浅谈高含硫气田的集输工艺技术

简要介绍了高硫气田硫化氢的危害性及其腐蚀机理,概述了高含硫气田集输工艺技术.高含硫气田集输工艺技术主要包括高含硫干气输送、高含硫天然气分子筛脱水、系统防硫堵、防腐蚀技术及抑制水合物技术等主要内容.     

高含硫气田集输系统元素硫沉积防治措施

在高含硫气田的开发过程中,随着天然气压力、温度的降低,在地层、井筒及地面集输系统中都可能发生硫沉积,引起管道和下游设备堵塞及严重的腐蚀,危害巨大。为了保证集输系统的正常运行,降低硫沉积危害,在大量文献调研的基础上,分析了集输系统中硫沉积的机理及其主要影响因素,阐述了硫沉积的主要沉积位置,给出了防治集输系统硫沉积可采用的工艺措施,认为工业实际中防治硫沉积的最好方法是注入硫溶剂。通过对比物理溶剂和化学溶剂的溶硫量、特性以及实际使用情况,认为中等程度的硫沉积推荐采用以锭子油为载体的烷基萘,硫沉积严重时,推荐使用SULFA-HITECH或者DADS硫溶剂。     

高含硫气田集输系统腐蚀及其控制措施研究

本文围绕高含硫气田集输系统的腐蚀防控议题进行了探讨,概述了集输系统的主要工艺,然后分析了高含硫气田集输系统发生腐蚀的原理,最后提出了集输系统腐蚀的防控措施,供相关人士参考。     

高含硫气田集输系统硫的沉积及预防

元素硫在地面集输系统中的析出和沉积,与其在天然气组分中的溶解是互逆过程,主要受温度和压力,以及硫化氢、高分子烷烃的影响。集输系统的硫沉积主要是物理凝结作用导致的,热力学结晶过程中,可通过溶解度模型预测硫是否析出及析出量;基于颗粒自由沉降的动力学分析可判定管道内是否发生硫沉积,但对于硫沉积常见的处理设备及管件处的定量模拟仍需进一步研究。硫沉积预防建议采用适当的清管操作及工艺改进措施。     

高含硫气田集输系统硫沉积现场预测方法

高含硫气田地面集输系统的硫堵塞现象是抑制高含硫气藏产能充分释放的行业难题。结合LJZ气田生产过程中地面集输系统硫沉积规律及治理情况,建立了一种适用于高含硫气田地面集输系统的硫沉积定量预测方法。通过实践验证,证明该方法计算硫沉积量与实测量误差较小,能够满足气田生产需要,为科学组织生产提供了指导。     

高含硫气田集输与处理技术

加拿大Caroline气田含H2S36%、CO27%,属高含硫天然气,采用了气井→集气增压站→气体处理厂的工艺流程,井场仅设井口节流阀控制装置,集气管线材料选用低碳钢,设有综合性的腐蚀控制和监测系统;Caroline气体处理厂采用了MDEA与Sulfinol联合脱硫处理装置,Claus硫磺回收工艺,SCOT尾气处理技术;液硫采用保温管线输送,Rotoform硫磺成型工艺;整个气田设有紧急反应系统和安全互助系统,实现高度自动化管理。     

基于IOW的高含硫气田集输管网操作风险评估

高含硫气田开发安全风险极大,确保其集输管网安全经济稳定运行具有重要意义。为此,利用完整性操作窗口(IOW)技术对其集输管网进行了操作风险分析,首先,把管网输入输出空间划分为正常操作、安全警戒、安全危险、灾难4个区域,并根据管道承受强度、天然气水合物生成温度、管道腐蚀影响等因素确定出了管道中天然气压力、温度、流速为输出区域敏感变量,集气站供气压力、供气温度、供气量为输入区域敏感变量;然后以相关标准规范、工程实践成果等来确定输出区域敏感变量不同输出区域的边界;最后,利用HYSYS软件建立集输系统的工艺模型,基于确定的输出区域变量边界,按管网输入输出区域的映射关系得到了输入区域变量的边界,从而可根据集输管网运行参数进行操作风险等级评估。结果表明:采用IOW技术能够对集输管网工艺状态进行危险等级划分,可为制定集输管网运行策略提供参考。     

高含硫气田地面集输工艺技术的新发展

回顾了国内外高含硫天然气集气工艺的成熟技术的应用，阐述了近年来国内新技术的推广和应用情况，主要包括分子筛脱水工艺技术，气液混输技术，高含硫气田集输技术，特种材质选择技术等。对我国高含硫集气工艺发展方向、重点技术进行了展望。     

高含硫气田集输管道数字化安全管控技术探讨与研究

高含硫气田开采过程中存在如自然灾害、腐蚀、设备故障和第三方破坏等安全风险。为了有效管控这些风险,通过多年的实践和探索,构建了高含硫气田集输管道的“三位一体”智能管控技术体系,包括地下管控、地面管控和空中管控。其中,针对腐蚀问题,提出了综合防腐工艺技术和腐蚀监测技术;针对泄漏问题,建立了分布式光纤安全预警系统;针对地质灾害问题,建立了地质灾害评价体系和监测系统;同时,还借助无人机技术实现了应急联动和巡检。通过这些技术,实现了泄漏和突发事件的及时管控和预警,提升管道安全稳定运行能力,对于高含硫气田的数字化安全管控具有重要的价值和意义。     

高含硫气田集输管材耐腐蚀评价

高含硫气田采气工程金属管材的腐蚀评价包括硫化氢应力腐蚀开裂、氢致开裂、电化学腐蚀3个方面,模拟工况应综合考虑H2S/CO2分压、温度、气液相、单质硫、流动条件、应力加载和矿化度等评价条件。采用淬火加回火工艺制造的L360QCS直缝埋弧焊钢管,硫(0.02％)、磷(0.003％)元素含量控制低,硬度小于248HV,在模拟普光气田高含硫集输工况的条件下没有发生氢致开裂和硫化氢应力开裂,管材的抗硫性能较好。     

高含硫气田集气总站工艺优化改造及效果分析

为解决集气总站生产分离器分液能力不足导致原料气携带含氯液体进入净化装置污染胺液系统,排污、放空管线腐蚀穿孔安全风险高,高级孔板流量计维护成本高,产出水水型发生变化,氯离子含量超标导致净化厂原料气管线存在氯离子诱导硫化氢应力腐蚀开裂风险等问题,采取了增加段塞流捕集装置进行气液一次分离,缓解生产分离器分离压力,排污、放空管线材质升级为耐腐蚀镍基合金材质,引进低维护成本的超声波流量计代替高级孔板流量计,增加水洗脱氯装置降低氯离子含量,优化自控系统等措施,确保了普光气田甲级要害部位集气站总站的安全、高效运行。     

萨曼杰佩高含硫整装凝析气田地面集气系统运行分析

介绍了萨曼杰佩高含硫整装凝析气田的地面工艺,分析了运行情况及适应性,并对生产过程中出现的问题及整改措施的效果进行分析,提出建议,为阿姆河右岸天然气开发项目的下步开发、设计、建设及同类气田地面工艺设计、建设提供了借鉴。     

建立榆林南区气田集输气管道腐蚀防护监测体系的思考

随着榆林南区集输气管道使用年限的增加,管道的腐蚀风险越来越大。为确保集输气管道的安全运行,建立管道的腐蚀防护监测体系迫在眉睫。为此,文章阐述了建立榆林南区集输气管道腐蚀防护监测体系的必要性、具体内容及实施办法,同时结合集输气管道运行实际情况提出了一些建议。     

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长庆榆林气田在开始建设时采用了常温分离的技术工艺，但在生产中发现集气、输气管道中有凝析油析出。影响了正常生产。为此，首先在榆—9集气站改用低温分离的集输工艺，经过工业模拟试验，目前已在该气田其他集气站逐步推广。章介绍了在长庆榆林气田南区上古生界气藏开采中，充分利用气藏地层压力，采用节流制冷脱油、脱水的低温分离工艺，以满足外输天然气水、烃露点的要求。     

靖边气田上、下古气藏合采地面集输工艺

靖边气田经过十多年的开发建设,气藏资源和地层能量迅速衰竭,为保证靖边气田稳产规模,研究试验了上、下古气藏气合采地面集输工艺,工艺主要采用了井下节流、单井中低压串接、井口不注醇、集气站大压比增压等技术。通过采用该工艺,技术难度大幅度降低,实现了中低压集气,降低了地面系统运行压力,同时地面投资大幅降低。该工艺技术的试验及实施,为苏东南20×108 m3/a上古气藏天然气,10×108 m3/a下古气藏天然气规划及靖边气田稳产提供了一种新思路及技术支持。     

天然气矿场集输用管类型分析及选择

分析了气田集输管网的构成及特点,论述了天然气集输系统中应用较多的无缝钢管、螺旋埋弧焊钢管(SSAW)、直缝电阻焊钢管(ERW)、直缝埋弧焊钢管(LSAW)各自的优缺点,指出天然气矿场集输采气管线宜采用无缝钢管,输送湿气的集气支线宜采用直缝埋弧焊钢管,输送干气的集气支线宜采用螺旋埋弧焊钢管,集气干线宜采用直缝埋弧焊钢管.     

高含硫天然气埋地集输管道的安全管理研究

高含硫天然气从井场开采出来后通过集输管道输送到天然气净化厂处理,高含硫天然气集输管道是高危管道,一旦发生泄漏将会导致严重的安全事故,因此必须重视对集输管道的安全管理。为了确保高含硫天然气埋地集输管道的完整性和安全使用,某高含硫气田从预防和响应角度采取了一些管理措施,实施了智能清管、阴极保护等措施对管道内外部腐蚀进行控制和监测,以及时发现管道缺陷并修复,避免因腐蚀穿孔、应力腐蚀开裂等导致高含硫天然气泄漏事故的发生;在管道沿线安装了气体云成像泄漏监测系统和硫化氢点式探测器对管道进行实时监控,提升了高含硫天然气泄漏时的检测能力和响应能力,能够有效防止事故的扩大。     

气田集输工艺的选择

近几年我国加快天然气工业的发展，开发了几个大型气田，在与外国石油公司的合作开发中，引进了一些先进的技术及设计理念，集气管道从传统的气液分输工艺发展到气液混输工艺。介绍了气田集输采用的新工艺，分析、总结了各种集输工艺的适用场所。     

低压气压缩机增压集输工艺工况分析

压缩机增压工艺目前仍然是低压气集输工艺的主导工艺,而增压一般分为单井增压和集中增压两种方式。文章针对不同增压方式,讨论了输送距离和输送气量对不同增压方式下压缩机能耗及投资费用的影响。模拟分析表明,集中增压工艺比单井增压工艺更节省压缩机能耗,随着输量的增加,这种趋势更加明显,但随着输送距离的增加,这种趋势逐渐减小;而单井增压工艺比集中增压工艺更节省管材的投资等费用。因此,在实际工程中选取何种增压方式需要权衡能耗与投资两方面的因素。