苏里格气田集输管线清管工艺技术探究

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1、苏里格气田集输管线清管工艺技术探究　　摘要：在苏里格天然气集输管道的建设和运行中，清管是一项非常重要、同时也是有一定风险的作业。因此，对苏10“枝上枝”布站中集气管线清管技术措施及清管规律进行说明，为苏10安全生产提供依据是十分必要的。关键词：天然气集气阀组管道清管稳态模拟动态模拟瞬态模拟中图分类号：[TU279.7+6]文献标识码：A文章编号：1．苏10清管技术措施1.1“支上枝”布站清管方案“支上枝”布站共设集气阀组15座（1＃～15＃）。15个集气阀组中的1#～7#集气阀组进入苏10－3站，8#～12#集气阀组进入已建的苏10－1站，13#

2、～15#先进入11#集气阀组再进入苏10－1站。每座集气阀组均设有清管发球装置，11＃集气阀组接收来自13～15＃阀组的天然气，故11#集气阀组兼具有3套清管收球装置。通过以上设置可定期对相应集气支线进行清管操作。各集气阀组与集气站相对位置见系统附图。1.2清管频率根据临时投产500kPa压降要求、正常投产200kPa压降要求和管线积液计算得到各阀组清管周期为：7表1正压降集气阀组清管周期表对于临时投产阀组和具有负压降的集气阀组经计算（见2.2管线积液规律模拟）压降均可满足生产要求，但由于集液量的增加，会对后续生产操作带来影响，故建议清管周期为：

3、表2临时投产和负压降集气阀组清管周期2．清管运行规律清管过程中主要的工艺参数为清管器运行位置、清管器的运行速度、清管器前后压差及清管器的运行时间等。现采用PIPEPHASE、TACITE对苏10井区待投产的集气阀组的清管操作进行模拟，为现场清管操作提供参考及依据。2.1清管参数确定2.1.1稳态清管模型的计算2.1.1.1集气阀组管线高程变化图1集气阀组管线走向图7从图1可以看出苏里格苏10井区集气阀组管线走向起伏较大，各阀组的最大高程变化为：-115.2～6.3m(1#阀组)、0～45.55m（2#阀组）、0～55.11m（3#集气阀组）、-7

4、7.5m～0（4#阀组）、0～54.8m（5#阀组）、-172.2m～83.02（6#阀组）、-6.8～34.3m（7#阀组）、-16.95～40.73m（8#阀组）、0～106.98m（9#阀组）。2.1.1.2临时投产清管操作表3临时投产集气阀组清管参数表在临时投产条件下，清管要求最小压降为150kPa，各阀组清管时间在2h左右，明显比正常投产条件下清管时间要长，积液量要大，这主要是在该条件下清管速度较慢所引起的。可通过增加前后压差来提高清管速率和减小积液量。此外，由于临时投产即液量相对较大，清管频率要比正常投产要高。2.1.1.3正常投产清

5、管操作在正常投产条件下，清管最小压降为150kPa清管速率维持在5m/s左右，可较好地完成清管操作，各阀组清管时间在1h以内，积液量较临时投产有较大的减少，这主要是由于气体速率的增加对液体具有较好的携带作用造成的。此外，8#集气阀和9#集气阀组清管压降明显高于其它阀组，可见管径对清管压降有较明显的影响。表4正产投产集气阀组清管参数表2.1.2TACITE瞬态清管模拟2.1.2.1临时投产清管操作瞬态模拟7图2临时投产清管参数趋势图从图2瞬态分析结果可知各阀组的清管时间分别为：1.84h（1#阀组）、1.11h（2#阀组）、1.48h（4#阀组）、

6、1.87h（6#阀组）、1.78h（7#阀组）；清管速率在1m/s左右；清管器前后压差维持在一个大气压左右，以上参数与稳态模拟结果相一致。值得一提的是临时投产中，各阀组在清管过程中清管器前后压差出现了较明显的负值，主要是由于临时投产过程中清管速度较小，清管器运行过程中清管器前部液体逐渐堆积使清管器前部压力瞬时大于清管器后部的压力，使清管器做运行方向相反的减速运动，这种现象在上升管路中由为明显，现场可根据实际情况采取增加清管压差的方法加以缓解。图3临时投产压力变化趋势图图3显示出了临时投产清管操作的管线压力变化规律，从中可以发现由于临时投产流体速度

7、较低及清管器前后压差变化较频繁使得压力变化趋势并没有正常投产的清晰、明显。对于清管操作的压力变化规律将在正常投产中加以详细论述。2.1.2.2正常投产清管操作瞬态模拟7图4正常投产清管参数趋势图从图6可清晰的得到各集气阀组正常投产清管操作的时间为：0.42h（1#阀组）、0.28h（2#阀组）、0.27h（3#阀组）、0.32h（4#阀组）、0.21h（5#阀组）、0.38h（6#阀组）、0.42h（7#阀组）、0.62h（8#阀组）、0.26h（9#阀组）；清管平均速率较好的维持在5～7m/s之间；清管器前后压差由于地形的影响变化较大。图5正常

8、投产管线压力变化趋势图从图5清管压力变化图可以看到清管过程中管线各点压力具有相同的变化趋势即启动压力偏高的规律：当清管器放入管道后，由于