甲醇防冻堵工艺在徐深气田的应用.pdf

《甲醇防冻堵工艺在徐深气田的应用.pdf》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、技改与创新化工自动化及仪表，2010，37(4)：106～107ControlandInstrumentsinChemicalIndustry甲醇防冻堵工艺在徐深气田的应用昊贺。，刘思维‘(大庆油田有限责任公司a．采气分公司；b．第五采油厂，黑龙江大庆163000)摘要：从甲醇预防天然气水合物造成管线冻堵的原理入手，根据目前徐深气田注醇工艺现状，从井口和外输两方面，建立了计算合理注醇量的方法，使气井注醇量更加科学合理，避免了甲醇浪费，从而达到节约降耗的目的。同时利用LabVIEW软件编制了计算程序，简化计算过程，方便员工使用，可以为徐深气田气井的合理注

2、醇量提供参考依据。关键词：天然气水合物；甲醇；合理注醇量；LabVIEW中图分类号：F407文献标识码：B文章编号：1000-3932(2010)04-0106-021引言徐深气田采用了多并高压集气低温分离工艺流程，在低温高压集气过程中，管线内很容易形成天然气水合物。天然气一旦形成水合物，易造成阀门、管线低洼地带、管线弯头等处堵塞，严重影响天然气的集输和正常生产。为了防止水合物的形成，天然气生产中通常向管线中注人水合物抑制剂——甲醇。以前采气分公司各井站日注甲醇量都是凭以往经验注入，这样不仅造成了不必要的浪费，增加了采气成本，而且又不能确定是否能够完全

3、预防管道堵塞。本文将从甲醇防堵原理入手，确定合理的甲醇日注入量，使其在避免管道堵塞的前提下，尽可能减少甲醇使用量，从而达到节约降耗的目的。2甲醇防堵的理论依据2．1天然气水合物的性质和形成条件天然气水合物是天然气与水在一定条件下形成的类似于冰的笼形晶体水合物(clathratehydrate)，俗称“可燃冰”。在外观上类似于不干净的冰，它是由某些气体分子嵌入水的晶格中所组成。水合物在气流流速和方向改变的地方，如弯头、阀门、孔板和其它局部阻力大的地方，因压力的脉动、流向的突变，特别是节流阀、分离器入口、阀门关闭不严等处气体节流的地方，由于焦耳一汤姆逊效应

4、而使气体温度急剧降低，会促使水合物形成。在一定的条件下天然气才能形成水合物：①有游离水的存在，若天然气中没有自由的游离水，则不会形成水合物；②系统处于适宜的温度和压力下。对于任何组分的天然气，在给定压力下，存在有一水合物形成温度，低于这个温度将形成水合物，而高于这个温度则不形成水合物或已形成的水合物将发生分解，当压力升高时，形成水合物的温度也随之升高；③形成水合物还有一些次要的条件，如高的气体流速、任何形式的搅动如孔板、弯管及晶体的存在、含盐量和固体产物等⋯。2．2甲醇防堵的原理由于甲醇的羟基团形式相似于水分子，根据相似相溶原理，天然气中的水分极易溶于

5、甲醇中，改变水分子之间的相互作用，降低界面上的水蒸气分压，从而提高了水合物生成压力或降低了水合物生成温度，达到抑制水合物形成的目的。3计算合理甲醇注入量的依据。2“’通常所需甲醇用量包括两部分：一是与管线中的液态水相溶的甲醇用量；另一部分是挥发至气相的甲醇用量。其基本的计算步骤如下：(1)计算天然气在给定压力条件下水合物的生成温度；(2)确定所预计系统的最低温度，从而计算出水合物形成温度降；(3)计算在要求的水合物形成温度降下所需要的甲醇在液相中的浓度，即富液浓度(吸收了湿气水分的甲醇稀释液浓度)；(4)计算液相中的单位消耗量；(5)计算气相中的单位消

6、耗量；(6)计算总的甲醇日消耗量。下面分别进行讨论。3．1水合物形成温度的确定波诺马列夫对大量试验数据进行回归整理，得出不同密度的天然气水合物生成条件方程。当T>273．1K时：lgp=一1．0055+0．0541(丑+r一273．1)(1)当T，<273．1K时：l套P=一1．0055+0．0171(B。+r一273．1)(2)式中：P——压力，MPa；r——水合物平衡温度，K；B，曰。——与天然气密度有关的系数，见表1。收稿日期：2010-01-08(修改稿)第4期吴贺等．甲醇防冻堵工艺在徐深气田的应用·107·表1B和B，系数表I靠0．560．6

7、00．64O．660．680．700．750．800．850．900．951．00IB24．2517．6715．4714．7614．3414．0013．3212．7412．1811．6611．1710．77lB．77．464．248．646．945．644．442．O39．937．9036．2034．533．13．2富液浓度的确定通过加入甲醇，水合物生成温度会降低，Ham—merschmidt第一次提出了天然气水合物生成温度降与甲醇富液浓度的半经验关系式：X=n万32了．0汇4A面T面×100％(3)式中：X——富液浓度，％；△r——水合物形成温度降，

8、℃。3．3液相中甲醇单位消耗量的确定根据采气分公司的应用现状，站内的甲醇泵主要分为两种：一种是