重庆气矿天然气集输系统水合物成因及防治对策

《重庆气矿天然气集输系统水合物成因及防治对策》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com天然气勘探与开发2008年3月出版重庆气矿天然气集输系统水合物成因及防治对策胡德芬(中国石油西南油气田公司重庆气矿)摘要针对重庆气矿冬季天然气集输管网水合物堵塞现状，结合水合物形成的边界条件，分析了水合物形成原因，并找出了影响水合物形成的主要因素。同时，在对现有集输系统现状进行适应性分析的基础上，提出了针对性的改进措施，为作业区制定冬季防冻堵方案提供了理论依据。关键词集输系统水合物成因堵塞对策0引言球等措施。采取上述预防措施虽已取得了一定效果，但部分管线、设备在冬季仍频繁出现水合物堵塞，严重地影响和制约了气井

2、的正常生产。在天然气开采过程中，由于集气支线和部分集输干线采用湿气输送，随着流态和环境温度的变化，在这些管线中或多或少地会产生凝析水，并逐1重庆气矿天然气集输系统水合物渐积聚。随着积聚物的增加，遇管线起伏较大之堵塞现状处，当冬季气温较低时，在管线低洼处或气流通过阀门、三通、分离器分离头等可能产生节流效应的调研结果表明：2005年冬季重庆气矿忠县、开地方就会出现水合物。水合物一旦开始形成，就会县、万州、开江和梁平等采输气作业区有近30多条集气支线或干线、集输场站多次发生不同程度的水由于减少流通面积、产生节流效应而加速其进一步形成，最终可能堵塞管道造成管线憋压引发事故。合物堵塞现象，其中忠县和开

3、县作业区发生水合物而且，在管道出现堵塞时采取放空降压等紧急解堵堵塞次数最多，对生产影响最大。据统计(表1)，2005年l1月至2006年3月，以上五大作业区共发措施恢复生产，也将造成气量损失或影响生产。为了解决重庆气矿冬季集输管线水合物堵塞生冰堵122次，清管通球391次，影响天然气产量近400x10m。，放空损失气量近26x10m。。从统问题，现场一般采取保温输送、干气输送或加注防冻剂等方法。保温输送适于在场站进行，采取水套计结果看，发生水合物堵塞最严重、堵塞次数最多、炉加热提高气流温度即可；干气输送主要针对长输清管通球最频繁的管线主要来自高含硫集输管线、高压采气(气举)管线和部分地处高寒

4、地区、管线起管线；对于集气支(干)线的水合物防治问题目前只能采取加注防冻剂、加密分离器排污并辅以清管通伏较大的湿气输送集气支(干)线。表1重庆气矿各作业区2005年冬季水合物堵塞情况作业区冰线冰数清数蔫衰忠县93413020010开县6291188010万州23O35602．0开江41375401．5梁平11633202．0合计2212239140025．5作者简介胡德芬，女，工程师，1986年毕业于重庆石油学校采输专业。1996年毕业于西南石油学院石油工程专业，自199o年始一直从事石油天然气采输工艺技术研究。地址：重庆江北大石坝大庆村重庆气矿气田开发工艺研究所。电话：023—673137

5、21。Email：hudf@petmehi-ns．C∞Lcn·60·维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com第31卷第1期天然气勘探与开发从动力学角度看，气体水合物的形成通常是气2水合物形成原因分析体溶于水相并生成水合物晶体的过程，它由溶解、成核(晶核的形成)和生长聚集等步骤组成。在一定2．1天然气水合物的形成条件压力条件下，当气体温度低于水合物形成平衡温度天然气水合物的形成除与天然气的组分和游离以下若干度，并经过一定时间(诱导期)后才能形成水含量有关外，还需要一定的热力学条件，即一定的水合物晶体。温度和压力。从热力学观点来看，水合物的自发生2．2

6、水合物形成原因分析成绝不是必须使气体被水蒸气饱和，只要系统中水现场调研结果表明，造成重庆气矿天然气集输的蒸汽压大于水合物晶格表面水的蒸汽压就足够管线和地面设备冬季发生水合物堵塞的原因非常复了。概括起来讲，天然气形成水合物必须具备以下杂，影响因素较多。主要表现在有以下几个方面：条件：(1)天然气气质较差，硫化氢含量较高，提高了(1)具有能形成水合物的气体分子，如小分子水合物形成温度烃类物质和H：S、CO：等酸性组分；据统计，2005年冬季气矿高含硫集输管线或设(2)有液态水存在，天然气温度必须低于天然备共发生水合物堵塞6O次，占总堵塞次数的49％。气的露点；究其原因主要是上述天然气中硫化氢含量

7、较高，提(3)低温：系统温度低于水合物生成的相平衡高了水合物形成温度，如表2所示。温度；(2)输压较高且冬季持续低温，为水合物形成(4)高压：系统压力高于水合物生成的相平衡创造了条件压力；·输送压力的影响(5)其它辅助条件：如气体流速和流向的突变天然气的输送压力越高，其水合物形成温度越产生的扰动、压力的波动和晶种的存在等。高，如表3所示。表2部分高含硫气井水合物形成温度预测注：峰l5井下游高峰站一凉风站管线H