超音速分离器在单井天然气脱水脱烃中的应用

针对塔河油田边远单井远离集输管网,其天然气脱水脱烃难度大的问题,在某单井应用了超音速分离器技术进行天然气的脱水脱烃。介绍了超音速分离器技术的基本原理和超音速分离器中涡流管的组成结构,以及超音速分离器撬装装置应用于某单井天然气脱水脱烃的运行情况,分析了其脱水脱烃工艺在技术、效率、能耗及经济效益方面较常规方式所具有的优势,以及运行中存在的不足。     

非常规天然气超音速脱水工艺与设备发展研究

超音速旋流分离技术是天然气处理技术的一大创新,是超音速冷凝和离心分离技术的有机结合,是天然气脱水处理技术的发展趋势。分析了国内常用天然气脱水系统中存在的主要问题,介绍了超音速脱水技术在国内外的研究及应用情况,并在此基础上提出了一种适用于非常规天然气的脱水处理工艺,分析了改进型Twister管的技术特点,并对该工艺中通用脱水设备的功能要求进行了详细介绍。最后指出非常规天然气脱水处理技术应进一步深入研究的内容。     

超音速分离管技术在海上平台的应用分析

天然气超音速分离管技术是一种全新的天然气脱水和脱重烃技术,同常规技术相比,具有投资少、效率高、能耗低、体积小等优点,但是存在处理过程压力损失过大的缺点。文中通过分析,探讨了超音速分离管技术在海上平台天然气脱水和烃露点控制工艺中的应用,并与常规的天然气处理技术进行了比较。     

超音速分离技术及在气田地面工程中的应用

与传统的低温分离技术相比,超音速涡流管分离技术是近年来在全球范围受到普遍关注的具有重要技术变革意义和节能环保意义的天然气处理工艺技术。本文在介绍超音速涡流管分离技术的发展现状和工作原理的基础上,对当前取得良好运用效果的两种超音速涡流管（3S管和Twister管）进行了评述,着重分析了第1代、第2代Twister超音速涡流管的各自特点及应用情况．简要介绍了超音速涡流管分离技术在脱水系统中的工作情况。对该技术在天然气开发领域的运用进行分析的基础上,总结了超音速涡流管技术运用于气田脱水所带来的优点,展望了超音速涡流管技术在天然气分离中的应用前景,对该技术在国内气田实际应用中的局限性及未来的研究方向提出了一些看法和建议。     

超音速涡流管脱水工艺评述

本文扼要介绍了超音速涡流管(Twister分离器)技术及其在原料天然气水露点控制工艺方面的应用.文章指出:(1)利用超音速涡流管制冷新工艺进行原料天然气的水露点控制与烃露点控制具有明显的节能和环保优势,是当前在全球范围受到普遍重视的新工艺;(2)此项新工艺对西南油气田公司含硫天然气的水露点控制颇具实用价值;(3)国外经验表明在超音速涡流管制冷工艺的技术开发过程中进行一定规模的现场试验是必须的;(4)此类装置在处理含硫原料时必须特别注意材质与防腐问题,也需要相应地解决含硫污水的处理问题.     

超音速分离器：天然气脱水脱烃的新型高效设备

超音速分离器（3S）是分离油气田天然气中的水分和NGL组分的一种新型高效设备。3S与传统的油气田脱水脱烃设备相比，具有工艺设备简单、高效、节能、环保、运转安全性和可靠性高、经济效益显著等诸多优点，是天然气脱水脱烃技术的一项重大突破。文章介绍了3S的研发概况、工作原理、分离天然气水分和NGL组分方面的优势，以及分离气层天然气中水分和油田伴生气中NGL组分的典型工艺流程和示例。     

天然气超音速旋流脱水装置设计及凝结特性分析

天然气中含有的水蒸气往往会导致单位体积气体发热量降低,减少输送管道的流通面积,其中的CO_2和H_2S溶于液态水后还会腐蚀管路。针对实际开采过程中的高压天然气含水问题,结合流体力学和工程热力学原理,设计了1套前置式超音速天然气旋流脱水装置。基于国内外研究现状,建立了超音速旋流天然气凝结流动的数值模型,包括多组分两相膨胀流动模型和水蒸气凝结模型。对超音速旋流天然气脱水装置各个工作段的流动特性进行了数值研究,得出装置内部压力、温度、马赫数、水蒸气内部成核率、湿度的分布规律,并根据数值模拟结果对超音速旋流天然气脱水装置进行了优化设计。     

超音速涡流管分离新工艺先导性技术研究取得阶段性成果

<正>近日,中国石油与北京航空航天大学合作研究的"超音速涡流管分离新工艺先导性技术研究"项目完成了实验室涡流管空气脱水实验,项目研究达到预期效果。该项目是2011年中国石油天然气股份有限公司科研计划项目,为"中石油低碳关键技术研究"项目部分内容。其研究目的在于研发1套可利用原料气压力能实现气液分离的超音速涡流管天然气脱水     

Ti-Mg-Al复合氧化物催化材料的制备及其加氢脱硫性能

中国石油西南油气田公司天然气研究院(以下简称天研院)申请的"一种天然气井返排压裂液回收再利用系统"实用新型专利获得国家知识产权局授权,专利号为ZL201220050049.4。该实用新型专利是一种应用于气井低分子压裂返排液的回收再利用系统,包括返排液的回收与再利用工艺等方面。气井压裂施工后,大量含有各种     

天然气脱水脱烃方法介绍

首先介绍了为满足天然气管输要求的脱水脱烃方法,即“浅脱”。认为对油田伴生气和凝析天然气宜采用注入水合物抑制剂的温降法,以同时满足在管输条件下对水露点和烃露点的要求;对不需要脱烃的气层天然气和经液体脱硫后的净化天然气,则宜采用三甘醇溶液吸收脱水的方法,以满足在管输条件下对水露点的要求。其次还介绍了温降法脱水脱烃所用水合物抑制剂的相关情况。最后指出,进入脱水脱烃设备的原料天然气的清洁度对该设备至关重要,因此务必精心设计和操作前置分离系统。     

1996年的气体加工工艺

美国《烃加工》杂志1996年4月号刊载的气体加工工艺专栏集中介绍了48家公司的58种气体加工工艺流程。其内容包括原则流程图及其说明、应用范围、产品、操作条件、技术经济指标、工业装置、参考文献及专利所有者等。技术内容有脱硫化氢22种,制硫磺或硫酸9种,制氢7种,脱二氧化碳及制合成气各4种,气体分离3种,液化天然气、天然气凝缩液和脱氧化氮各2种,脱水、脱氧、脱一氧化碳各1种。其中拥有气体加工专利较多的有UOP公司（5种）,Costain油气工艺公司（4种）,Shell、Parson、Hlador Topsoe、Linde、Lurgi和周AirProducts＆Chemicals等公司（各3种）。     

克拉2气田第一气体处理厂乙二醇注入量优化分析

克拉2气田第一气体处理厂采用节流法脱水脱烃,注入乙二醇防止水合物的形成,控制天然气的水露点和烃露点,达到管输天然气的技术要求.目前,脱水脱烃装置运行参数与原设计值相比,发生了较大的变化.乙二醇的注入量直接关系天然气水合物生成和整套生产装置的安全性,现场人员由于缺乏理论依据,对乙二醇注入量的调节存在一定盲目性,导致乙二醇注入量偏大,造成乙二醇再生塔负荷大和再生能耗较高.模拟分析表明:现有装置采用85%的乙二醇浓度是合理的,气体处理量按500×104m3/d计算,实际注入量比抑制水合物生成所需的乙二醇多200～300kg/h.本文提供两种节流压力下不同处理量时的乙二醇注入量,确保脱水脱烃装置运行的安全性和经济性,为现场人员调节乙二醇注入量提供理论依据.     

湿气再循环超音速分离管脱水性能的试验研究

湿气再循环超音速分离管可以将天然气中的液体和烃类有效地分离出来,并可以将气体进行循环分离,从而提高分离效率。为了对该装置的脱水性能进行系统全面的研究,搭建了室内试验台。试验结果表明:相比已研发的超音速分离技术,在相同压损比下再循环超音速分离管可以获得更高的露点降,说明其具有更好的脱水分离性能;当压损比为0.81时,该装置最大露点降可以达到28.12℃;压损比是决定再循环超音速分离管脱水性能的关键因素,在允许范围内适当增加压损比是提高再循环超音速分离管脱水性能的有效途径;保持气流在分离管内部的Laval喷管喉部处于临界状态,并达到临界流量是保证再循环超音速分离管良好工作性能的低限要求,否则会降低装置的脱水性能;湿气出口压力对再循环分离管的脱水性能影响很小。所得结论可为湿气再循环超音速分离管的结构优化和现场应用提供参考。     

天然气小制冷量低温脱水脱烃技术

在国内某采油厂集气站天然气集榆工程中应用天然气小制冷量低温脱水脱烃技术,降低其管输烃露点和水露点,大幅度降低了天然气低温脱水脱烃的制冷能耗,节约了运行费用,取得了明显的效果.     

苏里格气田低温脱水脱烃装置换热工艺优化

苏里格气田天然气的主要成分为甲烷,还含有一定量的C_2~C_6和极少量的C_7+以上重烃组分,为满足管输气的水、烃露点要求,需要同时脱水脱烃。苏里格气田采用中低压集气,集气站来气需增压后外输,因没有剩余的压力能可供利用,所以采取外部冷剂制冷法脱水脱烃。天然气经制冷单元的温降值决定了天然气低温脱水脱烃工艺的能耗,苏里格气田低温工艺制冷装置目前设计的天然气制冷温降值为10℃。经计算认为,通过更换高效的换热器,5℃的制冷温降值就可满足苏里格气田低温脱水脱烃工艺净化要求,而日处理500×10~4m~3天然气低温脱水脱烃装置制冷系统的理论功耗将从494.8 k W降至249.3 k W,可大幅度地降低天然气净化系统的能量消耗。     

甲醇气体处理流程提供了经济性与多功能性

法国石油研究所(IFP)开发了一种只用甲醇作为溶剂的Ifpexol工艺来处理天然气,进行脱水,控制露点,回收烃液和酸气脱除.工艺可分为三个主要部分:Ifpex-1-脱除湿气体中的烃类和水;Ifpex-2-脱除酸气;Ifpex-3-凝析烃和溶解酸气的脱除及回收痕量的甲醇.     

集冷凝和离心分离功能于一体的天然气超音速旋流分离技术

天然气超音速旋流分离技术具有结构简单紧凑、无转动部件、可靠性高、无化学添加剂、投资和维护费用低等优点,工业应用前景广阔,但由于其过程的复杂性,理论研究还不成熟。为了推进该技术的大规模工业化应用,在介绍天然气超音速旋流分离器的结构及其工作原理的基础上,阐述了其旋流流动过程、内部凝结过程和内部流动过程等数值模拟的研究新进展,分析了近年来国内外有关的实验研究现状,总结了相关数值模拟和实验研究的进展,并对未来天然气超音速旋流分离技术亟待解决的关键问题进行了展望。研究结果表明:(1)目前关于超音速旋流分离器的数值模拟研究主要集中在旋流流动过程、内部凝结过程和内部流动过程等方面,并取得了一定成果;(2)国内对超音速旋流分离器的实验研究主要集中在低压实验,而在高压天然气的凝结机理及分离机理研究等方面则可能尚存在着一定的差距。结论认为:(1)解决超音速喷管的收缩段曲线和扩张段曲线的匹配、旋流器的结构优化设计与安装位置等问题,有助于气体凝结和提高气液分离效率;(2)开展符合天然气实际操作工况的高压实验,有助于探究天然气旋流分离的凝结和分离机理;(3)亟待在准确揭示高压天然气跨音速流动时其中水分及重烃的凝结机理和分离过程方面进行深入研究,确定影响分离性能的因素,以期为天然气旋流分离器的工程设计与应用奠定坚实的理论基础。     

榆林气田集输气管道清管周期的确定方法

以榆林气田两种不同脱水脱烃工艺所对应的天然气集输管道为例,计算了清管前后的管输效率,表明适时清管可以大大提高管输效率。针对榆林气田不合理的清管制度,介绍了沿途有、无天然气进出两种情况下天然气管线清管周期的确定方法。实际应用结果表明:该方法简单、可靠,为科学清管提供了依据。     

《一种应用于天然气井的回收压裂液》发明专利获得授权

由中国石油西南油气田公司天然气研究院(以下简称天然气研究院)申请的《一种应用于天然气井的回收压裂液》发明专利获得授权(专利号ZL 20111 0238850.1)。该项专利主要针对四川气井多位于丘陵、山区,井场附近缺乏足够的、合适的压裂液配液用水问题以及压裂作业后产生的大量返排液难处理、环境风险大等问题开发出的一种压裂液循环利用技术。该技术主要包括具有耐剪切、低伤害、可回     

逆流型涡流管流动与传热特性模拟研究

涡流管能量分离机理较复杂,采用计算流体力学(CFD)模拟分析可实现较直观的流场与能量跟踪,为此应用Realizable k-ε模型对四流道涡流管进行天然气节流三维数值模拟。结果表明:涡流管中心为内旋流,从热端流向冷端出口,轴向速度为正值;靠近管壁为外旋流,从入口流向热端管出口,轴向速度为负值,内外旋流之间为轴向零速度面。在二次流作用下,涡流管内出现显著的能量分离。由于存在制热效应,与节流阀相比,相同压降下涡流管温降幅度更小,在天然气集输站场上有望采用涡流管代替节流阀,以简化工艺流程。