超声速天然气脱水技术在海上平台的应用

针对海上平台传统天然气脱水技术存在占地面积大、装置相对复杂、系统运行成本高、维护费用高及环境污染等问题,研究一种新型天然气脱水技术在海上平台的适用性。以海上平台某项目为例,分析超声速天然气脱水技术在应用中存在的问题,得出一套系统设计解决方案,同时指出该技术在海上平台推广应用的关键技术指标,以期为将来的技术完善和应用提供理论支撑。     

海上平台各系统管线的断管技术要求

海上采油平台油、气、水系统管线的材质有碳钢、不锈钢、低温碳钢、镀锌管、玻璃钢管等。不同的管线材质,其管线切断长度存在着差异。本文主要阐述了不同材质管线断管的原则要求,说明不同材质管线断管存在差异。     

海上某平台生产分离器油水分离应用探讨

以海上某平台生产分离器为例,介绍了分离器的结构和工作原理以及在实际运行中存在的问题.分析讨论了分离器油水界面高度、药剂处理效果、运行温度及分离器A/B进液不均等因素对分离器分离效果的影响,为生产分离器在海上平台更好地进行油水分离应用提供了借鉴参考.     

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。     

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。     

冰区海上平台管节点疲劳寿命计算的新方法

我国渤海湾的海冰对海上结构物的作用，较波浪的作用尤为重要。海冰作用于近海平台管节点承受的最大应力与海冰的破裂形式密切相关。海冰的破坏形式主要有：挤压、屈曲、弯曲等，过去在计算应力时，只是按照一种破裂形式，本文综合起来同时考虑几种破裂形式。现有规范中，未给出低温冰载荷作用下的海洋结构用钢的疲劳寿命曲线，本文根据石油大学进行低温随机冰载作用下疲劳裂纹扩展试验的结果，给出了疲劳寿命曲线及其参数。文章在产     

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。     

超音速分离技术在塔里木油气田的成功应用

超音速分离技术是一种集低温制冷及气液分离于一体的新技术,2011年6月,国内引进的首套超音速分离器（super sonic separator,3S）在中国石油塔里木油田公司牙哈作业区凝析气处理厂投产成功。为此,介绍了超音速分离器的工作原理及脱油脱水工艺流程。运行效果表明,相对于传统制冷（如J-T阀、冷剂和膨胀机制冷）设备,超音速分离器具有以下优势：①效率高。发生在超音速喷管中的膨胀降压、降温、增速过程以及发生在扩散器中的减速、升压、升温过程,均为气体的内部能量转换过程,经过全面优化设计,能使能量损失降低到最低限度。②能耗低。与低温法丙烷制冷相比,在凝液收率相同的情况下,3S可减少制冷压缩机电耗50%～70%;而3S代替膨胀机,在凝液收率相同的情况下,可多回收15%～20%的压缩功率。③无转动部件、属静设备,因此运行更加安全可靠。④工艺过程和设备简单,投资省。⑤本身无消耗,无须水、电、仪表风的支持,除了温度和压力的监控,不依赖控制系统,运行成本低。⑥无废水、废液排出,对环境无影响。⑦体积小,占地和占有的空间小。超音速分离器可以更深度地脱水脱油,从而提高商品天然气品质,并可增加凝液产量,同时明显降低能耗,获得更好的经济效益。     

海上平台往复式压缩机工艺配置方案

针对中小型气田干/湿气压缩机配置开展方案A(两级湿气压缩机、一级干气压缩机)和方案B(一级湿气压缩机、两级干气压缩机)的对比研究,气田的压缩机配置根据各井口压力的变化情况以及外输压力的要求确定。研究发现:方案B在生产分离器台数和湿气压缩机台数上都具有优势,设备较少,且没有级间进气的要求,选型方便,设备投资和操作可靠性较优。     

雷卡定位技术在平台导管架海上就位中的应用

从承建施工的角度出发,认真分析采油修井一体化平台基础部分的结构特点和海上施工的难点,介绍如何引进当今较为先进的雷卡定位技术,实现导管架的海上准确就位,为一体化平台的投入使用奠定了坚实的基础。     

海上平台三甘醇脱水装置故障分析及工艺优化

目的解决某海上平台三甘醇脱水装置无法达到脱水要求的问题。 方法基于现场实际生产数据,采用HYSYS软件进行该工艺系统的模拟分析,找出该系统运行问题的原因。 结果脱水塔入口天然气中水含量过高是影响脱水系统效果的主要因素,改造方案应考虑入口过滤分离器和重沸器改造两方面。结合平台实际情况,最终确定改造方案为更换入口过滤分离器滤芯与重沸器电加热器。改造后,在表压5.2 MPa下的干气水露点从6 ℃降至-23 ℃,达到预期效果,且为后续扩容预留了操作空间。 结论该海上平台三甘醇脱水装置处理量无法达到设计值的原因可能是入口过滤分离器性能不达标导致脱水塔入口天然气中水含量过高,建议在进行三甘醇脱水装置工艺设计时,严控入口过滤分离器处理指标,并根据入口过滤分离器处理指标配套三甘醇脱水装置。      

海洋平台点火控制盘调试技术

海洋平台调试的目的是检验设备、系统的安装情况以及设备性能是否符合设计要求,并解决和完善设计、建造等阶段的遗留问题.以丽水36-1天然气平台为例,点火控制盘包括地面内传焰点火装置和高空点火装置,高空点火有自动和手动两种方式,调试工作在海上完成,主要包括外观检查、功能检查、高空点火测试、内传焰点火测试、中控信号测试等,调试过程中容易出现漏气、内传焰点火失败、中控信号指示错误等问题.为合理利用丙烷气,先进行高空点火调试,后进行内传焰点火调试.     

海上平台直升机甲板受环境影响的安全分析评估

通过对比分析国内外规范中对直升机安全起降受环境影响的相关要求,认为英国标准CAP437及其推荐做法更适用于海上平台直升机甲板受环境影响的分析评估。结合CAP437提出的指导性建议,应用CFD方法研究了荔湾3-1气田中心平台直升机甲板布置的不同方案,模拟计算了直升机甲板上部空间烟温和湍流的分布情况,得出了直升机飞行的年不可用概率,最终确定了直升机甲板布置的最优方案。     

低温环境下海洋平台管节点的断裂力学分析

从冬季导管架海洋平台服役的工程实际出发 ,分析研究了管节点的低温疲劳裂纹扩展速率 ,给出了管节点表面裂纹扩展的主要控制变量应力强度因子的计算公式。经过对比和计算 ,得出了在 -2 5℃低温环境下管节点da/dN -ΔK关系式中材料参数c和m的具体值 ,为冬季海洋平台管节点剩余疲劳寿命的估算和安全性评估提供了依据。     

HYSYS软件在某海上气田三甘醇脱水工艺中的应用

为了优化某海上气田三甘醇脱水工艺,确定合理参数,实现最优处理效果,采用HYSYS软件建立模型,在天然气处理量为200×10~4 m~3/d、吸收塔操作压力(表压)为10 600 kPa、贫甘醇循环量为1.17 m~3/h的工况下,对天然气入口温度、贫甘醇入口温度、贫甘醇质量分数、再沸器温度、汽提气流量进行模拟优化,得到各自变量与因变量之间的变化关系。在此基础上,得出最优运行参数,从而指导现场实际。经验证,在天然气入口温度为33℃、贫甘醇入口温度为40℃、贫甘醇质量分数为99.30%的工况下优化参数,天然气脱水系统运行正常,外输干气水露点达到平台外输标准,表明HYSYS软件可根据实际工况对现场工艺参数模拟优化,结果较准确,可在其他海上气田推广应用。     

基于频率响应函数的海洋平台结构损伤检测

结构的损伤会引起结构频率响应函数的变化,对于导管架式海洋平台,考虑在不同位置、发生不同程度的损伤、发生多处损伤以及噪声影响时,通过用数值计算方法,利用结构频率响应函数的变化可以预测平台下部结构中构件的损伤。这种方法可对断裂构件进行初步定位;还可能判断多处损伤的存在;在10%随机噪声的情况下,仍可以判断平台下部构件的断裂损伤。     

JZ20-2MUQ海洋平台的动态特性研究

建立了JZ20-2MUQ平台的有限元模型,采用动力有限元方法对其进行了有限元计算,获得了结构的前10阶固有频率和模态振型,并且与实测结果相比较,结果接近,表明了建立有限元模型的正确性.在此基础上,研究了平台的结构因素对平台动力特性的影响,其结论对平台的设计或结构改进具有指导意义.     

海洋平台生产设施配管设计

海洋平台生产设施配管设计是整个平台设计的一个重要组成部分,而管线布置,管线支撑和管线挠性是配管设计中的３个主要要素。现文着重叙述以３个要素的特点,设计及要求及相互关系。