La recuperación y utilización de gas de boca de pozo es un vínculo importante en la utilización de energía y recursos, especialmente en el campo de la exploración y desarrollo de petróleo y gas. A continuación se presenta un análisis detallado de la recuperación y utilización de gas en boca de pozo:
1. Composición y características del gas de boca de pozo
El gas de boca de pozo incluye principalmente gas natural (el componente principal es el metano), gas asociado (gas producido simultáneamente con la producción de petróleo) y otros posibles componentes de gas. Estos gases generalmente tienen mayor valor energético y su reciclaje ayuda a reducir las emisiones de carbono y la contaminación ambiental.
2. Método de recuperación y utilización de gas de boca de pozo
Recuperación de gas natural
Recuperación convencional: mediante la instalación de tuberías de recolección de gas, el gas natural se recoge en la boca del pozo y se transporta a plantas de procesamiento posteriores para su procesamiento y utilización. Este método es adecuado para áreas con grupos de pozos concentrados y recursos ricos.
Recuperación no convencional: Para pozos de gas natural no convencional dispersos y remotos, debido a la dificultad de tender tuberías, se pueden utilizar dispositivos de GNC (gas natural comprimido) para su recuperación y utilización. Sin embargo, se debe prestar atención a cuestiones como el largo período de instalación del equipo y la gran ocupación del terreno. Las especificaciones del equipo deben reemplazarse de manera oportuna según el volumen de gas para satisfacer las necesidades de producción del sitio del pozo.
Recuperación de gas asociado
Separación y recuperación en fondo de pozo: utilice un separador en fondo de pozo para separar el gas en el fluido producido bajo tierra y luego levántelo en secciones a través de una válvula de distribución de gas inteligente para permitir que el gas ingrese al espacio anular para su recuperación. Este método ahorra energía, mejora la eficiencia de la bomba y evita el impacto de entornos de suelo hostiles.
Reinyección en el pozo: reinyectar el gas seco y el etano en el gas asociado en el pozo para mantener la presión en el fondo del pozo y explorar la posibilidad de una recuperación secundaria. Sin embargo, este método aún se encuentra en la etapa experimental y requiere múltiples pasos como procesamiento, separación, agregación e inyección presurizada.
Recuperación de otros gases
Para otros gases valiosos producidos en boca de pozo (como hidrógeno, helio, etc.), se pueden utilizar tecnologías de separación y recuperación correspondientes para su extracción y utilización.
3. El valor y la importancia de la recuperación y utilización del gas de boca de pozo
Ahorro de energía: la recuperación de gas de boca de pozo puede reducir la dependencia de fuentes de energía tradicionales y mejorar la eficiencia energética.
Utilización de recursos: El gas de pozo en sí mismo es un recurso valioso, y su reciclaje puede evitar el desperdicio de recursos.
Protección del medio ambiente y reducción de emisiones: al reciclar y reutilizar el gas de boca de pozo, se pueden reducir las emisiones de carbono y la contaminación ambiental, lo que ayuda a alcanzar los objetivos de desarrollo sostenible.
4. Desafíos y soluciones
Desafíos técnicos: La recuperación de gas de boca de pozo de gas natural no convencional enfrenta desafíos técnicos, como equipos complejos, un ciclo de instalación largo y una baja eficiencia de recuperación. Las soluciones incluyen el desarrollo de nuevas unidades y procesos de reciclaje para aumentar la eficiencia y la flexibilidad del reciclaje.
Desafíos económicos: La recuperación de gas en boca de pozo requiere una gran inversión en compra e instalación de equipos, y el costo de recuperación puede ser elevado. Las soluciones incluyen que el gobierno proporcione apoyo político (como incentivos fiscales, subsidios, etc.) y atraiga la participación del capital social.
Desafíos ambientales: Durante el proceso de reciclaje se puede generar contaminación secundaria, como aguas residuales y gases residuales. Las soluciones incluyen el fortalecimiento de la supervisión ambiental y las medidas de control de la contaminación para garantizar el respeto al medio ambiente y la seguridad del proceso de reciclaje.
En resumen, la recuperación y utilización de gas de boca de pozo tiene una importancia económica y social importante. Adoptar tecnologías y procesos de recuperación avanzados, fortalecer el apoyo político y la participación del capital social, fortalecer la supervisión de la protección ambiental y promover el desarrollo saludable de la industria de recuperación de gas de boca de pozo.
Existen principalmente las siguientes tecnologías de recuperación y utilización de gas de boca de pozo:
1. Tecnología de manipulación de líquidos
El gas natural de boca de pozo se licúa en el dispositivo de recuperación a través de compresión, enfriamiento y otros métodos, cambiando su estado para facilitar su almacenamiento y transporte. El gas natural licuado (GNL) es una tendencia importante en el desarrollo de la tecnología energética del futuro, con las ventajas de alta eficiencia, limpieza y protección del medio ambiente.
2. Tecnología de almacenamiento de tanques de gas
El gas natural en boca de pozo se comprime y se almacena en tanques de gas mediante presurización para lograr un suministro de energía confiable. Los tanques de almacenamiento de gas son una forma eficaz de almacenar gas natural en la boca del pozo y se utilizan ampliamente en la industria y el transporte.
3. Tecnología de cogeneración
Se utilizan equipos termoeléctricos para quemar gas natural de boca de pozo para generar electricidad, mientras se recupera calor de los gases de escape para calefacción o refrigeración. Este método puede mejorar la eficiencia de utilización del gas natural en boca de pozo y reducir su impacto en el medio ambiente. La tecnología de cogeneración es de gran importancia para la utilización integral de la energía, la conservación de la misma y la reducción de emisiones.
4. Tecnología de recuperación de gas en la carcasa del pozo
La recuperación de gas asociado a yacimientos petrolíferos (principalmente metano) incluye principalmente las siguientes tecnologías:
Tecnología de recuperación de válvula de alivio de presión constante de gas de revestimiento de cabezal de pozo con tapón anticongelante: adecuada para pozos de petróleo donde la presión de revestimiento es mayor que la contrapresión. Al diseñar una estructura de proceso que combina una válvula unidireccional con un componente de escape de presión constante y desarrollar un método de regulación de presión, se resolvieron problemas como estrangulamiento y enfriamiento, congelamiento y bloqueo en invierno y regulación de presión de lectura directa.
Tecnología de recuperación de gas de revestimiento y reducción de emisiones a baja presión: para pozos petrolíferos con una presión de revestimiento inferior a la contrapresión, se diseñan innovadores dispositivos de recuperación de gas de revestimiento anti-reflujo o dispositivos de recuperación de presurización de gas de revestimiento de boca de pozo de petróleo en función de la diferencia entre la presión de revestimiento y la contrapresión. . Movimiento de succión para lograr una recuperación efectiva del gas de revestimiento.
Tecnología de separación y recuperación de fondo de pozo: utilice separadores de fondo de pozo para separar el gas en el fluido producido bajo tierra. Después de que el gas separado ingresa al espacio anular del pozo petrolero, utiliza su propia energía para elevarse en secciones a través de la válvula de distribución de gas inteligente para alcanzar la profundidad de elevación óptima, lo que permite que el pozo petrolero logre el efecto de "bombeo continuo y pulverización continua". ". Esta tecnología no sólo recupera el gas asociado, sino que también ahorra energía y mejora la eficiencia de la bomba.
5. Proceso de reciclaje totalmente automático.
De acuerdo a la situación real del sitio del pozo, se diseñó un proceso totalmente automático de recuperación de gas asociado en la boca del pozo. El gas asociado ingresa a la tubería de recuperación a través de la carcasa y, después del filtrado, la separación por sedimentación, la compresión y otros pasos, finalmente fluye de regreso a la tubería de recolección. El proceso de reciclaje completamente automático adopta una estructura montada sobre patines, que divide cada equipo de proceso en múltiples unidades independientes, que son fáciles de desmontar y combinar, y son adecuadas para diversos requisitos de proceso y condiciones ambientales. Este proceso no sólo logra el objetivo de recuperación de recursos y ahorro de energía, sino que también tiene considerables beneficios económicos.
6. Tecnología de recuperación de gas en la carcasa del pozo excéntrico
El dispositivo de recuperación de gas de revestimiento de cabezal de pozo excéntrico se instala en el cabezal de pozo excéntrico del pozo petrolero para recuperar completamente el gas de revestimiento. Una vez que el gas asociado ingresa a la carcasa, cuando la presión alcanza un valor determinado, la válvula de control de presión se puede abrir y el gas asociado ingresa al canal de la tubería de petróleo a través del canal de recuperación para su recuperación. La función de control de presión de la válvula de control de presión puede mantener una presión constante en la carcasa durante el proceso de recuperación de gas de la carcasa para evitar que el líquido en el orificio de la tubería fluya nuevamente hacia el espacio anular de la carcasa.
7. Tecnología de recuperación de gas por tuberías colectoras
En el caso de pozos petrolíferos con grupos de pozos concentrados, ricos recursos de gas asociado y cercanos a estaciones de transferencia de petróleo y plantas de hidrocarburos livianos, el gas de revestimiento se recupera mediante el tendido directo de tuberías. Este método es simple y directo, y fácil de operar y gestionar.
En resumen, existen diversas tecnologías de recuperación y utilización de gas de boca de pozo, y se deben seleccionar tecnologías apropiadas según las condiciones reales para mejorar la eficiencia de la utilización de energía, reducir la contaminación ambiental y lograr un desarrollo sostenible.
