海底油气混输管道中清管段塞的控制方法

随着海洋油气田开发的快速发展,海上油田油气集输系统越来越复杂,海底油气混输管道越来越多,输送距离也越来越长.海底油气混输管道操作条件的改变(如管道的停输、再启动、清管操作、输量变化等)、地势的起伏等可能形成管内严重段塞,影响下游设备运行甚至造成危害.针对某海上油田开发中油气混输管道运行遇到的段塞流问题,分析对比了3种清管工况清管段塞流量,以及下游平台接收清管段塞流的流程,计算了段塞流捕集器台数及尺寸,并提出了控制段塞的方法.旨在为进一步开展海底油气混输管道严重段塞流的研究提供借鉴,为工程实践提供参考.     

天然气-凝析液混输管道段塞流的控制措施

气液混输的集输工艺简化了气田集输系统流程，操作运行简便，适用无人值守的操作管理方式，已在国内陆上几个大型气田得到应用。但气液混输管道中常出现段塞流，段塞流对管道具有振动性破坏并导致管道末端工艺处理设备的不稳定运行。介绍了容器式、多管式等捕集器，针对气液混输管路提出分离器兼做容积式捕集器、分段清管法等设计措施，并以长北气田某集气干线为实例，讨论了缓解段塞流的生产运行措施。     

埕北35井组平台及海底管道油气集输系统的工艺设计

经多方案技术经济对比，决定胜利浅海油田埕北35井组平台及海底管道油气集输系统采用无人值守平台和海底管运输油、油气混输上岸方式，即利用井口剩余压力（达2．0MPa）将油气经海底管道直接混输至桩古46加热站，经加热后再输送至海二接转站。该系统具有平台小型化、流程简单、设施少、井口平台与生产平台分开布置，管理方便、投资与运行费用低等特点。该系统主要是由平台流程（包括油气收集流程、加药流程和海水流程组成）与海底管道（采用保温双层管结构）组成，主要设备有计量分离器、电加热器、海水泵、药剂泵、药剂罐及流量计。最后介绍了井口平台与生产平台的结构，并对配电及自控设计进行了简要说明。     

长北气田集输干线清管研究

长北气田地面建设工程中气田集输采用丛式井及气液混输工艺,集输管道内持液量较大且中央处理厂(CPF)内无段塞流捕集器,集输干线清管操作风险较大。为保证集输系统的安全,有必要对集输干线的清管进行研究。实际清管前采用两相流模拟软件OLGA进行清管段塞液量的模拟,制定详细清管操作方案。将2009年6月长北气田集输北干线的实际清管操作数据与软件模拟结果进行对比,对清管方法提出合理化建议。针对长北气田集输系统的实际情况,采用非常规清管方法对集输管线进行清管有利于降低操作风险。     

新型高效旋流段塞流捕集器优化设计

随着混输工艺的不断发展,段塞流捕集器的运用也越来越多,已有的段塞流捕集器重力分离空间小,分离效果差,气中带液多,影响下游装置操作。为了克服现有段塞流捕集器技术的缺点,在分析现有结构形式的段塞流捕集器优缺点基础上,提出了一种新型高效旋流段塞流捕集器的优化设计方案,包括一级切线斜入式旋流分离段、管式液相缓冲储存分离段和二级重力分离段相结合的新型设计方案。该新型高效旋流段塞流捕集器能够有效分离和捕集段塞,运行平稳,解决了混输管线段塞流对生产的影响,保证了生产运行的安全。     

海底混输管道清管段塞影响因素分析及控制

海底油气混输管道在进行清管操作时,清管段塞会对下游的平台生产流程及设备带来冲击、振动等影响。在管道与平台连接处安装段塞流捕集器能够有效减小清管段塞造成的不利影响,但受平台面积的限制,段塞流捕集器的尺寸不宜过大。以渤海某油田的新建海底管道为例,分别研究管径、出口压力、管道输量等因素对清管段塞体积的影响规律,进而提出控制清管段塞体积、优化段塞流捕集器尺寸的可行措施。研究计算表明,通过优化清管操作,可将该海底管道的清管段塞体积由28.4 m~3减小至14.0 m~3左右,优化了捕集器的尺寸,减少了工程投资。     

埕岛油田主体区域油气集输工程设计

胜利海上埕岛油田油气集输工程，设计建成了年生产原油１５０＊１０＾４ｔ的主体骨干工程。走出了一条适合于埕岛油田特点的新路。通过方案的对比分析，确定了卫星平台与中心平台相结合的油气集输方式。介绍了该集输方式的主要内容和特点。     

集输管道分段清管捕集器负荷计算探讨

随着气田开发技术不断发展,长距离气液混输管道在生产建设项目中应用日趋普遍。部分气田集输管道进入生产后期后,受产气量降低和气田水增加影响,面临积液过大的问题,合理考虑清管与段塞流控制处理方案,将大幅节省段塞流捕集器投资。分段清管技术可减小段塞流捕集器尺寸,在大口径、高压力集输管道工程中具有经济优势。因此,有必要探讨集输管道分段清管积液与排液规律,以准确确定段塞流捕集器负荷。基于集输管道积液及清管排液规律,分析分段清管积液与排液规律,推导初始积液、清管时间与排液体积的相互关系式,结合商业软件动态模拟结果,进一步探讨影响分段清管积液与排液规律的主要因素。研究结果表明,大口径、高积液气田集输管道分段清管对捕集器负荷影响显著,分段反序清管可大幅降低捕集器负荷,推导的分段比例和捕集器负荷计算公式较为准确。研究成果可为气田集输管道清管方案和段塞流捕集器设置思路提供参考。     

Zn-Al水滑石及焙烧产物对甲基橙废水的吸附研究

土库曼斯坦某气田集输采用多井集气、气液混输工艺,在处理厂集气装置终端设置2台段塞流捕集器,单台容积150m3,设2台缓冲沉降罐,单台容积100m3。为确保气田集气干线清管过程的安全平稳,同时复核下游段塞流捕集器和缓冲沉降罐的有效性,利用目前较为先进的多相流动态模拟软件OLGA分别对各干线的100%、75%、50%和25%输量工况下的清管工况进行动态模拟。模拟结果表明:①气田处理厂集气装置段塞流捕集器和缓冲沉降罐容积设计合理,能保证大部分清管工况的平稳安全;②低输量工况清管前,应临时增加产量,提高管道持液能力,减少清管液量;③小产量清管过程中,应降低输量,同时控制清管速度在0.3m/s以上,延长清管时间,充分利用下游管道排液能力,减少液体在段塞流捕集器和缓冲沉降罐内的聚集。     

一种并联海管集输系统段塞接收与调控分析

针对海洋油气生产中常见的一种海管并联集输系统,提出了段塞缓冲体积的定义和具体计算方法,从原理上分析了调控该海管集输系统段塞接收的方法。通过实际案例,对该海管集输系统在各个操作工况运行时的平台段塞接收能力进行了评估。针对平台段塞流捕集器无法正常缓冲集输系统段塞体积的情况,给出了多种调控方法,并阐述了最优方案。     

容器式段塞流捕集器设计

容器式段塞流捕集器具有规模大、载荷工况复杂、工作压力高等特点,已广泛应用于气液混输大型凝析气田工程,但目前国内外尚无可完全覆盖的成熟设计方法。为了保证设备安全运行、降低投资成本,有必要对容器式段塞流捕集器的设计进行规范和优化。在总结前期成功设计经验的基础上,调研了段塞流捕集器的设计、使用情况,提出设备选材、结构设计、强度计算及制造检验的规定,为容器式段塞流捕集器的设计提供有益的参考。     

段塞流捕集器

风城油田是新疆油田SAGD开采试验区,该试验区中的油井采出液含有大量蒸汽,集输方式属于油气两相混输,在集输过程中会产生大量段塞.为消除段塞流的严重危害,在油气集输的终端即1号集中处理站内安装了段塞流捕集器.由于受集中处理站场区面积的制约,风城作业区采用了容器式捕集器,捕集器的规格为φ2800 mm×10000 mm,沉降时间选择为5～10 min.容器式捕集器首次在新疆油田超稠油上得到应用,应用结果表明该捕集器可有效减缓气液对下游设备的冲击,确保了油气的分离和准确计量.     

海上紧急替挤装置的设计

胜利埕岛油田自 1 994年 1 0月第一条海底管线—埕北 35井组平台登陆管线投产以来 ,已陆续设计投产海底管线 5 0余公里 ,在主体区域卫星平台之间、卫星平台与中心平台之间、中心平台与陆地接转站之间形成了较完整的集输管网系统 ,为胜利浅海石油的大规模开发奠定了坚实基础。海上原油的集输系统为连续生产 ,但管线的计划检修、电源中断、输油量和输油温过低 ,都有可能造成管线的停输。停输后 ,由于油温不断下降 ,粘度不断增加 ,使管线的再启动压力急剧上升。如果超出一定的时间限制即管线允许停输时间 ,将给管线的再启动造成困难 ,甚至使管…     

混输海底管道进站调压阀安装位置的影响分析

混输海底管道进站压力稳定对保障陆地终端向下游用户提供可靠的气质与气量十分重要,进站调压阀是控制进站压力的重要元件。针对进站调压阀安装在段塞流捕集器上游或下游的情况,分析其对段塞流捕集器最大操作压力的确定、清管过程中终端向下游用户供气及终端操作模式调整的影响。分析结果表明,进站调压阀安装在段塞流捕集器下游可有效保障向终端用户供气的气质和气量,安装在段塞流捕集器上游可降低段塞流捕集器最大操作压力,优化工程投资;调压阀安装位置应结合陆地终端装置运营模式、下游用户供气要求以及项目投资等因素综合确定。     

国外混输管路终端液塞捕集器

随着海洋、极地、沙漠、近海油气田的开发和开采，混输管路得到不断的发展。在段塞流状态下运行的混输管路，其终端设有气液初级分离设备─—液塞捕集器。综述了国外液塞捕集器的研究情况。液塞捕集器又分为管式和容器式两大类。介绍了管式液塞捕集器的组成和设计参数，以及容器式液塞捕集器的结构和静态与动态工艺计算方法。     

管式液塞捕集器设计及性能测试研究

管式液塞捕集器是气液混输管线终端的重要设备,其设计参数复杂,目前国内还没有具有独立知识产权的液塞捕集器产品。为此,研究了混输管线段塞流参数变化规律,指出捕集器的液位控制系统对捕集器的工作性能有较大影响--不使用液位控制系统时,捕集器液位和压力都不稳定,影响捕集器的工作性能。而启动液位控制系统后,捕集器压力和液位都较稳定;启用液位控制系统以后,捕集器内液位在设定值附近周期性波动,受液位波动影响,捕集器内压力也出现周期性波动,液位和压力的波动周期与液体流量有关。编制了段塞流捕集器设计规则,建立了捕集器系统的优化数学模型,设计并优化了液塞捕集器的结构与尺寸。所研制的液塞捕集器经室内测试,运行状态良好,在不同的试验工况下,捕集器内部的压力、液位都比较平稳,可以较好地分离气、液两相,有效消除段塞流的影响。     

通导海图系统在海上油田的应用

海洋石油工业的快速发展,海上采油平台不断增多,海底油气混输管线交错复杂。通导海图系统将船舶自动识别系统和雷达监控系统巧妙地结合起来,可对特定海域的所有过往船舶进行实时监控,对海底油气混输管线区域进行重点监控。通导海图系统在海上油田应用效果良好,有效地保护了海底油气混输管线,为平台安全生产提供了坚实的保障。     

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沙漠油气田集输管线、海底油气输送管线和地面长输管线中，常遇到起伏的油气水多相管路出现段塞流，加大沿线压降、加大管壁腐蚀，甚至使管路出现不稳定的振动现象。因此如何预测沿线段塞流的流动特性参数具有重要的现实意义。文章介绍一种新开发出的具有较好用户界面具可在Windows平台下操作的段塞流软件；该软件可以从始端开始计算，也可以从终端开始计算；提供了三个可供选择的计算模型；提供了油气水多相管路沿线的压降、温降和持液率曲线图；可以计算所有的段塞流特性参数值；软件具有较高的计算精度。     

油气混输泵降压工艺在胜利海上埕岛油田的应用

胜利海上埕岛油田管网复杂,部分管段干压高,不仅造成外输困难,油井生产不稳定,产量受到限制,而且还使外输存在隐患。针对这种情况,对部分管网进行了改造,加设了油气混输泵。文章介绍了油气混输泵的工作原理、特点、安装位置的选择及工艺流程。安装了油气混输泵后,可降低井口回压,扩大集油半径,增加原油产量,节能降耗效果明显,有利于安全生产。     

长距离油气多相混输系统工程设计

与油气分输常规工艺相比,长距离油气混输工艺具有明显的降低投资规模的优势,可使自然条件恶劣的海上油气田和边际油气田实现有效开发。但长距离油气混输技术也是流体输送领域中最为复杂的技术之一,目前刚刚进入工业化应用阶段。为此,介绍了中国石油大庆油田建设设计研究院运用"九五"期间对这一技术攻关取得的成果,设计建成了我国石油行业规模最大的油气混输系统——哈萨克斯坦肯基亚克盐下油田长距离油气混输系统工程的经验,分析了工程概况与主要特点,讨论了需要解决的5个关键技术问题:①长距离起伏敷设混输管道压降的准确预测与管径优化;②强烈段塞流的捕集与末端分离器的平稳运行技术;③首站与混输干线事故流程的设置与控制技术;④混输干线投运与停输再启动瞬态工况的准确预测与操作程序;⑤H2S应力腐蚀与氢致开裂的抑制技术。并有针对性地提出了9项工艺技术措施。上述项目一次性投产成功,投产后平稳运行至今,开创了中国石油行业大输量、长距离油气多相混输系统工程设计的先例,其输量、长度、百万吨产能投资综合指标等都进入世界前列,被评为中国石油天然气集团公司科技十大进展。