氮气置换煤层气的开采利用对我国能源结构改善和煤矿安全生产具有十分重要的意义，但我国煤层的渗透率和储层压力普遍偏低，不利于煤层气的运移和产出，因此改善煤储层的渗透性是煤层气开发的关键环节。水力压裂是一种常用的储层强化增透改造的技术，通过向煤层中注入高压流体，使原有裂隙扩展或形成新的裂隙，提高煤储层气体的导流能力。对于低压、低孔和低渗的煤层，可采用氮气泡沫压裂对煤层进行改造。为探究压裂液中氮气提高煤层气产量的机理，相关学者从多元气体吸附[1-2]、煤基质变形[3-5]和渗透率变化[6-8]等方面开展了相关的研究工作，发现煤对不同气体的吸附能力具有差异性，气体的吸附和解吸会引起煤基质的变形，从而导致煤储层渗透性的改变。研究表明，氮气的吸附与解吸过程是可逆的，燃气管道氮气置换氧含量，可作为水力压裂理想的伴注气体[9]。氮气泡沫压裂不仅能促使煤层产生新的裂隙，提高煤储层的导流能力，而且可以通过气体置换驱替作用提高煤层气的采收率。相关学者从注氮煤层气增产机理[10-11]、采收率提高[12]等方面做了相关研究，并且进行了现场的工业应用[13]。煤层的渗透性取决于煤层中孔裂隙发育规模、分布与连通性，管道氮气置换，为了探究泡沫压裂过程中高压氮气对煤中孔隙结构的影响，笔者选取安鹤矿区鹤壁六矿二1煤层样品进行注入高压氮气置换吸附/解吸实验，利用低温液氮吸附方法测定了实验前后煤中孔隙的发育规模、结构与形态的变化，通过多种分析模型的精细研究，以期揭示泡沫压裂工艺中氮气的增透机理。输气管道气体置换的中间注氮方法近几年，随着社会经济和地方建设的快速发展，每年为了避让各类建设项目需改线的作业多达10余次，在进行新旧管道动火碰口作业时，一般采用停输带气微正压、停输置换不带气及不停输带压封堵3种碰口作业方法[1]。由于停输带气微正压作业安全风险大，不停输作业施工**复杂[2]，加之费用高，在计划性停输碰口情况下，优先选用高纯度氮气（≥99％）将管内置换合格进行不带气动火施工。采用传统氮气置换方法，因线路截断阀一般与输气管道埋地全焊接连接，若存在内漏现象，无法实现加盲板隔离置换彻底，动火碰口点存在带实施的安全风险。陕西省股份有限公司在不断总结置换工艺的基础上，采用中间注氮置换方法，有效规避了线路截断阀内漏带来的作业风险。1中间注氮方法与传统方法的对比1.1传统注氮置换方法1.1.1工作原理关闭作业段管道两端的线路截断阀，对碰口作业段管道内进行点火排放，当管内压力达到微正压（285～1177Pa)范围时，停止放空，将液氮罐车、低温液体泵、汽化器通过高压软管与站场（阀室）预留注氮阀门连接好，打开阀门注入氮气，在另一站场（阀室）打开放空阀排放，燃气管道氮气置换，并在压力表接口处和碰口点打孔用可燃气体分析仪持续检测管内含量，当浓度小于下限的25％时认为置换合格，才能动火管道在输气过程中，如果管道内存在游离水，会和中的烃类、酸性组分(如H2S、CO2)等其他物质一起形成水合物，增加管输压降，降低输气管道的输送能力，严重时还会堵塞阀门和管道，影响正常供气，对管道的安全生产造成威胁[1-3]。因此，在管道投入运行之前，必须**行干燥处理，管道置换氮气，以保证其长周期安稳运行。国内外对输送管道进行干燥处理普遍采用的方法有:干空气干燥法、真空干燥法、氮气干燥法、干燥剂干燥法，目前在工程施工中多采用干空气干燥法[4]。干空气的露店一般为-40℃，而氮气的为-75℃，因此氮气比干空气携水能力更强，干燥效果更好。同时干空气干燥法要求空压机和制取干空气设备，因此干空气干燥的使用还要受到现场设备的限制，而氮气干燥的工艺设备相对简单，不易受到限制。因此，在积累了五年多的现场氮气置换经验的基础上，本文充分分析了各种干燥方法的工作原理、干燥工艺、适用范围和优缺点，同时还考虑了干燥效率、经济、安全、环保等诸多因素，提出了适用于输送管道的氮气干燥置换工艺。念龙化工(图)-燃气管道氮气置换-管道氮气置换由郑州念龙化工产品有限公司提供。郑州念龙化工产品有限公司坚持“以人为本”的企业理念，拥有一支技术过硬的员工**，力求提供更好的产品和服务回馈社会，并欢迎广大新老客户光临惠顾，真诚合作、共创美好未来。念龙化工——您可信赖的朋友，公司地址：郑州市二七区马寨镇东方路7号院内，联系人：张经理。)