NB/T 10027-2016.The program compiling specifications of ground engineering for coalbed methane exploitation.
1范围
NB/T 10027规定了编制煤层气田地面工程可行性研究方案的原则、依据、内容及技术要求。
NB/T 10027适用于煤层气地面工程方案编制。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注8期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 17820 天然气
GB 50183石油天然气工程设计防火 规范
GB 50350 油田油气集输设计规范
CJJ 63聚乙烯燃气管道 工程技术规程
SY/T 0011天然气净化厂 设计规范
SY/T 0076天然气脱水设计规范
SY/T 0611-2008高含硫化氢气田集输管道系统内腐蚀控制要求
SY/T 5922-2012 天然气管道运行规范
SYT 10043泄压和减压 系统指南
关于暂停征收固定资产投资方向调节税的通知财政部、国家税务总局、国家发展计划委员会(财税字[1999] 299 号)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1煤层气coalbed methane (CBM)，coal seam gas (CSG)
赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主并部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体。
3.2排采coalbed gas production
通过抽排煤层中的地下水来降低煤储层的压力，诱导甲烷从煤层中解吸出来。
3.3采气管道flowline
自井口节流阀至集气阀组或集气站的管道。
3.4阀组gas gathering manifold
对煤层气田单井或多井生产煤层气进行汇集的单元。

ICS75.020
备案号：55654—2016
中华人民共和国能源行业标准
NB/T10027-—2016
煤层气地面工程方案编制规范
The program compiling specifications of ground engineeringforcoalbedmethaneexploitation2016—08-16发布
国家能源局
2016—12—01实施
规范性引用文件
术语和定义
编制说明
编制依据
6编制背景
编制原则
资源与市场
建设规模
总工艺流程与总体布局
煤层气集输
煤层气处理
安全泄放
防腐与保温
自动控制
通信·
给排水与消防
总图运输·
建、构筑物
供热与暖通
维修及分析化验
节能、环保及安全
投资估算
财务分析
NB/T10027—2016
NB/T10027—2016
本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准由能源行业煤层气标准化技术委员会（NEA/TC13）提出并归口。本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司、西安长庆科技工程有限责任公司。
本标准起草人：梅永贵、杜晓冬、郭简、孟凡华、刘栓桩、王蓉川、杨波、苏雷、高德占、王景悦、赵磊、屈丽彬、霍鹏飞、王红霞、许茜、陈竹云、王明、刘成文、聂华、卢朝辉、刘谦、陆环、孙芳萍、温亚、胡国庆、李烨、李剑钊、乔永峰。1范围
煤层气地面工程方案编制规范
NB/T10027—2016
本标准规定了编制煤层气田地面工程可行性研究方案的原则、依据、内容及技术要求。本标准适用于煤层气地面工程方案编制。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB17820天然气
GB50183
GB50350
石油天然气工程设计防火规范
油田油气集输设计规范
CJJ63聚乙烯燃气管道工程技术规程SY/T0011
SY/T0076
天然气净化厂设计规范
天然气脱水设计规范
SY/T0611—2008高含硫化氢气田集输管道系统内腐蚀控制要求SY/T5922—2012天然气管道运行规范SY/T10043泄压和减压系统指南
关于暂停征收固定资产投资方向调节税的通知财政部、国家税务总局、国家发展计划委员会（财税字【1999】299号）
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
煤层气coalbedmethane（CBM)，coalseamgas（CSG）赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主并部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体。
排采coalbedgasproduction
通过抽排煤层中的地下水来降低煤储层的压力，诱导甲烷从煤层中解吸出来。3.3
采气管道flowline
自井口节流阀至集气阀组或集气站的管道。3.4
阀组gasgatheringmanifold
对煤层气田单井或多井生产煤层气进行汇集的单元。NB/T10027-—2016
计量阀组gasmeteringmanifold
对煤层气田单井或多井产煤层气进行汇集的单元，并设有计量设施的阀组。3.6
集气管道gatheringline
从集气站至处理厂之间及集气站之间的管道3.7
集气站gasgatheringstations
对煤层气进行收集、分离、增压、计量、输出等功能作业的站场。3.8
多井集气站multiwell gasgatheringstations在丛式井场或阀组对煤层气进行收集、分离、增压、计量、输出等功能作业的站场。3.9
增压站compressor stations
在矿场或输气管道上，用压缩机对煤层气增压的站。3.10
煤层气集输coalbedmethanegatheringandtransportation将煤层气井采出的煤层气汇集、分离、增压、脱水、计量和输送的全过程。3.11
处理厂
centralprocessingplant
将煤层气集中进行分离、脱水、增压等功能的工厂3.12
采出水producedwater
从煤层气井采出的水。
聚乙烯塑料管polyethylenepipe（PE）以聚乙烯树脂为主要原料，加入必要的添加剂，经挤出成型工艺制成的内外壁光滑、平整的管道。3.14
火炬flare
用快速安全燃烧的方法连续排放的可燃气体或紧急放空可燃气体的设施。3.15
放空管vent stack
在不点火条件下紧急放空可燃气体的设施。3.16
SCADA系统supervisory control and data acquisition systems监控与数据采集系统，无论规模大小都由三部分组成：位于调度控制中心的主端调度装置（MTU）、位于各站场的远程终端装置（RTU）和连接它们的通信系统；使用SCADA系统可对指定设施提供连续监测，并从控制中心对这些设施进行操作控制。[SY/T5922—2012，定义3.8]
4编制说明
4.1煤层气田地面工程方案的编制由建设单位委托有相应资质的工程设计、咨询单位进行。2
4.2方案的编制应坚持科学、客观、公正的原则。NB/T10027—2016
4.3方案的编制应按照批准的项目建设规划或项目建议书及其他批准文件要求进行。4.4方案的编制应严格按照本标准编制，但对于投资额度较小、项目建设内容比较简单、市场比较落实的项目，可以根据情况适当简化。具体内容按建设单位委托要求，或根据项目建设规划以及其他有关前期文件的批复要求确定。4.5批准的方案可作为初步设计的依据，项目的规模、工程内容、建设标准、工艺路线及产品方案等，不得任意改变。
4.6大中型建设项目方案中的“投资估算与经济评价”应单独成册。5编制依据
委托文件
5.1.1上级主管部门下达的编制方案的任务书。5.1.2项目建设单位的委托书和与编制方案单位签订的合同。列出上述文件名称、发文单位、文件编号及发文时间，主要立项文件应作为附件5.2
相关文件和资料
5.2.1项目建设规划或其他有关批准的前期文件及批复文件。5.2.2
气田资源报告及全国矿产储量委员会的批复文件。5.2.3
气田的中、长期发展规划或气田开发建设规划。气藏工程、钻井工程、采气工程方案。5.2.4
5.2.5有关投资、开发、协作、经营、市场、外部建设条件等方面的意向性协议或文件。5.2.6
其他与项目有关的文件。
委托单位提供的其他有关气田资料。列出上述文件名称、发文或编制单位、协议参与单位、文5.2.7
件编号及发文时间。必要时全文或部分摘录作为附件。6
编制背景
根据煤层气田的发展规划、开发建设计划、煤层气市场供需现状及预测等，说明项目建设的理由。6.1
6.2气田扩建和改造项目，应对气田建设的相关情况（气田总体规划、生产现状、建设现状、集输能力、煤层气处理能力、公用工程能力）等进行分析。说明可依托的条件和工程内容。6.3根据项目建设规划、资源报告的批复文件，要说明上级主管部门的批复意见，所在地区地方政府及有关部门对该项目建设的意见。7
编制原则
应考虑当地发展规划。
应考虑气田总体规划。
7.3应考虑煤层气开发的特殊性，结合气藏工程、钻井工程和采气工程，低成本开发煤层气田。7.4编制原则应包括以下内容：
a）工程技术水平确定的原则。
b）工程经济方面应执行的原则。3
NB/T10027—2016
c）在安全、环保、节能等方面应执行的原则。d）在生产管理、配套工程建设等方面应遵循的原则。e）特殊问题处理的原则。
8资源与市场
8.1资源
8.1.1矿权登记情况
简要说明气田登记区面积、登记范围等情况。8.1.2煤层气资源
说明气田总资源量、探明含气面积、探明储量、地质储量、可采储量、开发层系及各层系储量等一情况。
8.2市场
8.2.1气田周边下游市场现状
8.2.1.1应说明气田周边销售情况（包括年耗气量、工业用户和民用用户销售情况等），以及用户的需求量。
8.2.1.2应说明气田周边压缩天然气站和液化天然气站的建设、运行、运营现状（包括地理位置、占地面积、总规模、已建规模、总流程、核心技术、主要设备）。8.2.1.3预测市场需求，根据预测结果，初定目标市场。8.2.2价格分析
根据市场价格分析及预测市场需求结果，确定目标市场。9建设规模
9.1煤层气田地面集输工程建设规模，应以煤层气田总体开发方案所确定的生产能力为依据，并配套建设相应的各系统能力。
9.2集输工程分期建设的规模，应根据开发方案提供的10年以上开发指标预测确定，相关设施在按所确定规模统筹考虑的基础上，可根据具体情况分阶段配置。9.3工程分期和设备配置应考虑近期和远期的衔接。当集输站场分期建设时，其辅助生产设施、公用设施除经技术经济论证一次建成合理部分外，宜随工艺装置分期建设，应留有续建场地并兼顾各期工程的衔接。
9.4集气设计能力应按设计委托书或设计合同规定的年稳定集气量计算，每口气井年生产天数按330天计算。
10总工艺流程与总体布局
10.1总工艺流程
煤层气田集输工程总工艺流程和总体布局应根据总体开发方案、煤层气性质、自然条件、产NB/T10027—2016
品市场需求、产品流向等因素，以降低投资、减少能耗、提高煤层气田开发经济效益为目标，经多方案技术经济比选确定。
10.1.2煤层气田地面集输系统宜采用低压集气、多井可控串接、集中增压的工艺。10.1.3
绘制气田集输总工艺流程图，包括但不限于下列内容：a）集输系统的各个环节包括：井场装置、集气站、集气总站、处理厂、采集气管道、管网清管设施和各类阀室等。
b）集输管网的输送介质、流向、管径及长度等。c）站场名称、处理能力、工艺方法和主要参数等。d）总工艺流程中的节点流量、温度和压力等参数。10.2总体布局
10.2.1总体布局原则
根据国家、行业的有关政策和气田周边情况以及依据条件，说明气田总体布局遵循的原则和基本要求。煤层气地面集输工程设计应遵循“安全、可靠、经济、适用”的原则，积极采用先进、适用的工艺技术，优化地面工程设计，确保煤层气有效开发，总的布局原则如下：a）煤层气田地面工程建设总体布局应根据煤层气田开发井的布置及自然条件等情况，以集输系统为主体，统筹考虑采出水处理、给排水及消防、供配电、通信与自控、道路、生产维护及生活设施等配套工程，经技术经济对比分析确定。b）在煤层气田开发井网布置的基础上，结合地形条件统一规划布置各类站场，其位置应符合集气工程总流程和产品流向的要求，并应方便生产管理。c）应利用煤层气的压力能，合理选择采（集）气半径。采（集）气半径的选择应充分考虑湿气输送、沿线高程、井口压力变化等因素的影响。d）在满足煤层气集输要求的同时，根据井位分布、地形情况，优化站场数量和布置。e）综合考虑地形、交通、可依托的公用设施等条件，本着少占耕地、林地，减少王石方工程量的原则，合理选择站址，并做好水土保持、防洪排涝、绿化和环境保护工作。f）单井产水量大于10m2/d的煤层气田，采出水蒸发池尽量集中布置。10.2.2总体布局方案
总体布局方案内容包括：
a）说明气田生产可依托的条件。b）根据原料气气质、外输煤层气气质要求，说明原料气脱水水露点控制等处理要求。c）经方案比选确定煤层气流向。d）结合气田井位分布、产品流向、维护管理等因素确定脱水采用集中处理或分散处理方案。e）结合煤层气集输与产品外输系统，对集气站、脱水站、处理厂等主要站（厂）布局方案优化比选。
f）水、电、信、路等系统布局和走向方案比选。g）综述总体布局方案特点。
h）绘制气田总平面布置图包括：1）气田总平面布置图应以地形图、行政区划图或气田构造图为基础，并注明主要城镇、山脉、大中型河流、铁路、地方和气田公路、周边重要工矿企业、环境敏感区、水文保护区、规划区、煤矿采空区等；
NB/T10027—2016
2）平面图应标明井、站分布、管网布置、产品流向等情况；3）平面图还应标明生产管理设施以及水、电、信、路等系统布局情况等。11煤层气集输
11.1设计规模
11.1.1生产能力
根据气田地面工程总建设规模、产气规律和煤层气等产出物性质，并结合市场需求，确定产品方案及产量和生产年限，列出生产能力和分期计划。11.1.2设计规模
根据气田总建设规模和气藏工程方案，确定气田地面建设集气及处理工程的设计规模。11.2采集气方案
气井的分布
说明不同气质的气井分布情况和高产、低产、高压、低压气井的分布情况。11.2.1.2
说明有液态（气田水等）产出物的气井分布情况。11.2.2集气站布站
根据煤层气田构造形状、气井分布，结合煤层气处理厂选址情况、煤层气田地形地貌及交通条件等因素提出多种集气站布置方案，通过工程量、优缺点及投资对比，提出推荐方案，并应说明推荐的理由和主要技术特点，列出井站归属统计表。11.2.3压力级制
集气系统的设计压力应根据井口压力，外部交接条件，合理确定集气管线，集气站，处理厂整个系统各节点的压力和增压级数，一般采用分段增压。根据井口压力和外输或销售确定的压力要求，考虑集输、处理的压力损失，提出气田集气方案，进行可比工程量、优缺点及经济对比，优化确定气田集输系统压力级制，并说明推荐的理由和主要技术特点。
11.2.4水合物防治
11.2.4.1，根据煤层气物性参数及集气工艺过程中压力和温度的变化范围，对不同操作压力下煤层气水合物形成温度进行预测，并核算采、集气系统中是否有水合物生成。11.2.4.2提出防止水合物形成的工艺方案，进行可比工程量、优缺点及投资对比，确定推荐方案，并说明推荐的理由和主要技术特点、主要设备及操作参数。11.2.4.3采集气管线应埋深在冻土层以下，防止发生冻堵。11.2.4.4采气管道宜在析水量较大的低点设置排水设施。11.2.5干气输送与湿气输送
应根据煤层气组分、含液量、压力、输送环境条件及下游用户要求，提出集气系统干气输送与湿6
气输送工艺方案比选，确定推荐方案。11.3井口工艺及井站布置
NB/T10027—2016
11.3.1根据生产需要测量并口流量、压力、温度等工况参数、排采设备参数和井况参数。11.3.2井口气、水计量宜设置在井场，应根据技术经济比选，确定计量方式。11.3.3应简化井口设施，井口一般不设紧急截断阀和分离器。对于井口产水量大的井场、可在井口设置溶解气回收设施。
11.3.4排采设备的驱动方式，应根据气田所处地区电网的建设情况、供电可靠性、电价、气价，经技术经济比选确定。在具备用外电条件的区域宜使用系统电，不具备采用系统电的区域，可采用燃气发电机为排采设备提供动力。
11.3.5严寒地区的井口工艺设施应采取防冻保温措施。11.4采气管道
11.4.1采气管网结构与井间连接形式11.4.1.1采气管网布置形式可根据集气工艺、煤层气田地形条件等因素确定。11.4.1.2采气管网宜采用井间串接与阀组相结合的方式，采气支线和（支）干线相接处可根据串井数量设手动截断阀。
11.4.2采气支线及支干线的线路选择11.4.2.1选线原则
煤层气采气管道应结合管道所经过地区的地形、地貌、工程地质条件、各类规划区、交通、人文、经济的发展状况以及煤层气田总体集气工艺要求、各站场设施分布等诸方面的具体情况，提出线路选择需遵循的原则。
11.4.2.2线路走向方案
线路走向方案应说明：www.bzxz.net
a）线路的起点、中间进气和出气点、终点和支线的位置。b）结合集气管道所经区域的情况，对长度较长的管道提出两个或两个以上的线路走向方案进行比较，并在管道走向示意图上标明各方案线路走向，提出推荐方案。c）对推荐线路走向及沿线自然概况进行描述。11.4.3采气管道的工艺计算
11.4.3.1应列出工艺计算所采用的计算公式、主要参数。11.4.3.2应进行综合比较，推荐最佳管径方案，说明所选用的采集气管道的管径及通过能力。11.4.4采气管道材质选择
11.4.4.1根据输送介质的腐蚀及压力条件，选择管道类型及管道材料，并计算各段管道壁厚。11.4.4.2采气管道材质的选择应说明：a）管道强度计算过程。
b）通过技术经济比较，进行管道类型及管道材质选择。NB/T10027—2016
c）根据计算结果及管材标准选定采气管道用管的壁厚。d）输送介质含HS的管材应符合SY/T0611—2008的规定。11.4.5采气管道设计
11.4.5.1采气管道设计能力应按气井的产量和输送压力确定。集气管道的设计能力按照其所辖采气管道设计能力总和确定。
11.4.5.2埋地采气管道材质宜采用聚乙烯塑料管（PE），根据运行工况和设计寿命，可选用SDR11，SDR17.6等系列，大管径可采用钢制管道，集气管道材质应根据设计压力、管径进行综合技术经济比选后确定。
根据建设规模选择单井采气管道进站方式，并对选择的进站方式说明理由。11.4.5.4
说明整个采气管网的连接方式。11.4.5.5
聚乙烯管道的设计应符合CJJ63的有关规定。11.5集气站场
11.5.1、集气站类型
应说明本工程设置的集气工艺站场类型，如多井集气站、增压站等。设置多井集气站时，应说明多井集气站所辖井数。设置增压站时，应说明该站为起点增压站或中间增压站。11.5.2多井集气站工艺及设备选型11.5.2.1工艺流程
多井集气站工艺流程包含集气、分离、增压、计量外输等环节，工艺流程设计应遵循以下要求：a）应根据站场类型、功能和特点，设计各站场工艺流程。b）应根据总体集气工艺要求，确定并简述各站场工艺流程。c）应计算主要工艺设备及管径，说明主要工艺设备处理能力及设置数量。d）应说明站场放空泄压系统设置情况。e）应绘制各站场工艺原理流程图，包括主要工艺设备、管道、各物流流向及安全保护设施，清晰表示各节点压力、流量、温度等主要工艺参数，标明设备规格、数量及主要操作参数。11.5.2.2分离工艺
多井集气站分离工艺的设计应遵循以下要求：a）煤层气进人压缩机前应根据机组要求除去气中液、固杂质。凝液分离器的规格应根据工艺计算确定。分离器应设置自动排液、液位控制及高液位报警等。b）煤层气压缩机后可设置分离器，减少进入集气管道的液态水。c）对煤粉量大的区域，压缩机前分离器可采用过滤分离，压缩机后分离器可采用重力分离或旋流分离。
d）应根据气井产出物种类、数量和系统工艺对分离精度的要求，提出分离方案，并说明分离设备处理能力、分离操作参数、分离级数、主要设备类型。11.5.2.3增压工艺
多井集气站增压工艺的设计应遵循以下要求：8
a）结合气田开发方案、煤层气输送要求，说明气田增压输送必要性。NB/T10027—2016
b）煤层气田增压与集气工艺一般合建于集气站，主要功能是将各采气干线来气经过气液分离后，经压缩机增压、分离、计量后进入集气管线。c）结合气田站场设施及集气管网布置情况，对分散增压与集中增压方案分析比较，提出多个集气站址方案，经技术经济对比，并结合运行管理等综合因素，确定推荐方案。d）增压工艺计算，应对增压功率进行计算。e）根据煤层气田开发特点及生产灵活性，增压压缩机选型时应充分考虑煤层气投产前期及末期气量小的特点，宜采用大、小排气量搭配的配置方式。f）根据煤层气田产量变化大、压比高的特点，压缩机可选用往复式压缩机组或螺杆式压缩机，具体选型应根据操作条件通过技术经济比选确定。g）压缩机的驱动方式可采用电动机或燃气机驱动，应根据当地供电能力、供电距离、供电可靠性、电价、气价等因素，结合投资及运行维护管理等方面因素，经技术经济比较后确定机组驱动方式。
h压缩机出口气体冷却方式宜采用干式空冷。i）压缩机自带分离器应设液位高限报警及超高限停机装置。j）压缩机组布置应根据工作环境及对机组的要求确定。在高寒地区或风沙地区、周边环境对噪声有要求的地区宜室内布置压缩机组，其他地区宜露天或棚式布置。压缩机噪声治理应满足环境保护和职业卫生要求。
k）根据气田总建设规模、分期建设规模和产气规律，结合各集气站的工况适应性、投资及运行维护管理等方面因素，经技术经济比较后确定机组台数配置，分析增压设施对气田生产工况的适应性。
11.5.2.4主要设备选型
多井集气站主要设备选型的设计应遵循以下要求：a）应根据集气站站场类型，合理配置所需设备。b）简述站内主要工艺设备的选型及理由，包括安全装置、分离设备、清管收发装置、增压机组、冷却器、流量计、泵、阀门、储罐等。c）选用新设备或新材料应说明其工作原理、先进性、适用性、经济性及成熟可靠性。d）引进国外设备应说明引进理由以及设备名称、规格和数量。e）列出气田集输工程各站场主要工艺设备，引进设备在备注中注明。11.5.3增压站工艺及设备选型
11.5.3.1工艺流程
增压站工艺流程包含分离、增压、外输等环节，工艺流程设计应遵循以下要求：a）应根据站场类型、功能和特点，设计各站场工艺流程。b）应根据总体集气工艺要求，确定并简述各站场工艺流程。c）应计算主要工艺设备及管径，说明主要工艺设备处理能力及设置数量。d）应说明站场放空泄压系统设置情况。e）应绘制各站场工艺原理流程图，包括主要工艺设备、管道、各物流流向及安全保护设施，清晰表示各节点压力、流量、温度等主要工艺参数，标明设备规格、数量及主要操作参数。9
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