高含硫气田集输管道硫沉积预测与防治技术研究

伴随着我国社会经济的快速发展,能源生产工作进入全新阶段,需求总量不断增长,高含硫天然气开发在整个工业中的地位愈发突出。与常规天然气开采工作不同,高含硫天然气具有强烈的腐蚀性与剧毒性,且在高温高压条件下,其性质也会发生改变,集输管道内部很容易出现硫沉积与腐蚀现象。在本文中,笔者将会针对高含硫气田集输管道硫沉积预测与防治技术进行初步分析与探讨,希望借此可对相关从业人员起到一定借鉴价值。     

高含硫气田集输系统硫沉积机理及非介入式检测技术

高含硫气田集输系统中的硫组分会因压力、温度和组分等的变化而析出,经成核、聚集过程后逐渐生长为硫颗粒并沉积到管道内壁。硫沉积可导致管道堵塞、设备污染、腐蚀加速、集输系统效率降低等问题,严重威胁集输系统安全。分析了高含硫气田集输系统的硫沉积机理,包括析硫与成核机理、硫沉积来源及影响硫沉积的因素。适用于高含硫气田集输系统硫沉积的非介入式检测技术很少,重点介绍了基于超声波原理的在线检测技术及其在高含硫气田中的应用现状,同时指出了其他检测技术应用于硫沉积检测时存在的不足。     

高含硫气藏地层物性对硫沉积影响机理模拟研究

高含硫气藏属于一类特殊气藏。开发过程中,常有硫沉积现象。硫沉积将降低地层孔隙度和渗透率,影响气井的产能,严重的硫沉积甚至会导致气井报废。引入空气动力学中描述气固流动的理论,建立了描述硫微粒运移的动力学模型和描述微粒沉降的携带微粒临界气流速度模型。以上述两模型为基础,并考虑沉积的硫微粒对地层孔隙度和渗透率的影响,建立了高含硫气藏硫微粒运移沉积数学模型。利用该模拟研究了地层物性对硫沉积的影响机理。在定产量生成的情况下,孔隙度越高,硫微粒的沉积速度越慢;渗透率越低,硫沉积速度越快。因此,致密的高含硫气藏中硫沉积是影响气藏开发的重要因素,合理制定气藏开采速度、防止硫沉积是低孔、低渗高含硫气藏高效开发的关键。     

浅谈含硫天然气集输管网的防腐措施

含硫天然气腐蚀性较强,天然气集输管网的耐硫腐蚀不容忽视。在油田开发的后期生产采集的天然气含硫量不断增加,且含水率也随之增大,这样就会造成H2S与水结合腐蚀管网的情况。同时舍硫的气体具有应得毒性,如果出现泄漏将造成严重的后果,对周边人员安全威胁较大。所以目前高含硫的天然气管网建设中防腐问题就成为重点。本文介绍了含硫天然气集输管网的腐蚀机理,指出水的存在是含硫天然气产生腐蚀的前提条件,从管网材料的选择、架设、腐蚀剂的筛选等方面阐述了管网的防腐蚀措施。     

天然气集输过程环境因素识别与评价

天然气是一种易燃、易爆的危险物质,集输过程工艺比较复杂,环境因素多,易发生火灾、爆炸等事故,造成环境污染、人员伤亡和财产损失。文章在借鉴国内外研究成果的基础上,以某天然气站线项目的天然气集输管道为例,结合天然气集输过程的工艺特点,采用输入输出分析法和矩阵法等现代理论和方法,从人、机、环境等三方面来研究天然气集输过程的环境因素。     

高含硫气田生产系统的硫沉积机理及防治方法

地面生产系统中的硫沉积问题不单单影响含硫天然气的安全生产,且对地面上的设备以及管线的运行稳定性具也一定的影响。     

高含硫气井集输系统天然气水合物的防治

普光气田生产过程中,由于高含硫气井生产的特点,对天然气集输过程中易形成天然气水合物的情况进行分析,以采取必要的技术措施,有效防止天然气水合物的形成,保证天然气的正常集输,使其经过分离处理后,满足天然气用户的需求。     

无机颗粒的共沉积机理

一概述所谓复合电沉积是指用电沉积的方法,使金属与无机颗粒、有机颗粒或金属颗粒共同沉积,以形成复合镀层的方法,运用复合电镀,可以获得许多具有特殊功能的复合镀层,诸如耐磨镀层、耐高温镀层、减摩镀层、耐磨自润滑镀层、高温耐磨镀层、高温自润滑镀层、耐腐蚀镀层、分散强化镀层、特殊装饰性彩色镀层等等,它们在机械工业、航空工业、汽车工业,以及电子工业与航天工业中有着被广泛使用的前景,可以胜任单金属镀层与合金镀层无法胜任的场合。因此,我们可以毫不夸张地说,     

高含硫气藏元素硫沉积防治技术研究

在高含硫气藏开采过程中,地层、井筒和地面集输管线都会出现硫沉积。硫的大量沉积会引起地层、井筒和集输管线堵塞,导致气井产能急剧下降,甚至停产,而一旦生产管线中形成"硫堵",管汇极有可能因腐蚀、憋压等遭到破坏,造成硫化氢等有毒气体的泄露和扩散。了解元素硫的性质、硫沉积的机理,采取预测与防治技术是高含硫气井开采中的一项重要任务。     

栲胶脱硫过程中单质硫生成机理

采用循环伏安法研究了栲胶脱硫过程中HS-和V5＋之间的氧化还原反应。实验结果表明：在栲胶脱硫过程中,HS-和V5＋之间的反应有多硫离子Sx2-生成,多硫离子是反应过程中的活性中间产物,其进一步转化可生成单质硫S8。随着反应物V5＋浓度的增加,单质硫的生成速率增加。最后,提出了一种硫氢根HS-和V5＋反应生成单质硫S8的自由基机理。     

含硫重钙中总硫含量的测定

开发了两步法测定含硫重钙中总硫的方法。用盐酸溶解样品中的硫酸盐,玻璃砂芯坩埚过滤后,滤液用硫酸钡重量法测定硫酸盐含量。滤渣用硫饱和丙酮溶出干扰物质,再以二硫化碳溶出单质硫,通过减量法测定单质硫。结果显示,运用此方法对实验样品多次平行测定的相对标准偏差分别在2.30%～2.81%和1.09%～1.23%,回收率分别在96.8%～102.5%和98.7%～103.0%。     

天然气集输中水合物控制研究进展

缓解天然气水合物引起的输气管线堵塞问题的热力学方法有脱水、加热、减压、添加抑制剂等,其破坏生成水合物的热力学条件。脱水和加抑制剂是预防措施,以(TEG)吸收和分子筛吸附为主。抑制剂以甲醇、乙二醇为主;加热、降压只用于解堵。动力学抑制剂仅降低水合物的生成速度,而不改变热力学条件而实现;以PVP、PVCap、Poly(VP/VC)等聚合物为主,同时复配醚类、醇类,加量在1.0%~5.0%。防聚剂则改变水合物的生成形态和生成量,使其与流体相均匀混合流动而不发生堵塞。热力学抑制剂加量大、毒性强是不利因素。动力学抑制剂是行业发展的方向。     

天然气集输中水合物控制研究进展

缓解天然气水合物引起的输气管线堵塞问题的热力学方法有脱水、加热、减压、添加抑制剂等,其破坏生成水合物的热力学条件。脱水和加抑制剂是预防措施,以(TEG)吸收和分子筛吸附为主。抑制剂以甲醇、乙二醇为主;加热、降压只用于解堵。动力学抑制剂仅降低水合物的生成速度,而不改变热力学条件而实现;以PVP、PVCap、Poly(VP/VC)等聚合物为主,同时复配醚类、醇类,加量在1.0%⁵.0%。防聚剂则改变水合物的生成形态和生成量,使其与流体相均匀混合流动而不发生堵塞。热力学抑制剂加量大、毒性强是不利因素。动力学抑制剂是行业发展的方向。     

普光高含硫气田硫沉积预测及其预防

普光气田是高含H2S、CO2的酸性天然气田,在开采过程中,如果有元素硫的析出、沉积将会给生产带来一定的影响和危害。本文从三个方面进行了普光气田硫沉积的预测,提出了解决硫沉积的几种主要措施,对普光气田的合理、高效开发具有重要的指导意义。     

含硫气井井筒堵塞原因分析及解堵措施研究

为进一步提高含硫气井的产气量,以西部某气田高含硫气井为研究对象,针对含硫气井井筒堵塞的原因进行了分析,有针对性的研究了合适的解堵增产措施,并成功将其进行了现场应用。结果表明,目标含硫气井井筒现场堵塞物的成分较为复杂,井筒堵塞原因主要是硫和沥青等有机物的沉积以及地层产出矿物CaCO₃和腐蚀产物Fe S₂等无机堵塞物的产生所造成的。活性酸复合解堵体系对模拟无机堵塞物、模拟有机堵塞物和现场井筒堵塞物均具有良好的溶解效果,反应时间为12h时,溶解率均能达到90%以上。另外,活性酸复合解堵体系还具有良好的表面活性和防腐蚀性能,在40～100℃条件下老化后的表面张力值均小于25m N·m^-1,在2～12h的时间内对N80钢片的腐蚀速率均小于5g·(m²·h)^-1。现场5口含硫气井实施活性酸复合解堵措施后,平均日产气量提高了43.3%,并且措施有效期较长,达到了良好的施工效果。     

元坝高含硫气藏硫沉积预测及防治

针对元坝高含硫气藏开发可能面临的硫沉积问题,本文根据造成硫堵塞的三个条件并借鉴前人的研究成果进行初步预测,结果表明:整个生产过程中元素硫以井底液硫的情况出现,地层中不会出现固态硫的沉积和堵塞,而可能的硫堵问题在于井筒和地面管线,但需要注意的是后续的修井、储层改造等作业可能导致近井地带的硫沉积。基于以上预测结果,文章针对性地调研了井筒除硫工艺现状,并根据拉克气田的生产实践初步提出了修井、储层改造等后续作业中预防硫沉积办法,即避免在开发后期钻井及修井作业中出现大量的漏失和改进储层改造工作液体系等。     

含硫气井井筒堵塞模型及计算软件

在含硫气藏的开采过程中,井筒堵塞是较为常见的现象。与普通气井不同,含硫气井的井筒堵塞有可能是水合物造成,也可能是硫沉积造成。本文在对含硫天然气进行物性修正及正确计算井筒压力、温度分布的基础上,建立了水合物生成条件的计算模型及硫沉积的计算模型。根据建立的模型,编写了计算程序,用以确定含硫气井井筒堵塞类型及具体位置。通过开发软件进行实例计算,其计算结果与实际相符,可作为优化生产参数、开展井下解堵作业的基础。     

天然气集输工艺与处理研究

天然气集输是天然气生产过程中的关键环节,与天然气生产的可靠性和可持续性之间有着极为密切的联系。但需要注意的是,天然气集输流程复杂,对工艺方面的要求较高,在实际开展集输生产的过程中,必须要合理应用集输工艺,并对天然气进行必要的脱水脱酸等方面处理,以促使天然气相关指标满足外输的要求。本文以此为出发点,首先就天然气集输工艺流程进行了阐述,并介绍了集输过程中的注意事项,基于此分析了天然气集输的具体工艺,并提出处理措施,旨在为天然气的集输生产工作提供一定的参考作用。     

天然气水合物形成与解堵

天然气水合物是有两种物体形成,分别是碳氢化合物以及通过水一起组成的结晶化合物。天然气长输管道所处环境温度较低且输送压力高,易形成水合物而堵塞管道。本文简述了水合物形成条件、机理和解堵方法。     

天然气集输管网优化研究

天然气集输管网优化研究对于天然气的利用及气田地面工程建设具有重要意义。本文通过调研国内外文献,分析了天然气集输管网的优化原则,总结了天然气集输管网的主要拓扑形式的特点及其优缺点,给出了天然气集输管网的优化求解思路,并进一步归纳并分析了目前主要的优化求解算法。最后,本文针对天然气集输管网优化的未来发展趋势给出了建议。