富气处理和输送工艺技术

富气输送工艺不要求在矿场提取天然气凝析液成分 ,可以简化油田、凝析气田的气体处理工艺 ,节省天然气凝析液的储运费用。富气输送可采取传统压力下单相输送、高压密相输送、两相输送等 3种基本方式。对富气处理、各种富气输送方式的技术特点进行了讨论和比较 ,指出选择富气输送方式要考虑管道长度、输气量、富气组成 (气体处理工艺 )、边界压力限制等关键参数。与油气长距离混输方案相比 ,只要经过脱硫、脱水处理 ,富气的长距离输送是较稳妥的技术方案。     

流体组分及其含量变化对天然气-凝析液混输上岸管道滞液量和压降的影响

利用当前国际上先进的OLGA 2000多相流瞬态流动模拟软件,对辽东湾锦州20-2凝析气田和东海平湖油气田上岸管道天然气凝析液混输状态下流体组分及其含量变化对管道滞液量和压降的影响进行了分析。C7 重组分含量的微小增加会引起管道内滞液量的急剧增大;C6 (或C7 )重组分的存在对管道压降有一定的影响。在天然气管道工艺设计中,应该对流体组分含量变化作敏感性分析。     

凝析气管道输送泄漏监测技术

凝析气田在新勘探开采的油气资源中占较大的份额，凝析气管输技术在海洋、沙漠、滩海等条件恶劣的环境中已经得到了广泛应用，但随着输气管道使用年限的增长以及一些自然的和人为因素的影响，不可避免地会发生管道泄漏，从而造成环境污染。为此，基于凝析气在输送管道中的流动总处于慢瞬变流状态，根据气体管输的连续性方程、动量方程和混合能量方程，建立了凝析气管输模拟数学模型； 同时为了便于使用计算机实现实时模拟过程，对所建立的模型进行了简化处理，并设计了具体的计算思路；进而以管道SCADA系统实测两端运行参数为边界条件，根据凝析气管输瞬变流数学模型，建立了凝析气管道输送泄漏监测的方法。实例计算结果表明，所提出的方法是一种可行度很高的凝析气管输泄漏检测方法。     

海底多相流混输管道压降计算主要影响因素分析

以我国海洋油气开发工程为例,以黑油物理模型为基础,利用PIPERFLO软件,分析了不同压降计算模型、起输温度、气体流量及总传热系数(K)对海底多相流混输管道压降计算的影响。用不同压降计算模型得到的混输管道的压降结果相差很大,在设计混输管道时,应根据实际情况选择合适的模型。设计高粘原油混输管道时,应根据油品物性将起输温度控制在适当的范围;设计低粘原油混输管道时,在满足管道终端温度要求条件下,应尽量降低起输温度。海底油气混输管道存在一个最小压降气液比,按此气液比确定高粘原油混输管道的气体输量,可降低管输原油粘度,从而减小管道压降。对海底多相流混输管道应进行一定的敏感性变量分析和结果预测,以保证管道具有一定的抗波动能力。     

地形起伏对凝析气集输管道工况的影响

地形起伏不均是造成凝析气单管气液混输管道生产不稳定的一个重要因素。为了了解地形起伏对凝析气单管气液混输管内流体压力、温度、持液率、持液量、流体流型、天然气水合物形成情况等的具体影响,借助于PIPEPHASE工艺流程模拟软件,选用由组分热物性模型、BWRST状态方程及MBE水力学模型共同构成的经验组合模型,以某凝析气田的一个集输管网系统为研究对象,模拟计算和分析了不同程度地形起伏下凝析气管网运行工况的变化情况。分析结果表明,管内流体压力、持液率的波动幅度以及管路总压降均随着地形起伏程度的增加而增大,但管路沿程温降和总持液量受地形起伏的影响较小;此外,地形起伏还容易导致管内流体流型出现不稳定情况,也易使管内形成天然气水合物,且地形起伏程度越大,天然气水合物生成的可能性就越大。该分析结果对地形起伏地区凝析气集输管道的工艺设计和生产运行管理具有一定的指导作用。     

NP1-3D至NP1-1D海底混输管道稳态压降影响因素分析

以NP1-3D至NP1-1D人工岛间海底混输管道为例,利用PIPEFLO多相流模拟软件,计算分析了影响油气水混输管道压降的主要因素,即流体黏度、管径、气液比及起输温度等对海底混输管道稳态压降的影响。分析认为,当输送流体的气液比处于某一区域内,能够降低混输管道沿程压降;对于气液混输管道,起输温度的升高并不一定引起压降的降低;管径对混输管道压降影响重大,在设计中应综合考虑油田整体开发规划和特点,合理确定混输管道的管径。     

基于PIPEFLO软件的冀东南堡油田混输海底管道稳态压降影响因素分析

以冀东南堡油田1-3号人工岛至1-1号人工岛混输海底管道为例,利用PIPEFLO多相流模拟软件,计算分析了影响油气水混输管道压降的主要因素,即流体黏度、管径、气液比及起输温度等对海底混输管道稳态压降的影响。分析认为:当输送流体的气液比处于某一区域内,能够降低混输管道沿程压降;对于气液混输管道,起输温度的升高并不一定引起压降的降低;管径对混输管道压降影响重大,在设计中应综合考虑油田整体开发规划和特点,合理确定混输管道的管径。     

凝析气流体的复杂相态

近几年国内外发现的深部凝析气藏往往含有许多重质组分，使流体出现复杂的气、液、固三相相变，巨厚的凝析气藏流体表现出近临界特征，甚至出现异常的流体分布状态。根据实验研究，如果凝析气流体含蜡量较高，可分为4个明显不同的相变区域：①低温高压时呈气、固两相状态；②高温高压时呈单相气体状态；③低温较低压时气、液、固三相共存；④高温较低压时气、液两相平衡。高温高压条件下的凝析气流体具有偏差系数很大、界面张力很低等特殊性质，而水在高温储集层中很容易以蒸汽状态存在于气体中，由于水的含量较大，会对流体的性质产生明显影响，影响凝析气藏的储量评价，如果凝析水遇到酸性气体成为酸性水，将严重腐蚀生产设备。参33     

流体组分含量及入口温度对天然气凝析液输送管道立管系统流体流动特性的影响

天然气凝析液输送过程中海底管道立管系统可能形成严重段塞流.采用多相流模拟软件OLGA 5,分析了天然气凝析液流体组分含量及管道入口温度对立管系统流体流动特性的影响.随着流体中重组分含量的增加和管道入口温度的降低,段塞流段塞长度增大,周期增长,频率减小.应将热力学计算考虑到严重段塞流模型中.     

多孔介质中凝析气液相变实验新方法研究

现有多孔介质相变实验方法的实验压力、实验温度偏低,不能反映油藏条件下凝析气的相变特点。根据凝析气组分随压力变化的原理,设计出研究油藏条件下凝析气相变的高温高压实验流程：采用气相色谱分析仪分析凝析气在岩心中发生反凝析相变后的流体组成,同时与该凝忻气在PVT筒的相态特征进行对比．认识多孔介质对凝析气相变的影响。用该实验流程研究的结果表明：随着压力的降低,岩心中的烃类气体作等温衰竭,当压力降至上露点时．开始有凝析液析出,凝析油气体系进入两相区;反凝析过程中随着压力降低．液相中重烃组分含量增加、轻烃组分减少．气相中则是轻烃组分增加、重烃组分减少;当压力继续降低时,对应的衰竭压力低于多孔介质中凝析油气体系的露点,且已经进入油气两相区．流体组成发生明显变化,气相中轻烃组分增加,液相中重烃组分增加;但是在PVT筒中则还处于单相气区．采出气体的组成未发生燹化。与现有相变实验方法相比．新方法具有可靠性高、精度高的特点。图3表l参6     

油气水多相混输模拟仿真系统

原油在管道的输送过程中经常是油气水多相混合的液体 ,由于相态和流态的不同直接影响原油的输送效率。为解决这些问题 ,文章介绍一种油、气、水多相混输的模拟仿真系统 ,该系统可以模拟仿真油、气、水多相以不同比例 ,不同温度 ,不同压力 ,混输后不同相态的各种参数变化 ,从而找出油、气、水多相混输的规律和特性。根据这些规律和特性 ,通过控制多相混输的参数使原油的管道输送高效 ,节能。同时提高原油输送的安全系数     

减阻技术对海洋油气管线中多相流动与传热的影响

在海洋环境中多相流条件下应用减阻技术,可以在相同的管线压力下,有效提高油气输送量。减阻技术影响多相流的摩擦阻力、持液率和界面现象,可使多相流的的减阻率最高达到60%以上,可减少多相流体与管壁间的传热;某些情况下,减阻技术还能够改变多相流的流型、抑制剧烈弹状流,改善油气输送系统的运行工况。     

凝析气井油管优化机理模拟研究

柯克亚凝析气田是以中孔小喉道、低渗储层为主的凝析气田，地层流体以凝析气为主，原始凝析油含量在300．600，0之间，且为饱和凝析气藏，在地层压力稍一下降，地层中马上出现大量反凝析液，这要求凝析气井的油管选择不能与干气井、湿气井类同，必须考虑井筒携液的问题，而气田油气井油管尺寸的选择是根据试采期油气藏产能进行编制开发方案时所确定；随着开发时间的延续，油气藏逐渐进入产能递减期，地层压力大幅度下降，井筒的摩阻损失降低、滑脱效应增大，井筒、井底积液情况屡屡发生，油气产能急剧下降，目前采用的油管尺寸显然已不能达到有效携液的目的；为了提高油气产能，通过不同油管粗糙度、流体组分含量、不同井口压力条件、不同油管尺寸对井筒压力损失及合理产气量的影响进行油管优化机理模拟研究，最终确定油管尺寸与油气举升效率、产量间的关系，并在气田成功措施作业2井次，不仅解决了气体滑脱、并底积液的现象．还提高了油气产能。     

含天然气水合物的海底多相管输及其堵塞风险管控

为了提升深水油气开发海底输送系统多相流动的安全运行水平、推进“天然气水合物（以下简称水合物）浆液输送技术”的工业化应用进程,基于所搭建的水合物流动保障实验平台,结合水合物动力学生成机理、多相流动规律和可靠性理论,开展了含水合物的海底多相管输及其堵塞风险理论与技术研究。研究结果表明：①水合物颗粒的存在,会减少分层流区域,增强段塞流动趋势,更易形成环状流和波浪流,基于小扰动法所建分层流判别准则,能合理划分实验流型数据;②考虑水合物颗粒间聚并剪切,结合有效介质理论,建立了水合物浆液的黏度、阻力计算方法,预测精度均在±20%以内;③提出了含水合物多相管输的临界悬浮流速概念,分别建立了低于该流速的气浆、高于该流速的固液多相流动机理模型,能更加合理地描述水合物颗粒与多相流动耦合影响规律; ④观察到水合物壁面沉积4阶段历程,通过不同实验条件下水合物沉积率的定量表征分析,揭示了各因素对水合物壁面沉积的作用机理;⑤定量分析了不同流型下水合物颗粒的聚并沉积状态,定性分析了各流型中水合物的堵塞机理及风险;⑥引入可靠性理论,建立了以水合物体积分数为判定条件的极限状态方程,耦合抽样及快速求解理论,实现了含水合物多相输送管道堵塞概率表征,并给出了水合物浆液管道稳定运行的安全评价等级划分原则。结论认为,该研究成果能从定性和定量两个方面有效预测多相混输管道中水合物的生成及堵塞风险,有助于保障海底输送系统多相流动的安全运行。     

CO2凝析气田碳钢管道穿孔失效分析

某CO2凝析气田集输工艺采用气液混输,站场内管道采用碳钢+缓蚀剂方案。气田地面集输试运行后,产气量剧增,在碳钢管网中的部分流场突变区域发现了穿孔泄漏。通过对材料理化检验、腐蚀特征分析,并结合管输介质的流速和流态对碳钢管道的失效原因进行了综合分析,结果表明:流动加速腐蚀是碳钢管道壁厚减薄穿孔破坏的主要原因,流速、流态是影响流动加速腐蚀的重要因素。现场失效案例说明即使流速按APl 14E规定进行控制,仍不能完全确保管道不遭受流动加速腐蚀,在工程设计中还应考虑一些其他的措施和手段来降低流动腐蚀风险。     

英买7-19凝析气藏储层液相伤害评价

英买7-19凝析气藏为边水层状带油环凝析气藏,以一套井网衰竭式方式开采。为了研究不同液相介质对地层气相渗透率的影响,分析了凝析油、地层水、凝析水、完井液和压井液等对英买7-19凝析气藏储层的伤害。通过不同流体对岩心气相渗透率的伤害实验表明,反凝析伤害主要发生于反凝析初期（占70%）,而且渗透率愈低,其对储层气相有效渗透率伤害愈大,对应凝析油临界流动饱和度愈高;含水饱和度增加,地层水和凝析水对气相渗透率的伤害越大,渗透率愈低,伤害愈严重,相同含水饱和度下,凝析水对储层气相渗透率的伤害总是大于地层水;凝析油与束缚水共存时,其对储层气相渗透率伤害大于单一油、水介质的伤害,应密切注意油水共存带来的影响;岩心渗透率愈低,油水共存作用对岩心气相渗透率伤害愈大;YM7 H4井完井液和无机盐压井液对储层渗透率伤害较大,应进一步改进完善。该结论对高效开发英买7-19凝析气藏具有指导作用。     

黑油模型在凝析油气多相集输管流工艺计算中的应用

采用黑油模型计算凝析油气的热物性参数,并采用经验或半经验关系式计算集输管路的压力、温度,计算精度能够满足要求。在输送压力高于凝析油气露点压力的情况下,首先应考虑采用黑油模型进行工艺计算。     

多相混输技术在英买7凝析气田群应用探讨

多相混输技术是为降低油气田开发投资，于20世纪中期提出，目前已在国外广泛应用。塔里木油田的英买7凝析气田群包括英买7等8个中小型凝析气田，各凝析气田压力能充足，气油比高，气田地貌为戈壁或沙漠，环境恶劣，依托条件差，若应用混相集输工艺，可减少凝析油气集输的管线投资，降低气田群的运行管理费用。文章旨在对多相混输技术在英买7凝析气田群应用的可行性进行分析，为气田地面建设工程的集输方案确定提供参考。     

玻璃钢管道在四川气田的应用

四川气田是典型的含硫气田,含硫天然气和酸性气田水对采输设备和管道的腐蚀十分严重,所以选择耐腐蚀性强、使用寿命长的管材是解决问题的关键。文章介绍了玻璃钢管道的性能,与钢管相比,玻璃钢管道具有耐腐蚀性强、内表面光滑、水力性能好、自重轻、强度高、使用寿命长等特点,适合于四川含硫气田天然气、气田水的输送。通过对玻璃钢管和无缝钢管输气量的对比,玻璃钢管在输气量上超过钢管,且随着输气起点压力的提高,输气增加率有上升趋势,证明玻璃钢管用于输送含硫气田天然气和气田水具有高效性。