小管径天然气管道封堵动火作业新技术.pdf

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1、石油一{jf建设小管径天然气管道封堵动吠作业新技术李浩玉，王喜娟，王春艳(中国石油长厌油田分公司第二采气厂，陕西榆林719000)摘要：氮气置换动火技术因操作规程标准和指标控制严格、安全等级极高，常用于气田管道动火作业，但投运后的天然气管道中除含大量甲烷外还含少量凝析油和游离水，导致氮气置换动火作业存在困难，管道内无法置换干净的凝析油因挥发导致置换作业周期延长、成本增加。通过将研制成功的天然气管道新型封堵剂(固水乳化剂)及小管径冷冻封堵工艺和设备，与气田现用置换动火技术结合．有效地缩短小管径天然气管道置换动火作业周期．降低作业成本，确保氮

2、气置换动火作业更经济、更安全、更实用。关键词：天然气管道；小管径；氮气置换；动火作业；凝析油；固水乳化剂doi：10．39694．issn．1001-2206．2012。01．0140引言合天然气管道内因凝析油挥发致使动火管道压力增天然气管道运行中，内部含大量甲烷，该化合高的现状，需研发承压更高的管道封堵剂，以确保物无色、无味、易燃、易爆，爆炸极限5％～15％。置换动火更安全、经济、实用。国内外气田为确保天然气管道动火作业安全可靠，1小管径天然气管道封堵动火新技术常选用置换动火技术、微正压不置换动火技术、安针对天然气管道氮气置换动火过程中

3、因内部无全封堵动火技术等．其中氮气置换动火技术因具有法置换干净的凝析油挥发导致作业周期延长、成本技术操作规程标准、指标控制严格、安全等级极高增加的弊端，特研制出适用于气田含凝析油管道的等优点被广泛应用。但在实际置换动火作业中，原新型封堵剂及小管径冷冻封堵工艺和设备。来置换合格的天然气管道因内部存在的凝析油挥发1．1封堵剂性能试验导致动火焊接作业中变为置换条件不合格，需停止在气田管道封堵作业时，考虑管道倾斜、水流焊接重启氮气置换．直至条件合格后方可继续动火，动性较大等情况，向管道内注水实现冷冻封堵的困这就延长了动火作业周期，增加了动火作业成

4、本。难较大，因此需要研制一种固水乳化剂来实现管道现有安全封堵动火技术是当动火点远离阀门冷冻封堵。时，为有效减少油气泄漏、确保动火环境安全而采用高压氮气瓶(压力16MPa)出口的压力控用的管道内局部封堵动火的技术。该技术可截断管制阀给填充封堵剂的密闭工作筒加压，验证封堵道内的油气流，把带油动火变成无油动火，常用于剂的承压、耐压及解压等性能，工作筒选用D6O～站场改线、管道交错走向不明等情况。114mm等四种规格管子。封堵剂试验见图1。安全封堵动火技术有不同的分类方法：一是按1．1．1固水乳化剂的性能物理机械手段分为悬挂式封堵动火、桶式封堵动

5、根据定性试验结论，固水乳化剂应有较强的保火、折叠式封堵动火等；二是按管道内介质是否流水性，冷冻后有良好的强度和密封性，解冻后能恢动分为停输封堵动火和不停输封堵动火；三是按照复原来的膏状体且易溶于水。通过了解化学试剂性封堵形态分为囊式封堵动火、盘式封堵动火、筒式质和大量室内试验，最终选取的材料是：滑石粉、封堵动火、黄油墙封堵动火和冷冻封堵动火。目前乳胶粉、水等。此固水乳化剂承压>2．5MPa，耐现有此类封堵动火技术最高承压0．2～0．8MPa，结压时间>3h(若保持封堵剂的冷冻环境，则承压第38卷第1期李浩玉等：小管径人然气管道封堵动火作业

6、新技术450～2．5MPa压控阀以下冷冻设备来实现，见图2。压图1封堵剂性能试验不惫(a)冷流体冷冻装配示意和耐压时间可任意延长)，加热后易破碎(或溶解)，残渣能够在分离器分离出，不影响管道正常运行。1．1．2固水乳化剂的解冻时间通过性能试验来确定固水乳化剂解冻所需时一间。采用D114mm×12mm、D89mm×10mm、D76mm×9mm、D60mm×8mm的四种规格天然(b)马牙气嘴局部剖视图与实物—气管作为工作筒，分别取800、500、300、200mL的固水乳化剂，将其冷冻固化后在不同的温度下解冻，统计解冻时间，见表1。表1不同剂

7、量固水乳化剂的解冻时间／rainI—I——温度，(c)推基装配不恿图与买物剂量／mL10o9080706050401．管道；2寺L带；3、4、5．保温夹套；6、11．马牙气嘴；7、12．导气管；8．管道焊接切El；9．可溶性支纸板；10．固水乳化剂；13．冷8o0365663697790103流体瓶；14．螺帽；15．推杆；l6．手柄；l7．推塞5o027465155637082图2吹扫冷流体封堵-I-艺3oo24343843526O7120020293341495968操作步骤如下：(1)测算出管道焊接热影响区长度，组装可试验数据线性拟

8、合公式如下：拆分携带的推塞17、推杆15、手柄16，将配制好(1)800mL：Y=-1．0107+141．32的固水乳化剂1O和两侧的可溶性支纸板9依次放(2)500mL：Y=一0．8036+