长庆气田天然气处理工艺研究

根据长庆上、下古气田气藏的不同地质特征,在长庆气田榆林气区采用了天然气低温分离工艺。介绍了国内外天然气处理工艺的发展历程和目前的应用情况。论述了天然气低温分离工艺的技术特点、工作原理、技术流程以及在生产中确定和控制低温分离温度的方法,同时还介绍了新创造的小压差节流制冷工艺的原理和应用情况。     

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长庆气田采用高压集气集中注意中注醇工艺流程，部分气井及集气管线在生产运行过程中暴露出堵塞严重等问题，为此开展井下节流技术的研究和应用具有重要的实际意义。章结合井下节流工艺技术在长庆气田应用的大量现场试验资料，简述了该工艺的基本原理，定量分析了该项工艺技术应用对提高气流携液能力，改善水合物形成条件及减少管线堵塞次数等方面取得的经验和认识。     

安塞油田长6层原油与天然气的溶解性

长庆油田注气驱油先导性试验预计将在低渗透的安塞油田坪桥区进行。作为室内前期工作，研究了安塞长６层原油与长庆气田天然气及长庆气田天然气／马岭炼厂液化气混合气之间的混相性质，测定了油气混合体系中气相的组成、油相中溶解气体的组成及油相（溶气原油）的高压物性。研究结果表明，对于安塞长６层原油，天然气／液化气混合气是比天然气更有效的驱替气体     

丙烷压缩循环制冷低温天然气处理工艺技术在榆林气田的应用

长庆榆林气田南区采用集气站节流膨胀制冷低温分离的工艺技术，但在管输中有反凝析现象，影响了正常生产。同时考虑气田生产后期气井压力降低，大部分气井压力将不能满足天然气进集气站节流制冷达到低温分离的条件。为此选用丙烷压缩循环制冷低温天然气处理工艺技术，集中对天然气进行脱油、脱水处理，取得了满意的效果。文章介绍了在长庆榆林气田南区采用丙烷压缩循环制冷低温天然气脱油、脱水工艺技术以满足外输天然气水、烃露点的要求。     

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长庆气田主要采用高压集气集中注醇工艺流程，防止气井生产过程中形成的水合物堵塞，但部分气井及集气管线在生产运行过程中暴露出堵塞严重等问题，为此开展井下节流技术的研究和应用具有重要的实际意义。文章介绍了该工艺的基本原理、井下节流器室内模拟试验以及施工参数优化设计，同时结合井下节流工艺技术在长庆气田现场试验资料，分析了该项工艺技术应用对改变水合物形成条件及减少管线堵塞次数等方面取得的效果。     

井下节流技术在低温分离工艺中的应用

在简要介绍井下节流技术在国内外应用现状的基础上，针对长庆气田采用高压集气集中注醇工艺流程、部分气井及集气管线在生产运行过程中暴露出堵塞严重等问题, 通过大量室内性能试验研究，对卡瓦式井下节流器及配套工具进行了改进完善，研发了预置工作筒式井下节流器，开展了室内试验研究和6口井的现场试验。通过井下节流技术在榆林气田的应用，实现了“单井不注醇或少注醇、集气站不加热节流降压、低温分离”工艺，降低了加热炉负荷，减少了燃气和甲醇消耗量，提高了经济效益。通过研究及试验，初步形成了适合低温分离工艺的井下节流配套技术，具有明显的技术经济和社会效益，为高效开发长庆气田上古生界气藏提供了一种有效的技术途径。     

丙烷压缩循环制冷低温天然气处理工艺技术在榆林气田的应用

长庆榆林气田南区采用集气站节流膨胀制冷低温分离的工艺技术,但在管输中有反凝析现象,影响了正常生产。同时考虑气田生产后期气井压力降低,大部分气井压力将不能满足天然气进集气站节流制冷达到低温分离的条件。为此选用丙烷压缩循环制冷低温天然气处理工艺技术,集中对天然气进行脱油、脱水处理,取得了满意的效果。文章介绍了在长庆榆林气田南区采用丙烷压缩循环制冷低温天然气脱油、脱水工艺技术以满足外输天然气水、烃露点的要求。     

长庆气田防止气井水合物堵塞综合技术

本文对长庆气田多井高压集气集中注醇工艺流程中常常出现的堵塞问题进行了探讨,并且开展了注甲醇工艺、井下节流工艺、高压集气管线气液两相流动规律研究及防堵工艺等技术的研究,通过现场综合防堵试验,大大减少了气井水合物堵塞的次数,有力地保证了气井的正常生产,取得了良好的经济效益和社会效益。     

天然气井井下节流技术在长庆气田的应用

针对长庆气田高压集气管线运行中堵塞严重等问题，开展了天然气井井下节流工艺技术的研究，在大量研究和中间模拟试验的基础上，进行了10口井17井次现场试验，达到了井下节流的目的，取得了显著的经济效益和社会效益。     

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长庆榆林气田在开始建设时采用了常温分离的技术工艺，但在生产中发现集气、输气管道中有凝析油析出。影响了正常生产。为此，首先在榆—9集气站改用低温分离的集输工艺，经过工业模拟试验，目前已在该气田其他集气站逐步推广。章介绍了在长庆榆林气田南区上古生界气藏开采中，充分利用气藏地层压力，采用节流制冷脱油、脱水的低温分离工艺，以满足外输天然气水、烃露点的要求。     

气井井下节流降压工艺方法探讨

结合气井生产特点，对汪家屯气田水合物的生成机理及产生规律进行了研究，阐述了水合物形成机理，即天然气水合物是天然气中的水和气体在低温高压下的产物，其形成与天然气组分和地层水的矿化度、温度和压力有关。为探索新的水合物的预防技术，在易形成水合物气井上，开展了井下节流防治水合物工艺试验，其原理是将地面气嘴移到井下产层上部油管内，使天然气的节流降压膨胀过程发生在井内。通过井下油嘴节流、降温后的天然气仍可吸收地层温度，降低井筒内天然气压力，提高采出天然气的井口温度，破坏水合物的生成条件，达到防止水合物生成的目的。     

高压气井井下节流工艺

针对塔河油田高压气井生产过程中井口天然气水合物冻堵现象,考虑天然气水合物生成因素和井下节流工艺特点,研制了坐放式井下气嘴。简要介绍了这种井下气嘴的结构组成和技术参数,举例说明了其现场应用情况,指出使用这种气嘴可控制高压气井产量、井口压力和井口温度,有效预防天然气水合物生成,有效防止井口冻堵。     

天然气小压差节流制冷脱烃工艺技术

针对已建成的长庆榆林气田外输天然气烃露点超标的情况,在尚有0.5～0.8MPa的压差可以利用的情况下,设计了小压差节流制冷脱烃工艺。日处理天然气89×104m3/d,原料气温度从20℃降至-18℃,脱出重烃1.1m3/d,使外输天然气露点达到了要求。     

长庆气田天然气集输现状

针对长庆低渗透、低丰度、低产气田的开发和建设特点,概要介绍了长庆气田地面建设中所采用的高压集气、集中注醇、多井加热、天然气净化、自动控制等一系列新工艺、新技术。经实践证明这些技术对长庆气田的情况是适合的,能使读者对长庆气田的天然气集输状况有一个大概的了解,从而为高效开发低渗透、低丰度、低产气田提供参考。     

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天然气膜法脱水工艺技术是近年来发展起来的高新技术，该技术使膜分离技术和固体催化转化技术相结合，既克服了传统工艺脱水的不足，又使集成工艺的优势得以充分发挥。其中天然气膜法脱水工艺技术是天然气“净化”的重要核心内容之一。它利用气体不同组分通过薄膜时的速率分异现象将天然气中的饱和水蒸气除去，从而降低天然气水露点，以达到天然气管输要求。并介绍了天然气膜法脱水的工艺流程，该工艺通过在长庆气田的工业性试验，取得了技术上的成功，与常规的三甘醇脱水工艺相比，具有明显的优越性。     

井下节流技术在低温分离工艺中的配套应用

长庆榆林气田集气站内采用多井加热、节流制冷、低温分离工艺流程，气井井口压力为18～22 MPa，单井进站天然气直接节流制冷后温度将低于-20 ℃，这超过了集气站所采用设备普通20^#钢适用温度范围，需要先经加热后再节流，才能达到低温分离工艺温度要求。针对集气站低温分离工艺运行实际，为解决多井集气站所辖低产气井井筒积液、采气管线水合物堵塞频繁等问题，引入井下节流技术，研究了井下节流技术和配套低温分离工艺应用基本原理和技术关键，现场共成功配套应用14井次，使单井采气管线运行压力降为10～12 MPa，单井进站天然气直接节流制冷，停运了多井加热炉，不但满足了低温分离工艺温度-8～-18 ℃的要求，而且有效解决了低产气井水合物堵塞等问题，实现了正常生产和节能降耗，减少了甲醇注入量和燃气消耗，提高了气井采气时率，14口井每天可节能价值约1.07万元，经济效益显著。     

克拉美丽气田天然气烃水露点控制工艺改造

克拉美丽气田天然气处理站烃水露点控制工艺采用J-T阀节流制冷,注乙二醇防冻的低温分离工艺,但其外输天然气烃水露点出现不稳定、不合格现象。应用HYSYS软件根据天然气处理流程的物料及能量平衡评价烃水露点控制工艺,结果为:高压节流注醇工艺选择合理;通过对其核心设备包括低温分离器和气-气换热器结构及工作性能分析,找出烃水露点不合格的主要原因是低温分离器和气-气换热器选型不合理。根据克拉美丽天然气处理站烃水露点不合格原因提出了改造方案:沿用高压节流注醇工艺,其关键设备选型采用两台管壳式换热器(固定管板式)串联+SMMSM高效分离器的组合方案,将外输天然气烃水露点计算值控制在-13℃左右,考虑低温分离器与烃水露点的实际温差,可控制外输气烃水露点能达到小于-5℃的要求。     

天然气疏水阀在长庆气田的运用

针对天然气疏水阀在长庆气田的现场运用，进行分析评价，探讨气田分离排液工艺新技术。     

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从1989年发现陕参1井至今，长庆气田经历了15年的勘探开发与地面工程建设。截至目前，已累计销售天然气120×108m3，主要输往北京、天津、西安、石家庄、银川及“西气东输”下游的上海、苏州、郑州等城市作为民用燃气，部分用于发电和化工原料（例如合成甲醇）等。文章根据长庆气田靖边、榆林、苏里格等气区中天然气生产规模、温度、压力、气体组成等特点，分别介绍了这些气区的天然气净化情况，其中着重介绍了靖边气区天然气净化中的脱硫脱碳、酸气处理和配套工艺技术。     

气井井下节流动态预测

气井井下节流工艺将节流器安装于油管的适当位置来实现井下调压，能充分利用地热对节流后的天然气加热，从而改变天然气水合物的生成条件，对于防止水合物生成起到了积极的作用。井下节流后，气体由于压力降低而膨胀，气体的压能转变成动能，促使气流速度增大，有利于提高气井的携液能力。文章应用节点系统分析方法，以井下节流器为节点，建立了气井井下节流过程井筒压力温度动态预测模型。该模型综合考虑了流入动态和井筒径向传热机理，能够预测井下节流压力、温度等重要参数，为井下节流动态分析、井下节流器工艺参数设计、水合物防治、排液采气工艺提供了必要的技术手段。