系统分解，在生产过程中表现为“产气、环境温度、产水、水包油及易容水组分”五项要素。
其中理论要素主要分为天然气气组分、油组分、成分成熟度三个方面;在生产运行方面主要由相态变化、轻烃损耗两个方面影响。相态的变化主要由于气温、压力的变化引起。轻烃损耗主要由于水包油、易容水组分的影响。
1. 成分成熟度
排查392井次气质全分析结果表明：5个区块天然气成分成熟度由高至低依次为A、B、C、D、E。如图2为CH4—C2+组分相关性散点图。
2.气质组分
C4+组分含量与分站油气比存在明显的对应关系：A>B>C>D>E>F>G，符合二项式趋势特征。
相关性公式：
3.环境温度
环境温度影响最大的为丁烷、戊烷;环境温度与轻烃产量呈负相关关系，环境温度与油气比符合二项式趋势特征。
相关性公式：
4. 产气-产水
天然气的产气量、产水量对轻烃产能的影响较为明显，产气、产水越高，油气比越高，符合二项式趋势特征。
产气相关性公式：
产水相关性公式：
5.轻烃损耗
产出水静置不足（水包油）：产出液静置时间越长凝析油增量越大。5座集气站规律较明显，A、B、C、D、E，平均最佳静置时间13.6h，静置期增油0.013m3/h，2019年日均影响轻烃0.73t。
易溶水组分：通过对比2017-2018年水质全分析结果，7座集气站平均已静置水中含油量为98.8mg/L，其中苏X-X站水样中含油量240.2mg/L，同比最高。2019年日均影响轻烃0.03t。
因此，綜合得出2019年日轻烃损耗=水包油+易溶水组分=0.73+0.03=0.76t/d
三、轻烃回收工艺计算
将组分、温度、产气、产水的二项方程利用数学矩阵分析，对轻烃回收的影响因素进行权重求取，所选参数归一化，建立相关模型。
进一步运用Matlab软件编写PLS算法计算4个参数周期内油气比的多因素分析结果（权重和系数）。最终根据数据推算，气体组分、环境温度与油气比的相关性合计产比61.9%;产气量、产水量与油气比的相关性合计产比38.1%。
最终，结合组分相关性公式、温度相关性公式、产气相关性公式、产水相关性公式。得出四元二次油气比计算公式。即该公式为：
总结
1、气田轻烃主要受成分成熟度、气质组分、环境温度、产气、产水、过程损耗等因素的影响，气质重烃组分和井底环境下液态轻烃是气田产出轻烃的源头。
2、建立了组分、环境温度、产气、产水与气田油气比的相关性曲线图版及单项公式，各要素均存在“二项式产能方程”相关性。
3建立轻烃理论四元二次方程计算公式：
参考文献：
[1] 李国诚、诸林.油气田轻烃回收技术.第1版.成都.四川科学技术出版.1989.9
[2] 林明峰.轻烃回收装置用透平膨胀机的计算机设计.低温与特气.1996，3：10-14