南堡1―3人工岛气举管线水露点数据分析

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1、南堡1―3人工岛气举管线水露点数据分析　　摘要介绍天然气水露点及其测试方法，以冀东油田南堡1-3人工岛气举系统为例，通过取点进行天然气水露点数据的测试，并进行数据的统计和对比，分析系统运行的状态，验证了采用保温措施抑制水合物产生的效果，为天然气举系统以及其他以天然气为输送介质的工艺系统的运行管理和检测维护提供数据支持。关键词气举；水露点；测试中图分类号：TE832文献标识码：A文章编号：1671-7597（2014）15-0192-021水露点的定义天然气水露点温度指一定压力条件下，天然气中凝析出第一滴水时的温度。也就是在该压力条件下与饱和

2、水汽含量对应的温度值。天然气的水露点指标是其饱和水汽含量的反映，天然气水露点值越高，其水汽含量也越高。2掌握水露点数据的意义5水是天然气中有害无益的组分，因为天然气中水的存在，会降低天然气燃烧的热值和输气管道的输送能力：当温度低于该压力条件下的露点温度时，天然气中将会析出液态水，与天然气中的一些气体组分生成水合物，严重时会堵塞阀门、管道和设备，影响输气管道的平稳供气和生产装置的正常运行，当天然气中有酸性组分（CO2、H2S等）时，会对管道和设备造成腐蚀；在冬季低温条件下还易发生管线冻堵，严重影响系统的正常运行。同时，析出的液态水容易造成天然

3、气压缩设备发生液击事故。因此，定期测试天然气气举系统的水露点温度对系统的安全平稳运行具有重要参考价值，可以确定气举气的含水量及最低运行温度指标，掌握管线中水合物的形成情况，为管线的安全运行管理及腐蚀检测等后期检测维护工作提供数据支持。3南堡1-3人工岛气举采油系统情况介绍南堡1-3人工岛是一座海上油气生产的人工岛，目前，是国内最大的海上气举采油平台。利用岛上所产的伴生气作为气举注气气源，整个气举系统设置6台（4用2备）燃气式天然气压缩机，压缩机设置三级过滤压缩。产气在气液分离后经干燥器处理，同时在压缩机两端分别设置了进出口过滤器，压缩机进口

4、压力为1.1-1.15MPa，出口增压至10.5MPa后经配气撬进行分注，目前日注气量为70万方，压缩机燃料气日用量为1.2万方。为降低海上恶劣气候条件影响，确保系统的正常生产，技术人员对整套系统采取的保温措施，对天然气管线均增加了伴热和保温，并对配气撬周围增设了围栏，有效的减少了气体输送过程中的热量损失，主要工艺流程如图1所示。5图1气举工艺流程图4水露点的录取方法及注意事项1）测试仪器的选择：水露点测试选用本安型便携式露点仪（【SHAW】SADP-PL），该设备运用了氧化铝超薄膜电容式测量原理，是以多孔氧化铝超薄膜作为电容器的解质层，铝

5、基板及氧化膜上的网状金膜作为二个极板构成的电容原件，作为露点仪的感湿探头来测量的，当感湿探头置于被测气体中时，气体中的凝析水分子会通过金膜进入多孔氧化铝的孔隙中，达到动态平衡，改变了电容原件的电解常数，使电量变化，从而测量气体的绝对湿度及水露点值。2）测试地点的选择：选择两个点进行测试，一是选择压缩机进气口处（目的是分析水露点的高低来确定凝析水能析出多少是否对压缩机造成影响）。二是选择压缩机出气口处（目的分析天然气经高压后水露点发生的变化，对外输气的管线是否造成影响）。53）测试时的注意事项：因测试时使用的是便携式水露点测试仪，需要人工操作

6、，其测试结果与测试仪器及人为操作关系较大，测试时应注意以下几点：①传感器的漂移：传感器的氧化铝薄膜及金层均是疏松结构，随着时间和使用环境的变化，其电容值会不断减小，所以定期标校是必要的，一般一年标校一次。②压缩机出口是高压气体，若通过传感器的气体流量太快，将影响水分子的附着和电容值的测量，应控制放空速度，一般为2～5L/min，最高不超过10L/min。5水露点数据的分析从2012年4月开始至2013年4月，每月一次按照上述要求对1-3人工岛进行了水露点数据的测试，相关数据如表1所示。依据表中数据，进口天然气的水露点在夏季时较高，平均为22

7、.42℃，冬季较低，平均为15.25℃，与进口天然气的温度相比，出口天然气通过压缩机的三级压缩和过滤后，工作压力达到10.5MPa，但水露点值明显降低，通过数据的分析可以看出1-3人工岛通过压缩机空冷器加挡板、设备和管线加伴热保温、配气撬周围加围栏等增温保温方式，确保了天然气的运输温度的稳定，减少了温降，有效的保障了各环节的天然气输送温度高于水露点运行，抑制了管线中水合物形成。6总结1）天然气水露点数据的定期测试和分析对于判断天然气工艺系统的安全平稳运行具有重要意义。计算天然气的饱和水汽含量；判断抑制水合物措施的有效性；根据天然气组分中酸性

8、气体的含量计算管线的腐蚀情况，提高天然气系统的工艺安全管理水平。52）通过水露点的定期监测和及时分析，可以合理并准确确定对天然气管路及容器保温要求和保温措施，有效控制管线冻赌风险