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摘要:管线积液会造成管线输气效率降低,系统压力升高,尤其在冬季容易造成管线冻堵,管线长期积液不仅会加重管线腐蚀情况,更会造成穿孔,导致管道内油、气、水等泄漏问题,造成重大经济损失。尤其是在冬季,很容易造成输气管的冻堵,如果输气管中长期出现积液现象,不仅会加重管线的腐蚀,还会造成管道的穿孔,甚至油、气、煤泄漏等问题,从而给人们造成重大的损失,为了有效的避免这一问题的发生,需要找到科学合理的缓解措施,使天然气输气管线积液正常的运行。
关键词:天然气;输气管线;积液缓解
集输管线积液会导致管线的不稳定性,进而诱发安全事故。若管线出现阵发性出水很可能会影响轻贱设备与场站安全,需求严厉防备。集输管线积液原因较为简略,且影响要素也仅仅是设备、操作、消泡等方面影响,需求相关作业人员做好日常防备作业。
1管线积液原因及影响
1.1 管线积液的原因
刚从井中开采出的天然气含有很多成分,例如大量的水分,天然气在运输中,在气体能量和管线温度影响下,输气管会出现很多积液,这是提起携带的水分虽凝结出的,在一定程度上,会造成天然气管线积液的现象。即使天然气所使用的是单相天然气运输,凝结液也会因为气体压力的变化析出液体,但是造成天然气运输管线积液的主要因素是气体的多项流动,在管线积液中,可以根据多项流动的特点预测管线积液。
1.2 气液两相流动参数
天然气在运输中,由于多项流动,在相界面和截面分布的不均匀,会引起气液体积颗粒的分散,在一定程度上,改变流动的结构,从而引起流体性质的变化,各相物理性质及两相间界面的表面现象影响多相流态,两相之间存在热力学不平衡和水动力学不平衡,气液之间的传热和化学反应也会导致界面形状的变。
2 天然气输气管线积液缓解措施
2.1 自动排污阀故障排除
自动排污阀故障排除不仅需要排查输气管线,还需要排查气动排污阀。一方面,对排污系统进行排查,为了有效的控制自动连锁和远程服务,需要对不同的厂家进行排污,排除执行机构的故障,另一方面,排查气动排污阀,需要改进系统的控制能力,再进行故障排除,为了保证输气管线积液的正确,以及工作稳定,一般采用防冻隔离和用电加热。
2.2 起消泡剂的加注
天然管的起消泡剂加注主要利用数字化系统,以监控气井的生产状态,还需要全面了解每一口井的特点,这样才能确定井水的特征,将加注时间和加注时长有机的结合在一起,这样才能充分地发挥消泡作用。除此之外,需要优化消泡剂的工艺流程,为了达到小型集输站,需要安装消泡装置,这样不仅可以发挥消泡剂的消泡效果,还可以对天然气进行二次消泡,以达到彻底消泡的目的。
2.3 清管合理操作方式
清管的操作需要采用清管装置进行清管,以此确定清管的周期。清管作业前,需要分析管内的产量水,保证管内的水小于5m3,这样才能准确的保证清管的周期。清管作业可以采用单一的双向清管器,清管作业在运行中,需要彻底的清除管内悬停的杂质,可以采用一个标准的双向管进行清管操作,利用泡沫清管器清除管线的积水,这样才能保证清管的干净整洁。
2.4单井管线、采气干管排液方法
1.加注泡排剂排液。通过对产液气井、泡排措施井分布分析,对所辖产液井多,且输气量达不到其临界携液流量的干管,开展加注泡排剂的方式进行排液,通过计算管线输差,摸索泡排剂加注的合理频次,以达到最好的排液效果。
2.开展管线激动排液。因单井管网的串接连接方式,干管无法清管,为解决干管积液严重问题。近年来,主要采取站内激动排液等方式对干管进行排液,以达到减少集气压差、提高管输效率、防止管网水合物生成等目的。(1)集气站干管。①集气站干管激动排液采用进站闸阀控制的方式,对需要进行激动排液干管关闭进站闸阀开始憋压,密切关注进站及井口压力,尽量将末端井和进站压差控制在2Mpa以上,井口压力不得超过4.5MPa(井口压力必须小于井口截断阀起跳压力0.5MPa,目前上古气井大部分截断阀起跳压力为5MPa)。②干管憋压完成后,开启进站闸阀开度直至全开,控制分离器进口压力小于3.6MPa,密切关注站内运行情况,特别是压缩机运行情况,及时排液,确保运行平稳。③该干管激动排液完成后对数据进行分析,并对效果进行评价,摸索干管排液规律。
3.定期启停压缩机提高管线携液能力。由于季节性限产,需要关很多气井,集输管线气量远小于管线携液流量,加之夏季气井泡排工作量大,产液量高,集输管辖积液情况严重。通过定期启动压缩机抽吸,可有效降低管线压力,增大压差及管线内天然氣流速,以达到管线排液目的。若再以辅助管线加注泡排剂,管线排液效果更佳明显。
2.5集输支干线排液方法
(1)开展支干线清管。目前对于集输支干线采取最多最有效的排液方法为清管作业,根据生产情况每年分别在入冬前(每年10分份)清管和春季清管(每年4月底),若在运行过程中,由于某种原因导致大量产出液进入支干线,影响支干线运行,可根据生产情况安排清管作业,保障支干线运行平稳。开展支线清管作业,可对管线内的积液进收集处理,防止积液进入下游干线,可以保障干线的正常运行。(2)加注泡排剂排液。当支线少量积液或者无法开展清管作业时,可进行加注泡排剂进行支线排液,根据目前的集输工艺,支线加注泡排剂后,不能对积液进行收集,积液将随气量进入下游干线。
2.6日常管道积液缓解措施
①通过提高管线温度和压力,补充天然气气体能量,从而减缓液体析出,达到减少积液的办法。②建立管线积液变化数据库,分析管线持液量变化规律,为后期上游处理工艺适应性分析、清管效果、腐蚀研究等提供理论依据。③电伴热技术就是防止采气管道封堵的一种工艺,该技术通过补充管道、管体及设备上的热量损失来预防管道堵塞。④定期清管制度,根据管线流型、压力温度、管径、管线长度、气体组分等不同,建立合理的清管周期;核算天然气管线输送效率评价管道内部积液程度,确定清管时间和清管效果。
结语
综上所述,天然气在输气中,往往会出现管线积液,管线积液会影响管线输气效率,一旦输气效率降低,就会引起系统压力升高,从而出现管线积液的现象。自动排污阀故障排除,起消泡剂的加注,清管合理操作方式,其它清管的执行措施等可以有效的避免这一问题的出现,不仅使天然气输送管的正常运行,还可以提高经济效益。
参考文献:
[1]贾浩民,陈斌,王浩,等。集输管线积液分析及清管制度优化研究[J].石油化工应用,2017,36(4):41-43.
[2]徐文龙,曾萍,王惠,等。复杂湿气集输管网清管时机的确定[J].油气储运,2014,33(3):279-282.
关键词:天然气;输气管线;积液缓解
集输管线积液会导致管线的不稳定性,进而诱发安全事故。若管线出现阵发性出水很可能会影响轻贱设备与场站安全,需求严厉防备。集输管线积液原因较为简略,且影响要素也仅仅是设备、操作、消泡等方面影响,需求相关作业人员做好日常防备作业。
1管线积液原因及影响
1.1 管线积液的原因
刚从井中开采出的天然气含有很多成分,例如大量的水分,天然气在运输中,在气体能量和管线温度影响下,输气管会出现很多积液,这是提起携带的水分虽凝结出的,在一定程度上,会造成天然气管线积液的现象。即使天然气所使用的是单相天然气运输,凝结液也会因为气体压力的变化析出液体,但是造成天然气运输管线积液的主要因素是气体的多项流动,在管线积液中,可以根据多项流动的特点预测管线积液。
1.2 气液两相流动参数
天然气在运输中,由于多项流动,在相界面和截面分布的不均匀,会引起气液体积颗粒的分散,在一定程度上,改变流动的结构,从而引起流体性质的变化,各相物理性质及两相间界面的表面现象影响多相流态,两相之间存在热力学不平衡和水动力学不平衡,气液之间的传热和化学反应也会导致界面形状的变。
2 天然气输气管线积液缓解措施
2.1 自动排污阀故障排除
自动排污阀故障排除不仅需要排查输气管线,还需要排查气动排污阀。一方面,对排污系统进行排查,为了有效的控制自动连锁和远程服务,需要对不同的厂家进行排污,排除执行机构的故障,另一方面,排查气动排污阀,需要改进系统的控制能力,再进行故障排除,为了保证输气管线积液的正确,以及工作稳定,一般采用防冻隔离和用电加热。
2.2 起消泡剂的加注
天然管的起消泡剂加注主要利用数字化系统,以监控气井的生产状态,还需要全面了解每一口井的特点,这样才能确定井水的特征,将加注时间和加注时长有机的结合在一起,这样才能充分地发挥消泡作用。除此之外,需要优化消泡剂的工艺流程,为了达到小型集输站,需要安装消泡装置,这样不仅可以发挥消泡剂的消泡效果,还可以对天然气进行二次消泡,以达到彻底消泡的目的。
2.3 清管合理操作方式
清管的操作需要采用清管装置进行清管,以此确定清管的周期。清管作业前,需要分析管内的产量水,保证管内的水小于5m3,这样才能准确的保证清管的周期。清管作业可以采用单一的双向清管器,清管作业在运行中,需要彻底的清除管内悬停的杂质,可以采用一个标准的双向管进行清管操作,利用泡沫清管器清除管线的积水,这样才能保证清管的干净整洁。
2.4单井管线、采气干管排液方法
1.加注泡排剂排液。通过对产液气井、泡排措施井分布分析,对所辖产液井多,且输气量达不到其临界携液流量的干管,开展加注泡排剂的方式进行排液,通过计算管线输差,摸索泡排剂加注的合理频次,以达到最好的排液效果。
2.开展管线激动排液。因单井管网的串接连接方式,干管无法清管,为解决干管积液严重问题。近年来,主要采取站内激动排液等方式对干管进行排液,以达到减少集气压差、提高管输效率、防止管网水合物生成等目的。(1)集气站干管。①集气站干管激动排液采用进站闸阀控制的方式,对需要进行激动排液干管关闭进站闸阀开始憋压,密切关注进站及井口压力,尽量将末端井和进站压差控制在2Mpa以上,井口压力不得超过4.5MPa(井口压力必须小于井口截断阀起跳压力0.5MPa,目前上古气井大部分截断阀起跳压力为5MPa)。②干管憋压完成后,开启进站闸阀开度直至全开,控制分离器进口压力小于3.6MPa,密切关注站内运行情况,特别是压缩机运行情况,及时排液,确保运行平稳。③该干管激动排液完成后对数据进行分析,并对效果进行评价,摸索干管排液规律。
3.定期启停压缩机提高管线携液能力。由于季节性限产,需要关很多气井,集输管线气量远小于管线携液流量,加之夏季气井泡排工作量大,产液量高,集输管辖积液情况严重。通过定期启动压缩机抽吸,可有效降低管线压力,增大压差及管线内天然氣流速,以达到管线排液目的。若再以辅助管线加注泡排剂,管线排液效果更佳明显。
2.5集输支干线排液方法
(1)开展支干线清管。目前对于集输支干线采取最多最有效的排液方法为清管作业,根据生产情况每年分别在入冬前(每年10分份)清管和春季清管(每年4月底),若在运行过程中,由于某种原因导致大量产出液进入支干线,影响支干线运行,可根据生产情况安排清管作业,保障支干线运行平稳。开展支线清管作业,可对管线内的积液进收集处理,防止积液进入下游干线,可以保障干线的正常运行。(2)加注泡排剂排液。当支线少量积液或者无法开展清管作业时,可进行加注泡排剂进行支线排液,根据目前的集输工艺,支线加注泡排剂后,不能对积液进行收集,积液将随气量进入下游干线。
2.6日常管道积液缓解措施
①通过提高管线温度和压力,补充天然气气体能量,从而减缓液体析出,达到减少积液的办法。②建立管线积液变化数据库,分析管线持液量变化规律,为后期上游处理工艺适应性分析、清管效果、腐蚀研究等提供理论依据。③电伴热技术就是防止采气管道封堵的一种工艺,该技术通过补充管道、管体及设备上的热量损失来预防管道堵塞。④定期清管制度,根据管线流型、压力温度、管径、管线长度、气体组分等不同,建立合理的清管周期;核算天然气管线输送效率评价管道内部积液程度,确定清管时间和清管效果。
结语
综上所述,天然气在输气中,往往会出现管线积液,管线积液会影响管线输气效率,一旦输气效率降低,就会引起系统压力升高,从而出现管线积液的现象。自动排污阀故障排除,起消泡剂的加注,清管合理操作方式,其它清管的执行措施等可以有效的避免这一问题的出现,不仅使天然气输送管的正常运行,还可以提高经济效益。
参考文献:
[1]贾浩民,陈斌,王浩,等。集输管线积液分析及清管制度优化研究[J].石油化工应用,2017,36(4):41-43.
[2]徐文龙,曾萍,王惠,等。复杂湿气集输管网清管时机的确定[J].油气储运,2014,33(3):279-282.