天然气烃水露点控制问题探讨

烃水露点为管输天然气的重要指标,其高低对管道输送有较大影响,因此如何控制露点在气田处理工艺中成为最主要的内容。目前,我国高压气田大多采用节流注醇控制烃水露点,但发现有些气田低温分离器入口温度偏离设计值加大,低温分离器出现堵塞以及外输干气存在反凝析现象、管道末站有液烃析出等问题。经研究得知:这些问题主要是换热器、低温分离器选型不合理以及外输干气烃露点控制要求存在不足造成的。对于上述问题,分别从工艺流程设计、低温分离器及换热器选型上提出解决方案。     

商品天然气烃露点测定方法及其溯源性

在输配系统特定工况下,高压输送的商品天然气有可能因降压而产生反凝析现象并在气相中形成重烃液滴。因此,应规定烃露点指标以保障生产系统的安全平稳运行。由于天然气组成极其复杂,其相态特性完全不同于其他单一组分和/或简单的多元混合物。因此,准确测定商品天然气的烃露点相当困难。扼要介绍了工业上常用的3种烃露点测定方法及其溯源途径。手动或自动式冷镜仪法均为物性测定方法,其测定结果不具备溯源性,无法评定测量结果的不确定度。PHLC法的技术特点为基于同一压力下冷镜法露点仪测得的烃露点值与被测气体中潜在烃含量的相关性而建立了冷镜法的溯源程序。目前,先进的自动冷镜仪测定烃露点的准确度已经达到±0.5℃。用状态方程计算烃露点的方法虽然有严密的化学热力学基础,但由于受取样代表性、色谱分析结果准确性及数据处理方式等诸多因素的影响,应用并不广泛。     

商品天然气烃露点测定方法及其溯源性

在输配系统特定工况下,高压输送的商品天然气有可能因降压而产生反凝析现象并在气相中形成重烃液滴。因此,应规定烃露点指标以保障生产系统的安全平稳运行。由于天然气组成极其复杂,其相态特性完全不同于其他单一组分和/或简单的多元混合物。因此,准确测定商品天然气的烃露点相当困难。扼要介绍了工业上常用的3种烃露点测定方法及其溯源途径。手动或自动式冷镜仪法均为物性测定方法,其测定结果不具备溯源性,无法评定测量结果的不确定度。PHLC法的技术特点为基于同一压力下冷镜法露点仪测得的烃露点值与被测气体中潜在烃含量的相关性而建立了冷镜法的溯源程序。目前,先进的自动冷镜仪测定烃露点的准确度已经达到±0.5℃。用状态方程计算烃露点的方法虽然有严密的化学热力学基础,但由于受取样代表性、色谱分析结果准确性及数据处理方式等诸多因素的影响,应用并不广泛。     

凝析气田开发后期处理厂工艺改进

凝析气田处理厂通过节流制冷脱水脱烃来控制天然气的露点,气田开采中后期由于压力逐年递减,导致外输气不能满足烃露点要求。通过HYSYS软件模拟计算和工艺比较,得出"JT阀前增压+丙烷制冷脱水脱烃工艺"可以满足气田中后期的外输气烃露点要求。     

反凝析现象在降低外输天然气烃露点中的应用

近几年来,由于石油伴生气组分的变化,北非沙漠某油田气举气增压处理厂冬季外输气举气烃露点为2251℃(9.6 MPa),管线埋深处温度为22℃,稍有温降气举管网中就会有凝析油产生,影响生产运行。为此,应用天然气的反凝析现象,在压缩机三段引入冷源,采用冷凝分离重组分技术。四段增压后天然气的烃露点满足外输要求。     

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。     

凝析气田外输气烃露点控制方法研究

凝析气田普遍为高压气田,处理厂采用传统的节流阀制冷控制外输气烃露点工艺,在气田开发后期出现不适应性现象。为了进一步提高处理工艺对气田开发的适应性,提出了用透平膨胀机代替节流阀制冷以控制烃露点的工艺。通过对节流阀制冷脱烃工艺和透平膨胀机制冷脱烃工艺的对比分析认为,透平膨胀机低温脱烃工艺不仅能降低集输压力,延迟工艺调整的时间,而且降低了工程建设投资及能耗,具有较强的适应性,可为其他凝析气田处理工艺设计提供新的思路。     

天然气烃露点预测研究进展

获取准确的天然气烃露点数据,对发展天然气工业的诸多环节(如天然气开采、加工和管输)都具有重要意义。预测方法可快速提供一定精度范围的天然气烃露点数据,是推动天然气工业发展的一种重要手段。首先,梳理了经验关联式、状态方程、超额吉布斯自由能-状态方程(G~E-EOS)模型3种预测方法的发展及其在烃露点预测领域的应用。其次,通过对不同天然气体系复杂性的分析,提出了以不同的预测模型深入开展不同天然气体系烃露点预测研究的思路,并结合开展的实验工作,指出目前国内常用的烃露点预测模型(PR方程和SRK方程)的平均预测偏差较大(分别为6.7℃、9.2℃),不能准确有效地指导天然气工业的工程设计和装置运行。最后,指出针对不同复杂性的天然气体系,开发不同的预测模型,形成系统化的天然气烃露点研究成果的重要性与迫切性。     

大牛地气田脱水脱烃工艺的成功实践

大牛地气田开发选用高压集气天然气处理工艺,采用节流制冷脱水、脱烃,需要一定的压差才能保证外输气质。当气井压力下降至一定程度时,集气站内没有足够的压差,无法利用节流膨胀制冷、低温分离工艺实现对天然气烃露点、水露点的控制,需要结合增压、脱液工艺对气田集输工艺进一步优化。分析了气田不同开发阶段采取的脱水脱烃工艺、可能出现的问题及解决措施。     

烃露点冷镜仪表的溯源校准程序

目前烃露点冷镜仪表校准程序缺乏溯源性。由于天然气经不同开采区段网络运营商的跨界运输已经成为惯例,因此有必要对天然气烃露点进行准确测定。文中给出的烃露点与液相析出物间的关系可用于校准烃露点冷镜仪表。通过使用ISO 6570标准首次使烃露点仪的校准具有溯源性。经校准和调节后,在同一压力下仪器测得的烃露点与潜在的液相析出物含量(PHLC)是一致的。ISO技术报告ISO/TR 12148对该校准方法作了详细描述。这项工作被认为是向烃露点协调计量迈进的第一步,因此必然会提高跨界运输间的相互操作性。     

天然气相包线计算及其在烃露点控制领域的应用

天然气的相态特性参数是凝析气田开发、长输管网运营尤为关注的基础数据。基于立方形状态方程,建立了天然气临界参数、临界凝析压力、临界凝析温度,以及相包络曲线的计算方法。与天然气烃露点测试值的对比结果,验证了天然气相包络曲线计算方法的准确性。基于建立的计算方法,预测了满足不同烃露点指标要求的外输天然气相包络曲线,结果表明,在国内现行标准规定的烃露点指标下,天然气在长输管道上游交接点满足要求,不能规避其在中下游析出液烃的风险,不利于天然气输配系统的平稳高效运行;最后,建议以临界凝析温度为重要参考,明确量化天然气的烃露点指标要求。     

海上气田天然气露点控制工艺参数优化研究

在满足交接点处的露点要求下,为优化天然气露点控制系统能耗,采用HYSYS建立稳态模型,对影响露点的关键参数,包括原料气压力和温度、三甘醇循环量、重沸器温度、汽提气流量、J-T阀前温度进行敏感性分析,通过敏感性分析确定关键参数的取值范围.在此基础上,利用HYSYS优化器模块优化工艺参数,得到最优的工艺参数组合.考虑到天然...     

克拉2气田克拉203井压力异常与产能分析研究

克拉 2气田在西气东输过程中担任重要角色 ,克拉 2 0 3井是该气田最具代表性的高产井。经对该井PPD导数分析 ,正确判断出压力出现异常的原因。通过对气相垂直井筒压力研究 ,计算出井底折算压力。利用折算后的压力数据 ,给出了二项式产能方程和指数式产能方程 ,求得真实无阻流量 ,为建立合理的工作制度提供了理论依据。     

含硫烟气酸露点实验及预测模型研究

为精准预测含硫烟气酸露点,设计并搭建了含硫烟气酸露点测试实验台,测试了烟气中SO₃蒸气和H₂O蒸气对烟气酸露点的影响规律。结果表明:烟气酸露点随着烟气中SO₃蒸气分压的升高而增加,酸露点与SO₃蒸气分压成对数关系;烟气酸露点随着H₂O蒸气分压不断增加而升高,但升高较为缓慢,含硫烟气酸露点与H₂O蒸气分压成线性关系。通过关联式的对比分析可知,Haase公式与实验数据的吻合度较好,但是在SO₃蒸气分压较大时,Haase公式计算结果低于实验结果,基于该缺点并结合实验数据提出了新的酸露点模型。以上结论为确定含硫烟气酸露点及防止设备腐蚀提供了参考。      

外输煤制天然气水露点的确定

煤制天然气是我国能源领域的新兴产业,煤制天然气的制取及脱水干燥、外输等是煤制天然气项目的重要组成部分,如何确定经济、合理的外输煤制天然气水露点,以保证煤制天然气项目的长期经济运行及长输管道的安全运行。本文根据辽宁大唐国际阜新煤制天然气项目及该项目的长输管道和下游用户等实际工况,结合了标准规范对外输天然气水露点的规定,分析讨论了影响煤制天然气水露点的因素及规律,确定了该项目经济、合理的外输煤制天然气水露点。