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雷磁在线PH计测量煤层甲烷应用案例

作者:www.shyuang.com 发布于:2019-1-29 10:19:03 点击量:

在世界各地已发现,一些清洁能源产品的主要矿源的。CB中号生产者体验一些挑战是准确地测量在坑口同时气体流动,在测量系统的两端,以保持低的压差值,挑战包括在雷磁在线PH计的湿气体的测量管段的问题,这也需要妥善处理。近年来,通过提高能源供应的全球采矿煤层气增加常规。在世界各地的薄煤层很容易收集这样的煤层气。本文介绍了笔者的一些实验数据和经验。特别是关于经验差压雷磁在线PH计,双v的雷磁在线PH计压差发生一次差压传感器。

煤层气(CBM);这是什么东西到底?

天然气的主要成分是一种材料的是称为甲烷(CH4)。煤层甲烷(CBM)是存在于所述薄煤层甲烷。

产生CBM是非常不同的,因此它是作为虽然销售和使用天然气作为常规的,在CBM中产生的非常规的方式表达。CBM是基于以下两个不同的过程的发生:或者由微生物引起的生物过程(细菌)的作用;或随着由于深度引起的热过程中的增加的热的接缝。

一般如下:薄煤层被水饱和。由水的压力的装置,所述甲烷载并存储在煤。目前,从煤和煤帐户获得世界天然气生产的约7%的天然气。

在美国,煤层气在任何地方?

根据煤层气的阿拉巴马协会在美国,低于48度纬度的土地,信息拥有的土地下面的13%有煤。有些煤矿瓦斯包含,其存在的存在是传统形式还是以天然气的形式,因为我们知道它,或在CBM的形式。

在U.小号.地质调查,落基山区域具有广泛的煤层,所述层具有矿估计30-0(ⅰ.e.的,可恢复的煤层气30×1012到58×1012)立方英尺(TCF)(CBM)。同时应当注意的惊人:不仅仅是存储在总天然气储存的亿立方英尺(TCF)1/3的洛矶山脉区域。(Decker2001)。

在洛矶山脉区域,在怀俄明州和蒙大拿州的粉河盆地CBM的未开发的矿产资源也存在于怀俄明州,科罗拉多州和犹他州的大绿河流域。

尤因塔,皮申斯科罗拉多河流域和犹他州,SanJuan流域在科罗拉多州和新墨西哥州正成为关注的区域。

在蒙大拿和怀俄明估计的下列粉末流域可具有矿石的可收回CBM源的24TCF(万亿立方英尺)。(Decker2001)。

初步估计:在未来8年至10年,煤层气气井的落基山脉地区将钻30个000煤矿。

这是在能源生产一批具有十分重要的意义,这将有助于美国经济在未来几十年。为了满足该地区税收和风险管理的需要,首先它需要精确测量。估计总储量煤层气在美国变革的粉河盆地主要是甲烷气体,并经常重新评估。

用于估计从气体的薄煤层CBM总量可收回若干算法,所有这些算法具有不同的精确度。

据美国地质调查局2001年的结果,总金额可恢复粉河盆地煤层气中有8.24TCF22.42TCF之间。(注:TCF-万亿立方英尺)。

只有在怀俄明州的粉河盆地,可采煤层气由怀俄明州石油和天然气保护委员会预计总金额将有31.8TCF。

矿业和地质蒙大拿局和能源,分别煤层气气田可回收粉河蒙大拿州所作的估计,美国能源部,估算结果是0.8-1.0TCF。

对环境影响报告书报告制定的甲烷气体的PowderRiver煤田在蒙大拿州有2.5TCF再循环的气体。

一个方程中的主要术语是井的钻井和完井可采投资,但他们并不一定意味着你真的有这样的巨额利润回报。

然而,如以维持各个孔之间的正确间隔,并且所述管的正确设计铺设(例如.g.,逐渐增加的直径),这样就会使各个孔可以连接到一个较短的生产线。如果他们能做到以上几点似乎有更好的机会来创造利润和回报一定可回收。

有多少我们?

为了估计从薄煤层甲烷气体,通常是两个流行的算法可收回:

为了估计甲烷的储量,存在钻一个薄接缝的方法,该芯然后从煤层取出。使用煤从甲烷气体回收到芯以估计包含在煤的每单位体积内的空气量。如果有许多煤芯钻出来,和观察到的甲烷气体被释放时,它将能够估计气体的总量可以在该区域中回收。这种方法的局限性是:(a)测量气体排放之前,可能存在与煤芯干扰;高(b)本方法是价格;(C)并非所有地区都开发煤层气钻井现场的潜力。

第二种方法是基于已知的数据和煤层气开发中的煤,方法区域的可行性分析数据和估计的由一系列计算。

例如,矿业和地质蒙大拿局是使用下面的信息来估计粉河CBM气田的可收回金额:

1.有利的是具有薄接缝储量,如果每吨煤气的产生50至70立方英尺。

2.如果薄接缝20英尺厚或更多的这些,可产生每吨煤气的50立方英尺,然后萃取CBM是经济的。

3.本仅在以下方面CBM:在薄煤层的区域中的水的主要化学成分是碳酸氢钠,和薄接缝充斥足够深以便足以维持水的压力,以保持气体在煤炭不释放它。这气井将是测量问题,本文将在后面讨论这些问题。

在粉河盆地煤层气开发项目的总环境影响报告估计是以煤的吨煤再乘以50立方英尺甲烷的区域内报告的总吨位CBM。在无论进行估计,薄煤层的厚度它们的深度的或者是否是附近的静脉露头。

甲烷是如何被撤销?

CBM是由于薄煤层地下水运动,包含CBM工作出接缝由于泵的操作,从而使水的压力可以降低,从而使甲烷从煤层发怒逃逸。

CBM在水中溶解度很低,当水压力降低时,它会容易地分离,以从井允许撤离通过导管并从水中分离。这种水将导致气体从井眼流到薄煤层的井钻至流。

生产者试图在不脱离薄煤层中提取水,但以非受控的方式尽量减少在煤层中的水压,特别是要尽量减少对顶部接缝的水压。

然而,有时,水位将落入煤层,此时的方法是在最大泵送气体生产井和在一定程度上是由于在生产下降,以找到这些两者之间的平衡。

如果系统是公形成并具有足够的供给泵抽水,而在这种情况下产生一个显著经济可行供给系统中,这可以是薄的接缝储水器的水流入通过裂缝,裂纹的薄接缝(含)的层。在薄区域粉河盆地煤缝是连续的地质结构,其具有含水层的特性,这一特性是等于或大于的砂岩储层特性甚至更好。因此,我们的目标往往是打井。在怀俄明州的某些部分中,水是纯净的,可饮用。在其他地区,它含有大量的杂质,这可能会导致环境问题。

典型的CBM气体生产井的方法。

车载用的钻孔装置(使用一个便携式液压钻机)一个简单的钻井,在图2中所示。有了这个车载设备帮助一个工作循环中更快地完成,并以较低的成本,轻松地传输设备的套。

每口井的成本全功能天然气产量约$85,000,而完成钻探费用大约$35,000个。此煤层气生产井深度可以是1000英尺400英尺之间。

地面涂层设置具有两个返回管道系统包括井口歧管装置:

(A)在其与计量装置,在其底部变速潜水泵上端抽线;

(B)抽线,单线或与雷磁在线PH计井口的现场测量,或连接到一个横向(水平)管,连接到所述多个信号由雷磁在线PH计计量系统(豆荚计量系统),通过该计量系统和豆荚室。

只要建立在地下水柱压降的作用可以通过CBM气体的子正常生产条件引起。从通过所述泵泵送的井眼时,气体将被释放到井内的空腔中,和气体的量将通过单个气体管线进入雷磁在线PH计系统雷磁在线PH计或进入井口。提取的水会自然地流回井筒,我.e.通过本地含水层的形成流回到井。随着小型可编程逻辑控制器(P大号C),进展和已使这种方法已成功地电平监视和控制功能。为了具有这种功能,使用所述泵的变速驱动器和穿孔的底部电平的感测技术。

测量的基本原理

目前,两种测量方法,并已在当地公认。一个是单阱测量,它是用小器械壳体(冷冻盒),另一种是多股气流的计量系统,该系统具有较大的计量系统豆荚腔室,以及多个计量管。

为什么我们测量在井口?

保持安全性,使系统以最小化由于泄漏损失的风险,将所得的最小化,计量或分配诸如反向配置(n)的有人称为将是非常有效。有时候,人与地面的独立意见将被安装在井口雷磁在线PH计挑战?尤其是在雷磁在线PH计那里下游销售来测量流体流入管道,它会问原因。应该指出的是:当所有这一切的独立法人所有权好,为什么在所有井口设备雷磁在线PH计?在整个美国,我们是回答由管理员负责收集碳氢化合物税这个问题。事实上,他是因保护他们的收入来源各项规章制度头生产商。该管理员可能是,但不限于以下机构是:如BLM,MMS,得克萨斯州铁路委员会。(BLM:土地管理局)。

气体测量的基本原理

为2英寸(50mm)的3英寸的孔径(80毫米)雷磁在线PH计,V或板(多个板构成的豆荚计量系统)

所测量的体积流动速率:250?1000MSCF/天/孔,B.L.中号批准或者美国的面积的65%,不坚持。(注:MSCF-kscf,或万标准立方英尺)。

雷磁在线PH计已经在这个领域被使用。虽然水的存在下,井口气体分配对于特定测量气体成分。通常需要精度:±1.5%,重复性:±0.1%;气井的生产寿命通常为5至10年(从开始,开始投入运行)。土地管理的BLM=US局。

管道的新概念和压降(压力损失)

对于相对低的气体压力井口,例如仅5磅/平方英寸(ⅰ.e.,5×6.895=34.475kpa),是使一个决定性的压降(ⅰ.e.,差压(DP)的压力损失),将得到的压差达到最小可能的雷磁在线PH计。

由于在管道上,并通过在所造成的损失,系统的摩擦阻力和差压固有约束雷磁在线PH计,存在最佳的生产更好的平衡。

目前设想的解决方案是使用管直径的所谓的方法,以便获得最大的生产量逐渐增加,但是这种解决方案也有助于防止通过非返回(单程)阀孔或大致之间的交叉影响发生故障时,气体将被注入到反气井的附近。(图.图20示出了管结构的新概念)。利用雷磁在线PH计的优势在于它的压力损失小,我.e.,在相同的压力差(DP),V压力恢复比典型的节流装置节流至高于20%,高的压力恢复,可以通过在一个小的压力差工作雷磁在线PH计,并获得良好的精度。

怀俄明多个井上,类似地质条件下实际进行了一系列的实验,发现通过实验:在相同的地质区域,单个井口系统将使用多孔板更多的气体产生率测量吊舱计量系统。在某些情况下,约15%的溢价,以20%。

实验表明,除了上述优点雷磁在线PH计,有需要很短的直管段的优势。

一)具有调节流量的能力(非常强!)。

B)不同于孔口接头30倍的直管的需要d(D-管直径)。

c)否死流,液体将自由地并且不流动的板,如在雷磁在线PH计,存在前板流体的累积。

d)具有低噪声的容量V是经济的从能量的角度(在水压差的1/10英寸,我.e.,2.水柱差压54毫米,V仍然有效)。

E)安装在雷磁在线PH计可以是小的空间,在机器外壳是小。(参见图.3A)。

9.如何调整男篮0的流?

雷磁在线PH计的主要成分是加压管道(管闭合精密测量管)上的中心轴线同轴地安装的差压产生器的截头圆形状(ⅰ内.e.中,压力差产生V),并且在另一截头圆体在其下游(ⅰ.e.,V是负责体的下游的压力恢复)。获得由信道系统的孔内的尾的手段V下游压力。产生压差体Ⅴ的上游由上游压力端口上壁中的开口而获得。由这两个抽头可以被获得的两个截头圆形端部的界面的压力差(差压)。

V雷磁在线PH计可以重新分配横过环形喉部(截面图)的速度分布(参见图.7A)。

这以上述方式,可以确保压力比在封闭管压力P2的中心测量体的下游。(也有一些类型的仪器结构紧凑取压通过管壁P2测量的)。

P1是打开压力的上游的压力水龙头上测量上游的管壁。(4.显示0)。

下游使用具有比常规雷磁在线PH计的压差的压力的中心孔来获得优于一系列优点,如下:

(A)的流量调节功能。

(B)大于该范围(如果在配管中的压力是大约10足够调节比:1)。

(C)静态混合函数。

(d)可以被测量的湿气体(具有一定的好处)。

在雷磁在线PH计数学常数流动方程

对于该差压雷磁在线PH计一般质量连续性方程将得出以下公式:

式:;在=);

在结构,只要这两个设置,它可以被认为几何相似将是显而易见:

(A)两个角度和平坦截具有类似于原始V中的长度。

(B)的所有数据以相同的比例和原始数据集比雷磁在线PH计。在测量管和良好的同心度V。

只要一个事实,即几何相似被满足,如在图5所示的许可证的设计流率方程中使用雷磁在线PH计。

如在气体密度校正的变化,在上述式中需要引入ε因子(系数),根据医生.M.读者-哈里斯和博士.NEL工作中,得出以下方程系数ε:

在许多计算机雷磁在线PH计机在该方程系数ε所使用的,在其它,其被用作标准方程ε如Barton和其它市售小型计算机雷磁在线PH计/电抗器。

10.0流量调节性能和结果

大家都通过一个V已知同轴安装在一个封闭的管道,通过重新分配的速度分布(成形),得到易于流动的调理性能。当这种特征可在相对宽范围的雷诺数范围内产生,并且似乎是远离过渡区时该流量调节器是更显著功效。所谓过渡区是指范围红色流动模式将改变。(红色通常是指8000-10000之间的过渡)。

为了证明流量调节在2005年在圣安东尼奥的西南研究院气体分支的(SWRI),有一个4英寸(直径为100mm)的雷磁在线PH计进行了测试,该测试将不会在同一平面内,安装在雷磁在线PH计双弯头的上游和下游。调整数据的流动效果与基线相比。在以下的图.9至11示出安装图数据和测试结果是不共面,并且该双弯曲雷磁在线PH计。如从图中可以看出.图9和10:从经由单一弯曲第一孔流过器件的流

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