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生态能源基础建设
10生态能源基础建设
随着经济全球化步伐的加速,人口膨胀、能源危机、资源短缺、环境污染等生态环境问题日益突出,已经引起了人们的高度重视。
矿物能源日益短缺,不可再生,而且矿物能源的开发会对环境造成难以逆转的负面影响。
一次能源,尤其是石油价格的暴涨和环保意识的普遍提高,可再生能源的利用成为人们解决能源问题的主要途径之一,生物质能的利用也受到广泛的重视,在世界范围内推广应用,已逐渐形成产业化。
因此生态能源基础设施的建设具有非常重要的战略意义。
10.1生态能源基础设施建设的必要性
改革开放以来,中国经济保持了近30年的高速发展,取得了举世瞩目的成就。
在经济快速发展的同时,我们也应该看到:
一方面,这种快速的经济增长是以化石能源的高投入和严重浪费为代价的,经济快速增长对化石能源的消费具有强烈的拉动作用;另一方面,经济增长受到化石能源等诸多因素的制约,化石能源在经济发展中的瓶颈作用越来越凸现出来。
纵观当今世界许多发达国家实现工业化的历程,大多都经历了大量消耗化石能源,快速积累社会财富和迅速提高生活水平的过程。
而中国正处于经济快速发展的工业化中期,化石能源的消耗是不可避免的。
如何放弃“高消耗、高污染”传统工业化道路转而走“资源消耗低、环境污染少”的新型工业化发展道路,从而实现经济的可持续发展呢?
生态能源由于其可再生性,它的发展不仅可以从根本上解决能源危机,而且还能改善日益恶化的环境。
所谓的生态能源是指核能、水能、风能、太阳能、生物质能以及地热能等可再生能源,发展生态能源是我国应对气候变化、调整能源结构、促进节能减排的迫切要求和战略举措。
我国人口众多,煤炭、石油等能源资源相对不足。
目前,我国处于工业化、城镇化加快发展的重要阶段,化石能源消耗强度大,消费规模也在不断扩大。
在这种情况下,我国在“十二五”规划纲要中,明确提出生态能源发展的约束性目标,争取到2020年生态能源占一次能源消费总量比重的15%左右,这是我国政府向国际社会的郑重承诺,也给我国“十二五”的能源工作提出了新的更高要求。
生态能源是具有巨大潜力的资源,加快发展生态能源十分必要。
我国能源依存度不断提高。
全部能源的对外依存度在“十一五”时期已经接近12%。
预计,“十二五”扩大到16%。
特别是目前石油依存度早已超过50%,而利用境外油气等能源资源难度越来越大。
加之煤炭消费给交通运输、环境保护带来巨大压力,能源安全与日俱增。
长远来看,发展生态能源是增加能源供应、减轻传统能源压力、实现能源可持续发展的必然选择,更是关乎我国经济社会长远发展的战略选择。
煤炭、石油等化石能源占我国一次能源消费90%以上,给我国应对气候变化、减排温室气体带来巨大挑战。
煤炭是我国的主体能源,燃煤排放的CO2是同热值石油的1.3倍、天然气的1.7倍。
大量燃用煤炭,不仅向大气中排放了大量的CO2,也对环境造成严重的污染。
而水电、核电、风电等生态能源,是目前科学已经证实不排放CO2的清洁能源。
如果不加快发展生态能源,大力调整能源结构,任何应对气候变化的努力都会被化石能源消费所抵消。
当前世界发达国家都把生态能源作为应对金融危机,刺激经济复苏,抢占未来经济科技制高点的重要引擎。
生态能源的发展具有明显的高科技特征,对劳动能源产业整体升级和提高我国科技水平都有积极意义。
因此,生态能源的发展在社会经济发展中占据了战略性的位置,与之相应的基础设施的建设也显现出了其必要性。
10.1.1化石能源基础设施
煤、石油、天然气等不可再生的矿物,被称为“化石能源”。
自18世纪工业革命以来,这三种能源成为支撑现代文明的“三大支柱”。
然而,随着世界人口的迅猛增加、经济的飞速发展、能源消耗的持续增长,能源短缺的问题出现了;而人类赖以生存的环境,因深受长期使用化石能源所带来的污染,也开始走向恶化。
全球性的“温室效应”和气候变化,演变成为环境危机。
10.1.1.1煤炭开采基础设施
中国煤炭资源分布图
4)煤炭开采方法:
煤炭开采
㈠矸石排放:
煤矿生产排放量最大的固体废物,也是中国工业固体废物中产生量和堆积量最大的固体废物,产生量一般为煤炭产量的10%左右。
中国煤矸石年排放量大约在1.5亿~2.0亿吨之间。
截止2002年底,全国煤矸石积存量约34亿吨,占地2.6万公顷,是中国工业固体废物中产出量和累计积存量最大的固体废物。
2004年,全国煤矸石综合利用量为1.35亿吨,利用率54%。
㈡矿井水的排放:
在煤矿建设和生产过程中,各种类型的水源水会通过不同的途径进入巷道和工作面,为了保证采矿安全,防止水害发生,需将矿井涌水排出。
据不完全统计,在采煤过程中,2004年全国煤矿矿井水排放约30亿m³,平均每吨煤涌水量约为2m³。
资源化利用率仅占22%左右。
㈢瓦斯抽放与矿井通风:
在煤炭开采前和开采中抽放瓦斯气,是保证煤矿安全的重要措施。
但将抽放的瓦斯排入大气,会产生强烈的温室效应,瓦斯中所含甲烷的温室效应比二氧化碳大20倍。
另外煤矿在生产过程中,井下巷道每秒钟都需要数十万乃至数百万立方米的空气,它们主要是通过矿井通风来完成,矿井通风同样含有瓦斯,并且还有大量粉尘。
据近几年有关评价估算,全国煤层瓦斯资源量为3×106Mm³。
2002年中国重点煤矿煤层瓦斯产生量为9773.37Mm³,其中利用瓦斯量为517.49Mm³,利用率5%左右。
5)发展建议
㈠调整铁路运力结构
由于运输瓶颈的影响,运力配置的失调,我国煤炭主产区的煤炭长期以来集中供应到华东、华南相对狭窄的沿海地区,而中部的湖南、湖北、江西省,西南的大部分省区及西部的部分地区由于铁路运输的运力分配问题使煤炭供应特别是电煤供应一直比较紧张。
因此,应努力调整好铁路运力结构,加大对煤炭供应紧张、运力短缺地区的铁路建设投入。
㈡加快大型煤炭企业、煤炭基地建设
我国煤炭行业的集中度还较低,煤炭开采企业过于分散,存在大量个体开采的情况,这一方面导致中央和地方政府对煤炭企业的管理难度增大,安全问题令人头痛;另一方面加剧了煤炭供给的不确定性,增加了市场的波动性。
煤炭作为一种日趋减少的不可再生资源,国家应当对其开采、使用实施统一管理、统一规划,而不是放任自流。
而大型煤炭生产企业在技术性、安全性、可控性等方面的优势勿庸置疑,因此,有必要对现有的煤炭资源进行有效整合。
一方面,对所有不具备安全和科学开采条件的企业坚决关闭,另一方面,由政府牵头,按照市场运作方式,将大量分散的煤炭开采企业以股份制的方式,组成大型煤炭集团和基地,实行统一开采、统一管理、统一销售。
针对此块精英人才,也是目前我国最稀缺的,目前收纳煤炭人才较多的有煤炭英才网,是煤炭行业人才的一个专业性招聘、求职网站。
10.1.1.2石油开采设施
1)定义:
石油又称原油,是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。
主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。
它是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物,与煤一样属于化石燃料。
石油主要被用来作为燃油和汽油,燃料油和汽油组成目前世界上最重要的一次能源之一。
石油也是许多化学工业产品如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。
2)石油形成理论:
研究表明,石油的生成至少需要200万年的时间,在现今已发现的油藏中,时间最老的可达到5亿年之久。
在地球不断演化的漫长历史过程中,有一些“特殊”时期,如古生代和中生代,大量的植物和动物死亡后,构成其身体的有机物质不断分解,与泥沙或碳酸质沉淀物等物质混合组成沉积层。
由于沉积物不断地堆积加厚,导致温度和压力上升,随着这种过程的不断进行,沉积层变为沉积岩,进而形成沉积盆地,这就为石油的生成提供了基本的地质环境。
㈠生物成油理论
大多数地质学家认为石油像煤和天然气一样,是古代有机物通过漫长的压缩和加热后逐渐形成的。
按照这个理论石油是由史前的海洋动物和藻类尸体变化形成的。
(陆上的植物则一般形成煤。
)经过漫长的地质年代这些有机物与淤泥混合,被埋在厚厚的沉积岩下。
在地下的高温和高压下它们逐渐转化,首先形成腊状的油页岩,后来退化成液态和气态的碳氢化合物。
由于这些碳氢化合物比附近的岩石轻,它们向上渗透到附近的岩层中,直到渗透到上面紧密无法渗透的、本身则多空的岩层中。
这样聚集到一起的石油形成油田。
通过钻井和泵取人们可以从油田中获得石油。
地质学家将石油形成的温度范围称为“油窗”。
温度太低石油无法形成,温度太高则会形成天然气。
虽然石油形成的深度在世界各地不同,但是“典型”的深度为四至六千米。
由于石油形成后还会渗透到其它岩层中去,因此实际的油田可能要浅得多。
因此形成油田需要三个条件:
丰富的源岩,渗透通道和一个可以聚集石油的岩层构造。
㈡非生物成油理论
非生物成油的理论天文学家托马斯·戈尔德在俄罗斯石油地质学家尼古莱·库德里亚夫切夫(NikolaiKudryavtsev)的理论基础上发展的。
这个理论认为在地壳内已经有许多碳,有些这些碳自然地以碳氢化合物的形式存在。
碳氢化合物比岩石空隙中的水轻,因此沿岩石缝隙向上渗透。
石油中的生物标志物是由居住在岩石中的、喜热的微生物导致的。
与石油本身无关。
在地质学家中这个理论只有少数人支持。
一般它被用来解释一些油田中无法解释的石油流入,不过这种现象很少发生。
3)基本现状:
原油的分布从总体上来看极端不平衡:
从东西半球来看,约3/4的石油资源集中于东半球,西半球占1/4;从南北半球看,石油资源主要集中于北半球;从纬度分布看,主要集中在北纬20°-40°和50°-70°两个纬度带内。
波斯湾及墨西哥湾两大油区和北非油田均处于北纬20°-40°内,该带集中了51.3%的世界石油储量;50°-70°纬度带内有著名的北海油田、俄罗斯伏尔加及西伯利亚油田和阿拉斯加湾油区。
4)石油开采方法:
勘探开采:
从寻找石油到利用石油,大致要经过四个主要环节,即寻找、开采、输送和加工,这四个环节一般又分别称为“石油勘探”、“油田开发”、“油气集输”和“石油炼制”。
下面就这四个环节来追溯一下石油工业的发展历史。
“石油勘探”有许多方法,但地下是否有油,最终要靠钻井来证实。
一个国家在钻井技术上的进步程度,往往反映了这个国家石油工业的发展状况,因此,有的国家竞相宣布本国钻了世界上第一口油井,以表示他们在石油工业发展上迈出了最早的一步。
“油田开发”指的是用钻井的办法证实了油气的分布范围,并且油井可以投入生产而形成一定生产规模。
从这个意义上说,
海域勘探石油勘探石油
1821年四川富顺县自流井气田的开发是世界上最早的天然气田。
“油气集输”技术也随着油气的开发应运而生,公元1875年左右,自流井气田采用当地盛产的竹子为原料,去节打通,外用麻布缠绕涂以桐油,连接成我们现在称呼的“输气管道”,总长二、三百里,在当时的自流井地区,绵延交织的管线翻越丘陵,穿过沟涧,形成输气网络,使天然气的应用从井的附近延伸到远距离的盐灶,推动了气田的开发,使当时的天然气达到年产7000多万立方米。
至于“石油炼制”,起始的年代还要更早一些,北魏时所著的《水经注》,成书年代大约是公元512~518年,书中介绍了从石油中提炼润滑油的情况。
英国科学家约瑟在有关论文中指出:
“在公元十世纪,中国就已经有石油而且大量使用。
由此可见,在这以前中国人就对石油进行蒸馏加工了”。
说明早在公元六世纪我国就萌发了石油炼制工艺。
石油是一种液态的,以碳氢化合物为主要成分的矿产品。
原油是从地下采出的石油,或称天然石油。
人造石油是从煤或油页岩中提炼出的液态碳氢化合物。
组成原油的主要元素是碳、氢、硫、氮、氧具有不同结构的碳氢化合物的混和物为主要成份的一种褐色、暗绿色或黑色液体。
伊拉克共和国的石油储量居世界第二位。
中国人民发现和使用石油的时间为世界最早。
始于何时,据稽考,至迟在三千多年前就已开始。
开采石油的第一关是勘探油田。
今天的石油地质学家使用重力仪、磁力仪等仪器来寻找新的石油储藏。
地表附近的石油可以使用露天开采的方式开采。
不过今天除少数非常偏远地区的矿藏外这样的石油储藏已经几乎全部耗尽了。
今天在加拿大艾伯塔的阿萨巴斯卡油砂还有这样的露天石油矿。
在石油开采初期少数地方也曾有过打矿井进行地下开采的矿场。
埋藏比较深的油田需要使用钻井才能开采。
海底下的油矿需要使用石油平台来钻和开采。
为了将钻头钻下来的碎屑以及润滑和冷却液运输出钻孔,钻柱和钻头是中空的。
在钻井时使用的钻柱越来越长,钻柱可以使用螺旋连接在一起。
钻柱的端头是钻头。
大多数今天使用的钻头由三个相互之间成直角的、带齿的钻盘组成。
在钻坚硬岩石是钻头上也可以配有金刚石。
不过有些钻头也有其它的形状。
一般钻头和钻柱由地上的驱动机构来旋转,钻头的直径比钻柱要大,这样钻柱周围形成一个空洞,在钻头的后面使用钢管来防止钻孔的壁塌落。
钻井液由中空的钻柱被高压送到钻头。
钻井泥浆则被这个高压通过钻孔送回地面。
钻井液必须具有高密度和高粘度。
有些钻头使用钻井液来驱动钻头,其优点是只有钻头,而不必整个钻柱被旋转。
为了操作非常长的钻柱在钻孔的上方一般建立一个钻井架。
在必要的情况下,今天工程师也可以使用定向钻井的技术绕弯钻井。
这样可以绕过被居住的、地质上复杂的、受保护的或者被军事使用的地面来从侧面开采一个油田。
地壳深处的石油受到上面底层以及可能伴随出现的天然气的压挤,它又比周围的水和岩石轻,因此在钻头触及含油层时它往往会被压力挤压喷射出来。
为了防止这个喷射现代的钻机在钻柱的上端都有一个特殊的装置来防止喷井。
一般来说刚刚开采的油田的油压足够高可以自己喷射到地面。
随着石油被开采,其油压不断降低,后来就需要使用一个从地面通过钻柱驱动的泵来抽油。
通过向油井内压水或天然气可以提高可以开采的油量。
通过压入酸来溶解部分岩石(比如碳酸盐)可以提高含油层岩石的渗透性。
随着开采时间的延长抽上来的液体中水的成分越来越大,后来水的成分大于油的成分,今天有些矿井中水的成分占90%以上。
通过上述手段、按照当地的情况不同今天一个油田中20%至50%的含油可以被开采。
剩下的油今天无法从含油的岩石中分解出来。
通过以下手段可以再提高能够被开采的石油的量:
开采手段:
1.通过压入沸水或高温水蒸汽,甚至通过燃烧部分地下的石油
2.压入氮气
3.压入二氧化碳来降低石油的黏度
4.压入轻汽油来降低石油的黏度
5.压入能够将油从岩石中分解出来的有机物的水溶液
6.压入改善油与水之间的表面张力的物质(清洁剂)的水溶液来使油从岩石中分解出来。
7.这些手段可以结合使用。
虽然如此依然有相当大量的油无法被开采。
水下的油田的开采最困难。
要开采水下的油田要使用浮动的石油平台。
在这里定向钻井的技术使用得最多,使用这个技术可以扩大平台的开采面积。
石油开采技术:
测井工程在井筒中应用地球物理方法,把钻过的岩层和油气藏中的原始状况和发生变化的信息,特别是油、气、水在油藏中分布情况及其变化的信息,通过电缆传到地面,据以综合判断,确定应采取的技术措施(见工程测井,生产测井,饱和度测井)。
钻井工程在油气田开发中,有着十分重要的地位,在建设一个油气田中,钻井工程往往要占总投资的50%以上。
一个油气田的开发,往往要打几百口甚至几千口或更多的井。
对用于开采、观察和控制等不同目的的井(如生产井、注入井、观察井以及专为检查水洗油效果的检查井等)有不同的技术要求。
应保证钻出的井对油气层的污染最少,固井质量高,能经受开采几十年中的各种井下作业的影响。
改进钻井技术和管理,提高钻井速度,是降低钻井成本的关键(见钻井方法,钻井工艺,完井)。
采油工程是把油、气在油井中从井底举升到井口的整个过程的工艺技术。
油气的上升可以依靠地层的能量自喷,也可以依靠抽油泵、气举等人工增补的能量举出。
各种有效的修井措施,能排除油井经常出现的结蜡、出水、出砂等故障,保证油井正常生产。
水力压裂或酸化等增产措施,能提高因油层渗透率太低,或因钻井技术措施不当污染、损害油气层而降低的产能。
对注入井来说,则是提高注入能力(见采油方法,采气工艺,分层开采技术,油气井增产工艺)。
油气集输工程是在油田上建设完整的油气收集、分离、处理、计量和储存、输送的工艺技术。
使井中采出的油、气、水等混合流体,在矿场进行分离和初步处理,获得尽可能多的油、气产品。
水可回注或加以利用,以防止污染环境。
减少无效损耗。
油田油气输送工艺图
10.1.1.3天然气开采设施
1)定义:
天然气是一种多组分的混合气体,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体,如氦和氩等。
在标准状况下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷以上为液体。
天然气在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少,产生的二氧化碳仅为煤的40%左右,产生的二氧化硫也很少。
天然气燃烧后无废渣、废水产生,相较于煤炭、石油等能源具有使用安全、热值高、洁净等优势。
2)形成原因:
天然气与石油生成过程既有联系又有区别:
石油主要形成于深成作用阶段,由催化裂解作用引起,而天然气的形成则贯穿于成岩、深成、后成直至变质作用的始终;与石油的生成相比,无论是原始物质还是生成环境,天然气的生成都更广泛、更迅速、更容易,各种类型的有机质都可形成天然气——腐泥型有机质则既生油又生气,腐植形有机质主要生成气态烃。
因此天然气的成因是多种多样的。
归纳起来,天然气的成因可分为生物成因气、油型气和煤型气。
3)基本现状:
天然气是存在于地下岩石储集层中以烃为主体的混合气体的统称。
包括油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气等。
主要成分为甲烷,通常占85-95%;其次为乙烷、丙烷、丁烷等。
它是优质燃料和化工原料。
其中伴生气通常是原油的挥发性部分,以气的形式存在于含油层之上,凡有原油的地层中都有,只是油、气量比例不同。
即使在同一油田中的石油和天然气来源也不一定相同。
他们由不同的途径和经不同的过程汇集于相同的岩石储集层中。
若为非伴生气,则与液态集聚无关,可能产生于植物物质。
世界天然气产量中,主要是气田气和油田气。
对煤层气的开采,现已日益受到重视。
我国天然气资源分布图
中国沉积岩分布面积广,陆相盆地多,形成优越的多种天然气储藏的地质条件。
根据1993年全国天然气远景资源量的预测,中国天然气总资源量达38万亿m3,陆上天然气主要分布在中部和西部地区,分别占陆上资源量的43.2%和39.0%。
中国天然气资源的层系分布以新生界第3系和古生界地层为主,在总资源量中,新生界占37.3%,中生界11.1%,上古生界25.5%,下古生界26.1%。
天然气资源的成因类型是,高成熟的裂解气和煤层气占主导地位,分别占总资源量的28.3%和20.6%,油田伴生气占18.8%,煤层吸附气占27.6%,生物气占4.7%。
中国天然气探明储量集中在10个大型盆地,依次为:
渤海湾、四川、松辽、准噶尔、莺歌海-琼东南、柴达木、吐-哈、塔里木、渤海、鄂尔多斯。
中国气田以中小型为主,大多数气田的地质构造比较复杂,勘探开发难度大。
1991-1995年间,中国天然气产量从160.73亿m3增加到179.47亿m3,平均年增长速度为2.33%。
我国天然气资源量区域主要分布在我国的中西盆地。
同时,我国还具有主要富集于华北地区非常规的煤层气远景资源。
经过十几年的艰苦勘探,成果已清晰地展现在世人面前。
它表明,在我国960万平方公里的土地和300多万平方公里的管辖海域下,蕴藏着十分丰富的天然气资源。
专家预测,资源总量可达40-60多万亿立方米,是一个天然气资源大国。
勘探领域广阔,潜力巨大,前景十分美好。
近几年,祖国的东南西北中天然气勘探喜讯频传,初步为我们描绘出了21世纪天然气发展的轮廓。
东,就是东海盆地。
那里已经喷射出天然气的曙光;南,就是莺歌海-琼东南及云贵地区。
那里也已展现出大气区的雄姿;西,就是新疆的塔里木盆地、吐哈盆地、准噶尔盆地和青海的柴达木盆地。
在那古丝绸之路的西端,石油、天然气会战的鼓声越擂越响。
它们不但将成为我国石油战略接替的重要地区,而且天然气之火也已熊熊燃起,燎原之势不可阻挡;北,就是东北华北的广大地区。
在那里有着众多的大油田、老油田,它们在未来高科技的推动下,不但要保持油气稳产,还将有可能攀登新的高峰;中,就是鄂尔多斯盆地和四川盆地。
鄂尔多斯盆地的天然气勘探战场越扩越大,探明储量年年剧增,开发工程正在展开。
四川盆地是我国天然气生产的主力地区,最近又有新的发现,大的突破,天然气的发展将进入一个全新的阶段,再上一个新台阶。
从北到南,从东到西,从陆地到海洋,天然气的希望之火冲天旺,天然气大国之梦将在希望之火中化成美丽七彩的火凤凰。
随着科技的发展,在未来的世界里人类肯定会找到比天然气更为理想的能源。
但不管将来谁取代天然气,天然气将起到向新能源迈进的不可替代的重要的桥梁作用。
4)天然气开采方法:
天然气也同原油一样埋藏在地下封闭的地质构造之中,有些和原油储藏在同一层位,有些单独存在。
对于和原油储藏在同一层位的天然气,会伴随原油一起开采出来。
对于只有单相气存在的,我们称之为气藏,其开采方法既与原油的开采方法十分相似,又有其特殊的地方。
天然气的开采
由于天然气密度小,为0.75~0.8千克/立方米,井筒气柱对井底的压力小;天然气粘度小,在地层和管道中的流动阻力也小;又由于膨胀系数大,其弹性能量也大。
因此天然气开采时一般采用自喷方式。
这和自喷采油方式基本一样。
不过因为气井压力一般较高加上天然气属于易燃易爆气体,对采气井口装置的承压能力和密封性能比对采油井口装置的要求要高的多。
天然气开采也有其自身特点。
首先天然气和原油一样与底水或边水常常是一个储藏体系。
伴随天然气的开采进程,水体的弹性能量会驱使水沿高渗透带窜入气藏。
在这种情况下,由于岩石本身的亲水性和毛细管压力的作用,水的侵入不是有效地驱替气体,而是封闭缝缝洞洞或空隙中未排出的气体,形成死气区。
这部分被圈闭在水侵带的高压气,数量可以高达岩石孔隙体积的30%~50%,从而大大地降低了气藏的最终采收率。
其次气井产水后,气流入井底的渗流阻力会增加,气液两相沿油井向上的管流总能量消耗将显著增大。
随着水侵影响的日益加剧,气藏的采气速度下降,气井的自喷能力减弱,单井产量迅速递减,直至井底严重积水而停产。
目前治理气藏水患主要从两方面入手,一是排水,一是堵水。
堵水就是采用机械卡堵、化学封堵等方法将产气层和产水层分隔开或是在油藏内建立阻水屏障。
目前排水办法较多,主要原理是排除井筒积水,专业术语叫排水采气法。
小油管排水采气法是利用在一定的产气量下,油管直径越小,则气流速度越大,携液能力越强的原理,如果油管直径选择合理,就不会形成井底积水。
这种方法适应于产水初期,地层压力高,产水量较少的气井。
泡沫排水采气方法就是将发泡剂通过油管或套管加入井中,发泡剂溶入井底积水与水作用形成气泡,不但可以降低积液相对密度,还能将地层中产出的水随气流带出地面。
这种方法适应于地层压力高,产水量相对较少的气井。
柱塞气举排水采气方法就是在油管内下入一个柱塞。
下入时柱塞中的流道处于打开状态,柱塞在其自重的作用下向下运动。
当到达油管底部时柱塞中的流道自动关闭,由于作用在柱塞底部的压力大于作用在其顶部的压力,柱塞开始向上运动并将柱塞以上的积水排到地面。
当其到达油管顶部时柱塞中的流道又被自动打开,又转为向下运动。
通过柱塞的往复运动,就可不断将积液排出。
这种方法适用于地层压力比较充足,产水量又较大的气井。
深井泵排水采气方法是利用下入井中的深井泵、抽油杆和地面抽油机,通过油管抽水,套管采气的方式控制井底压力。
这种方法适用于地层压力较低的气井,特别是产水气井的中后期开采,但是运行费用相对较高。
10.1.2生态能源与化石能源的比较
生态能源由于是可再生能源,分布广且分散,其储量是无限的,但是它不容易存储。
化石能源的存储比生态能源简便且集中,但由于其不可再生性,导致化石
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