煤层气韩一站管网节点压力模拟仿真分析

张好

摘要：分析管网仿真的的理论方法，以韩城韩一站煤层气集输管线为例，结合管网仿真理论在在煤层气技术系统上的应用，运用 PNS 软件画出韩一站集输管网仿真模型图，通过节点压力分析，比较模拟值与实测值的偏差情况，改变入口压力等不同集输条件下分析管网的输送能力， 通过煤层气集输系统的分析和集输管网静态仿真技术研究，不断优化运行参数，实现煤层气数字化，可视化发展。

关键词：煤层气；韩城韩一站；节点压力；管网仿真

鄂东气田韩城区块煤层气开发和生产迅速发展，截止 2013 年 1月，中石油煤层氣韩城分公司已在陕西省韩城市建设完成樊庄区块 5亿方产能建设，年产煤层气 5 亿方；与此相对应的是形成了大型复杂的煤层气地面集输管网系统，包括处理厂 1 座、集气站 2 座、集气管线 700 根约 40km、采气管线 700 根 498km、压缩机 24 台，并已连接成几个环形网络，承担着区块中的 532 口井的煤层气集输任务。

但其符合项目要求。原因如下：

首先，煤层气田属于低产、低压气藏，不同位置的温度可能不一样，同时忽略了高程的影响。而目前由于缺少煤层气地面工程技术及建设方面的标准、规范，地面建设沿用的是天然气田建设标准，由于大马拉小车，导致各项数据的统计有一定的不明确性，没有统一标准。

其次，煤层气井由于受构造、含气量、压裂及排采工艺等因素影响，同一区块、同一井组套压及产气量相差 10 倍以上，地面建设在未知的情况下，只能按一个压力系统建设，导致集气管网无法同时满足所有气井的压力要求，影响管网的经济、稳定运行。

再次，煤层气集输管网系统特色鲜明，主要表现在单井产量低、井口压力低、井数多而密集，以及点多面广、地形复杂、起伏高差大等，由此造成煤层气集输管网系统输送能力低、建设成本高、运行费用高，此外受到各元素间流动的相互影响，对各节点的压力分布不够敏感。其管网结构、流动、系统间的相互影响则复杂得多，精确描述煤层气集输管网系统的流动及其相互影响非常困难。

最后，依据当前集输管网的压力级制与煤层气井产量，通过 PNS 管网仿真软件对区块所辖的煤层气集输管网进行仿真分析，定量地掌握管网内气体流动的规律和压力分布情况，虽然实测值与模拟值有一定误差，但可以通过及时调整和修正管网模型，分析和评价不同时期、不同集输方案的影响，充分协调管网系统的压力和产能，优化管网系统，从而更加准确地反映客观情况。

参考文献.

[1] 蒋仕章，王寿喜，樊成，等. 集气站系统模型与仿真研究[J]. 天然气工业，2001，105（4）： 40-63.

[2] 王寿喜， 曾自强. 天然气管网静动态仿真[J]. 天然气工业， 1995， 15（2）： 59-63.

[3]宫诚. 韩城煤层气发展现状[J]. 中国煤炭，2005，31（3）：74-75.

[4]王生全. 论韩城矿区煤层气的构造控制[J]. 煤田地质与勘探，2002，3（1）：10-15.

[5]王寿喜，梁广川，等. 沁水盆地煤层气集输管网仿真应用报告[R]. 西安： 西安石油大学， 2013