湿天然气测量技术及国际标准化研究进展

湿天然气的测量目的是在一定准确度范围内获得气体流量、烃流量和含水率等.湿天然气测量主要采用单相流量计、湿气流量计、多相流流量计计量方法,技术内容包括流量测量原理、修正计算模型、取样分析等.目前国际上还没有颁布正式的湿气测量标准,已颁布的都是湿气测量技术建议或技术报告,主要有两类:一类是重点阐述多相流测量技术,另一类是针对湿气和湿天然气测量的技术报告.我国应结合国际湿天然气测量最新技术报告的相关要求,对国内湿天然气测量技术现状进行调查分析,建设湿天然气实验测试标准装置,开展湿天然气测量相关技术研究,及时制定我国的湿天然气测量系列标准.     

湿气流量计现场使用技术难点分析

湿气广泛地存在于石油天然气工业中,湿气的在线测量对于降低油气田的投资和运行成本,提高油气田的生产效率和科学管理水平都具有重要意义。近十年来,湿气在线测量技术得到了较大的发展,出现了多种不同测量原理的湿气流量计。简述了目前中国石油湿天然气的计量现状和技术需求,分析了现有湿气流量计的测量原理,并对当前湿气流量计的实验室测试结果和现场应用情况进行了详细分析,初步总结了湿气流量计现场使用的技术难点。建议进一步开展湿气流量计测试研究和现场应用试验,总结湿气流量计所能适应的工况范围以及其长期使用的适用性,建立湿气流量计的测试方法和准入标准,规范湿气流量计的使用和维护。     

天然气上游领域国际标准化工作进展及建议

国际标准化组织天然气技术委员会天然气上游领域分委会（ISO/TC193/SC3）主要从事天然气上游领域（从井口到进入长输管线前）的有关分配、测量、湿气、天然气水合物控制管理的标准化工作。随着我国天然气工业的迅猛发展,对湿天然气流量测量、天然气水合物的控制和管理、湿天然气取样和分析测试这些领域的标准化需求也在不断增长。为此,对国际标准化组织天然气技术委员会天然气上游领域分委会ISO/TC 193/SC3的标准化发展动态进行了跟踪研究。介绍了ISO/TC 193/SC3的组织结构以及天然气上游领域国际标准化工作进展,包括标准发布情况和正在开展的标准化项目情况,对“天然气-上游领域-湿气测量”和“天然气-上游领域-水合物控制和管理”工作项目进行了说明。提出了在我国天然气上游领域的标准化工作中应积极跟踪ISO项目进展,推荐专家参与ISO项目工作,开展相关科学研究,形成专有技术等几点建议,为尽快完善我国天然气上游领域标准奠定基础。     

天然气标准化委员会召开2011年标准科研和标准制修订工作协调会

2011年3月14日至17日,全国天然气标准化技术委员会秘书处在成都组织召开了“天然气标委会网站建设”、“天然气能量的测定标准宣贯教材编写”、“天然气湿气测量技术标准前期研究”三项标准科研项目专家审查会及2011年度标准科研和标准制修订项目协调会。     

天然气脱汞工艺方案探讨

为降低天然气加工、储存、运输中安全风险,提高天然气产品质量,处理厂有必要对天然气进行脱汞处理。本文分析了汞在处理厂中汞分布,探讨了湿气脱汞和干气脱汞两种方案的脱汞剂选择、技术难点、工艺特点和适用条件,对气体处理厂天然气脱汞工艺方案设计有一定的借鉴作用。其中,湿气脱汞方案从根本上解决了汞污染问题,适用于高含汞天然气;而干气脱汞方案二次污染严重,适用于低含汞天然气。     

基于文丘里管和射线技术的低压湿气测量方法

湿气流量测量普遍存在着流量虚高的现象,从而导致测量结果不准。为解决上述问题,首先基于文丘里管流量测量原理分析了湿气测量虚高机理,然后针对低压湿气计量开展了大量测试,对比分析了现有不同经验模型的计算误差,在气液分相流模型基础上,利用射线技术测量空隙率并结合文丘里管测量结果获取液体折算速度,进而进行回归分析,提出了新的湿气流量虚高修正模型。研究结果表明:①文丘里管测量湿气流量虚高的原因主要是由于液相的存在而对气相有阻塞,从而产生了加速压力降以及气相对液相加速导致的摩擦阻力压降;②文丘里管的流量虚高值主要跟Lockhart-Martinelli (LM)参数、液体折算速度、空隙率及干度等能表征液体携带量的参数相关;③现有模型的LM参数等在实际应用中无法直接测量;④液体折算速度跟文丘里管虚高值有较强的线性关系,据此计算出的气流量均方根误差最小;⑤基于文丘里管和伽马传感器测量的空隙率从气液两相流分相流模型出发,可计算出液体折算速度,从而建立新的气流量虚高修正模型。结论认为,所建新模型最终得到的气流量均方根误差为5.1%,能够满足实际测量需求,为湿气测量的工程应用提供了新方法。     

复杂山地气田湿气集输工艺探讨

国内复杂山地高含硫天然气的开发规模不断扩大,地面集输系统处于高压、高含硫、高腐蚀工况条件下,加大了运行风险.为提高气田地面集输系统的适应性,确保气田安全平稳运行,针对不同气田气井产出物的种类、湿气定义及复杂山地特型管网形成的流体流态、可能产生的危害进行分析论证认为;含游离水天然气持液率对湿气集输工艺流体不利流态的形成具有较大影响;复杂山地集输管道敷设方式所形成的特型管段结构会形成液相沉积,对管道安全运行影响较大;湿气持液率小于5％的湿气集输,液相水对集输工艺安全运行的影响可以忽略不计;湿气持液率大于5％的湿气集输工艺宜采用气液分相分输工艺.     

天然气计量手段的改进

近十几年来就天然气测量领域而言,"孔板唱主角戏"的局面一直未变,但也出现了几种可取代孔板用于天然气计量的测量手段。随着流量测量技术的飞速发展,天然气计量在不断的提高其精准确度。     

页岩气井口湿气流量计现场使用性能评价研究

目的 选择典型的页岩气生产平台,采用自主设计的两相流量计现场比对测试橇,在不同生产工况下实验评估湿气流量计的现场使用性能。方法 分析了页岩气井口湿气流量测量的特点,考查了湿气流量计在页岩气井口不同气液流量下的性能特征。结果 测试流量范围内湿气流量计气相偏差为-6.07%～0.82%,液相偏差为-24.91%～96.49%,且随着气液两相流量的降低,被测湿气流量计的气液测量偏差逐渐增大。结论 湿气流量计的测量性能与气液流量等工况极为相关,需要进一步扩大实验规模和范围,同时尽快制定明确的湿气流量计技术需求指标,确保现场应用的湿气流量计满足页岩气生产需求。     

文丘里管内湿天然气流动特性研究进展

湿天然气计量对于石油天然气工业越来越重要,文丘里流量计由于压力损失小,直管段短,受流型的影响小等优势广泛应用于湿天然气的测量。然而,湿天然气通过文丘里管时,由于液相的存在,使得通过文丘里管时产生的压差值会比等量的气相单独流过时偏高,这种现象称为"虚高"。近几年来国内外研究者对文丘里管湿气测量的虚高进行了大量研究,下面将从实验研究、机理模型研究、数值研究三方面作以简要概述。     

我国的天然气及天然气管道工业

分析了我国的能源现状及全球能源的消费结构,指出目前我国正处在能源需求增长最迅速的时期.我国的天然气资源丰富,为了更经济合理地利用天然气资源,应采用高压、高钢级管道输送.最后指出了高钢级管线钢管今后发展的方向是进一步提高钢级和输送压力.     

从“深盆气”到“根缘气”

“深盆气”是一个既不能反映天然气成藏机理也不具有分类地质意义的非正式术语。如果按照其特点及地质模式，要确定一个气藏是否属于“深盆气”，首先就必须找到“气水倒置”的界面，而该界面的确定往往不易落实。“根缘气”被界定为致密储层中的具有“根状”天然气聚集，通常表现为致密储气层与气源岩的大面积接触，尤其是致密储层底部具有含气特点，天然气运移聚集服从“活塞式”原理。“根状”特点的出现表明了浮力的限制性作用，与常规气藏依靠浮力驱动的置换运聚模式形成原理上的差异。由于储层孔隙结构的复杂性，气体运移方式在2种典型的气藏类型之间常出现一系列过渡，它们也属于“根缘气”的范畴。因此，采用“根缘气”概念进行气藏类型判识，避免了对区域性气水倒置界面的追索。对于典型的根缘气藏，往往可以达到“单井定乾坤”的效果。     

利用气测资料识别浅层气层

针对东濮凹陷浅层天然气测录井显示好,其它录井方法难以发现、电测资料难以判别等问题,在综合测试、气测等资料确定产层类型的基础上,利用计算机技术建立了气测解释浅层气层的多个图版和解释标准,提出了烃组成形态图版、烃含量区间图版识别浅层气层的方法。濮浅２井的气测解释结论与测试资料的对比结果表明,利用气测资料识别浅层气效果好,解释符合率高,为浅层气层识别和评价提供了可靠依据,促进了浅层天然气勘探开发的进程     

凝析气田地面集气工艺技术

介绍了国内几个典型的凝析气田根据自身特点采用不同集气工艺的情况。对凝析气田的站场布局、集气流程、计量方式以及水合物抑制工艺的适应性进行了分析,并在此基础上明确了不同集气工艺的适用范围。通过对各种工艺、技术的分析对比,提出了在凝析气田地面建设中,应优先采用的工艺技术。     

天然气汽车的贮气技术

贮气技术是天然气汽车的关键技术。本文综述了天然气汽车贮气技术的研究,开发与推广应用现状,以及发展趋势。提出了我国发展车用天然气贮存技术的几点建议。     

压缩天然气与天然气汽车

国外使用天然气作为汽车燃料、汽车改装、天然气储存以及加气站的全套技术均已成熟，并已投入大批量生产，据统计，国外已有天然气汽车１５０万辆，天然气加气站近２２００座。     

甲烷燃烧气体的气相色谱分析

用自行研制的采样装置和气相色谱联用分析甲烷燃烧气体。色谱柱固定相为ＰｏｒａｐａｒｋＱ，柱温范围－９９～２５０℃，氦气作载气。结果表明，该装置可以迅速精确地分析确定甲烷燃烧气体的成份和浓度。采用校正归一法定量，相对误差＜２％。     

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随着“西气东输”工程的实施，在长江三角洲地区建设天然气长输管线的配套设施——储气库已势在必行。通过库址比较，目前位于江苏省金坛盐矿的盐层被认为是建设地下储气库的首选目标。盐穴储气库的垫气量随储气库的深度和运行压力区间的不同而有所不同。通过预测，江苏金坛盐穴储气库的垫气量约占总库容量的33％。若按常规使用天然气作为垫气，对一座年供17×108m3工作气规模的储气库群，其垫气费用将占储气库总投资的28.5％。若使用价格更低廉的惰性气体作为垫气，将能够节省总投资的16.7％。文章介绍了法国用惰性气体替代天然气作储气库垫气的经验，并针对江苏金坛盐穴储气库用氮气替代天然气作垫气进行了具体的技术、经济探讨。     

采气井口防窃气丝堵

目前多数油气田井口存在油气被盗现象.为了防止生产阀门被开、关装气包,采取了许多防范措施,这些防范措施虽然减少了天然气被盗,对随意开、关井起到一定的保护作用,但仍存在油套压力无法录取及清蜡阀门无法正常试井监测的问题.研制一种采气井口防丝堵技术,该技术既可有效避免井口天然气被盗,又能及时录取油套压力和流静压力,且各种维护措施都能正常实施,方便了气井的维护与管理.     

浅谈天然气管道投产中气推气置换法

针对天然气管道投产作业中置换方法,在分析国内外现状并对各种置换方法优劣比较的基础上,阐述了气推气置换方法置换顺序的选择、注氮量和天然气推进速度的确定方法、投产方案的编制、组织实施以及投产中应注意的事项,为其它天然气管道投产置换提供借鉴和参考.