天然气集输管网系统优化.pdf

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1、工业技术天然气集输管网系统优化李天祥罗佳佳赵强尚纪超吴建超1．冀东油田南堡作业区河北唐山0632002．冀东油田勘察设计院河北唐山0632003．冀东油田油气集输公司河北唐山0632004冀东油田油气销售公司河北省唐山063200【摘要】天然气集输管网系统是一个密闭的、复杂的系统。天然气集输管网系统优化是在油气田开发地面工程建设中必须首先解决的问题。在固定的管线规格下，保证管线的外输能力，确保管线畅通无阻，解决产气量增加同消耗量不变之间矛盾，都是保障整个天然气集输系统稳定的必要条件。本文通过对数据的分析，对生产运行参数和工艺流程进行优化，有效保

2、证了冀东油田天然气集输地面系统的平稳高效运行。【关键词】天然气集输管网系统生产运行回压升高优化冀东油田南堡作业区随着开发的不断深入，原有的天然气集输1、天然气集输管网系统实际生产运行情况管网系统已经不能满足现在的开发需要。为此，本文通过对南堡作南堡作业区天然气为原油伴生气天然气集输处理系统核心在业区天然气集输管网系统的实际生产运行情况及问题的分析．对天先导试验站，处理能力为8O万方／天，各岛产出气量见表1—1。各然气集输管网系统和生产运行参数进行优化。岛集输来液压力及设定压力见表1—2。名称陆岸采油队1—1号人工岛1—2号人工岛2-3号人工岛合

3、计平均日耗平均日输设计日采油队采油队采油队气量气量处理能力气量(万方)1015422895108575NP1—1D外输汇管NP1—2D外输汇管先导试验站进站汇管NP2—3LP外输汇管压力(MPa)设定压力MPa)压力(MPa)设定压力(MPa)压力(MPa)设定压力(MPa)压力(MPa)设定压力(MPa)11≤O7115≤07O9≤O710≤O7天然气集输管网系统简图AT——温差．。C：L——管线长度米。式中：在生产过程中dR．、Ts、Z一定。PspsRgTs(2—2)p——工程标准状态下气体密度千克／米R。——天然气气体常数；R：图1—1天

4、然气集输系统简易流程图s(2—3故P。=RTs(2～42、天然气集输管网系统存在问题——工程标准状况下空气密度=1205千克／米(1)天然气实际外输量超出了设计外输量。南堡作业区日产所以P。一定。天然气量95万方天然气的日消耗量10万方．剩余85万方需要各流态下水力摩阻的计算公式如下：外输。然而，压缩机作为天然气外输的核心，其处理能力只有75万方，故天然气的实际外输量超出了设计外输量。：o067f+￡1e(2-5)(2)各采油队集输汇管压力高出设定压力，单井井口回压升在水力光滑区．t58／~。远大干s，上式变为高．能耗增大．产量降低。：0_06

5、7fRr：ml844傀”e(2-6)3、天然气集输管网系统问题分析在粗糙区．158／R。远小于占上式变为：天然气集输管网系统是一个密闭的．复杂的系统。天然气产量^：o067。：0067f．!．1。：9．587l0d一的日益增加同天然气消耗量不变之间的矛盾造成南堡作业区集输l00od／(2—7)管网系统回压升高从而致使井口回压升高。鉴于输气管线几乎都在粗糙区和混合摩擦区工作这一情况．西先导试验站外输管线作为南堡作业区天然气集输管网的最终方国家广泛采用输气管线水力摩阻系数的专用公式，威莫斯公式：0．009407外输管线．管线规格一定．外界环境一定．

6、所以可根据水平管线基：————；(2-8)本方程式如下若管线规格已知．则可计算出水力摩阻系数。7-p7T由上述推导得知：在相同的管线规格，相同温度变化外输气(2—1)量增加外输起点压力同外输终点压力的平方差增大。Q——气体的质量流量公斤／秒水．天然气集输管网是一个密闭系统，取管线终点单位体积管线作R——空气气体常数，为研究对象可根据理想气体状态方程一——标况下天然气温度．开：_P_V：n(2—9)Ps——标况下天然气压力，帕：P——理想气体的压力；PzPq——、输气管线起、始点压力帕；V——理想气体的体积：——输气管线内径，米：n——气体物质的

7、量：——水力摩阻系数；R——理想气体常数；z——气体压缩因子T——理想气体的热力学温度。2010．7116工业技术单位体积管线的容积不变，实际外输情况下．温度变化不大，4、天然气集输管网系统优化也视为不变．当天然气管网下游用户的用气量保持不变的情况下．对天然气集输管网系统所存在的问题进行分析．并根据分析结外输天然气气量增加．则n增大故P增大。果对天然气集输管网系统进行了优化。管线终点压力增加．故管线起点压力增加。因此，造成南堡作4．1天然气集输管网优化业区集输管网系统回压升高从而导致各岛集输汇管压力升高单投产～号岛集输系统，配合陆岸终端联合站投

8、产，优化南堡油井井口回压升高。田集输系统管网运行工艺流程。(见图2-1)图2—1天然气集输系统流程图42天然气集输管网系统运行参数优化控制在04MPa