气田采气管线天然气水合物生成条件预测

延长气田地面集气工程采用高压集气工艺,天然气在井口未经任何处理,经高压采气管线输送至集气站内进行集中处理。在一定温度和压力条件下,极易在采气管线中形成天然气水合物堵塞管道,影响采气管线的正常运行,因此,对采气管线水合物的生成条件进行预测是非常必要的。结合天然气管道动力学与天然气水合物统计热力学模型,利用VB编制了计算软件,以延长气田采气管线为例,对管线中天然气水合物的生成条件进行预测和分析,从计算结果可以看出,该水合物生成条件的计算方法在实际工程应用中具有一定的实用价值。     

输气管线中水合物的形成及预防

天然气管道输送过程中因地貌、气象及各种管道条件而使少量天然气形成水合物，导致堵塞管线，影响管线的安全运行。分析了输气管线中形成水合物的热力学和动力学条件，其中在热力学条件中着重介绍了管道中含水量对形成水合物的影响，结合两方面条件简要介绍了预防水合物的常用措施。     

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由于海底长距离天然气／凝析液混输管道输送压力一般较高,环境温度较低,因此管道内极易形成水合物。水合物可能堵塞管道,对长距离的输送是有害的。针对这一问题,给出了判断气体水合物形成的理论模型和计算方法,可以计算在给出的压力、温度和组成条件下,水合物形成曲线以及不形成水合物所允许的最大含水量。最后将计算结果与国外软件、实验数据作了比较。     

两相管流工艺计算软件的研制

利用流体力学理论 ,结合目前国内外最新的两相流理论和实验研究成果 ,在描述气液两相流水力计算、热力计算和流型判断的数学物理模型基础上 ,研制出适用于海洋、沙漠、丘陵地区原油与伴生气、凝析天然气与凝液输送工艺的一套新的计算模拟软件TFTCS。介绍TFTCS软件的结构、功能、适用范围。用该软件对锦州 2 0 - 2海底湿天然气管道进行模拟计算 ,并与管线生产数据进行对比 ,用国外同类软件PIPEPHASE进行验算。实例计算分析表明 ,该软件功能完善 ,操作方便 ,计算结果可靠 ,能满足油气混输管道的设计计算和生产管理的需要     

两相管流工艺计算软件的研制

利用流体力学理论,结合目前国内外最新的两相流理论和实验研究成果,在描述气液两相流水力计算、热力计算和流型判断的数学物理模型基础上,研制出适用于海洋、沙漠、丘陵地区原油与伴生气、凝析天然气与凝液输送工艺的一套新的计算模拟软件TFTCS.介绍TFTCS软件的结构、功能、适用范围.用该软件对锦州20-2海底湿天然气管道进行模拟计算,并与管线生产数据进行对比,用国外同类软件PIPEPHASE进行验算.实例计算分析表明,该软件功能完善,操作方便,计算结果可靠,能满足油气混输管道的设计计算和生产管理的需要.     

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文章按凝析油气体系定容衰竭相态模拟实验过程，测试了大港油田千米桥凝析气藏烃类体系水合物的生成条件，并以此为基础检验了统计热力学方法在天然气水合物生成条件预测中的可靠性。然后在前人有关天然气水合物研究成果的基础上，结合凝析气藏开采过程动态相态变化预测方法的建立以及采出井流物烃组成的动态相态数值模拟预测，讨论了适合于凝析气藏衰竭开采过程中从井筒→井口→常温高压分离器→节流膨胀分离器→透平膨胀分离器多级分离回收工艺上下游一体化的天然气水合物生成条件预测方法。该方法特别适用于凝析气藏开发方案设计阶段，能更好地为凝析气藏从气井井筒到地面多级分离工艺流程乃至到天然气处理厂工艺流程中天然气水合物的防治工艺设计提供依据。文中通过吐哈油田丘东和大港油田千米桥两个凝析气藏开采过程中天然气水合物生成条件的预测及防治措施分析说明了方法的应用效果。     

海底输气管道水合物冻堵的处置与防控

在输气管道内天然气和水接触可形成天然气水合物,从而导致管道冻堵,影响海上天然气管道输送安全。结合渤海某海底输气管道发生水合物冻堵事件,首先简要介绍了天然气水合物形成的主要影响因素,而后介绍了该海底天然气管道的运行参数、管道中天然气水合物形成条件和原因、管道冻堵情况及解堵过程,最后分析总结了管道在发生水合物堵塞后,初期压差升高阶段和完全冻堵阶段的解堵处置方法,并提出预防海底输气管道发生水合物冻堵的若干措施或建议。     

LHCX凝析气田水合物形成预测及防止措施研究

天然气水合物是采气过程中经常遇到的一个重要问题。在生产过程中，水合物的生成可导致气体输送管线及加工设备的堵塞而影响正常生产。文章针对LHCX凝析油气田，对水合物的形成条件进行了论述，采用统计热力学方法对该气田不同压力条件下水合物形成的温度进行了预测，计算出了M1井、M3井不同产量条件下井口流动温度及M1井、M3井地面给定输出压力下的井口节流温降情况。根据计算结果得知：该气田气井在产量10×10₄m₃/d、压力大于5.0 MPa时，井筒中不会形成水合物；在地面给定输出压力下，M1井通过气嘴节流后的气流温度高于水合物形成温度，不会形成水合物，而M3井通过气嘴节流后的气流温度低于水合物形成温度，将形成水合物。另外，还对水合物的预防及清除方法进行了讨论，针对LHCX凝析油气田情况，建议采用加注甲醇（己二醇）和地面加热升温措施以防止水合物的形成。     

天然气管线水合物生成影响因素研究

介绍了天然气管线中水合物生成条件、以及水合物的生成对管线正常输送和安全运行的影响;提出了天然气管线水合物生成影响因素比较框图,对不同输送工况下管道中水合物的生成进行了分析,得出天然气管线中水合物生成影响因素有输量、起点压力、起点温度和管径,其中输量影响最大,起点压力影响最小,适当增大输量、提高起点温度、降低起点压力和减小管径,可以缩小水合物生成范围甚至避免水合物生成。     

子洲-米脂气田集输工艺运行分析及对策研究

子洲-米脂气田集气站自2007年8月投产以来,由于站内不注醇的工艺现状决定集输工艺运行中必须确保所有单井在节流后不形成水合物,从而导致集气站分离温度较高、集输支干线内出现天然气反凝析现象、集输管网运行压力上升速度加快等问题。从工艺改造方面提出解决对策,确保集气站外输天然气气相输送。     

锦州20 2凝析气田海底管道投产工艺

锦州港是我国北部沿海的重要商港,其航道穿越锦州20-2凝析气田登陆管线,为满足锦州港扩建工程,对锦州20-2凝析气田登陆管线进行了改造。根据锦州20-2凝析气田海底管道改造工艺,完成了海底管道清管器的设计选型,设计并实现了锦州20-2海底管道的排水、惰化、干燥等投产工艺。锦州20-2海底管道排水工艺通过组合清管列车实现,脱盐除水和扫水合并进行,达到了较好的排水效果;干燥投产工艺采用乙二醇干燥技术,实现了锦州20-2凝析气田快速安全复产。     

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在高压、低温环境下，多相混输管线中容易发生水合物堵塞问题。管线越长，问题越大。对海上油气田开发中广泛使用的多相混输管线，必须有效、经济地防止管线中水合物的生成，从而确保混相输送管线的正常运行。章概述了四种传统的解决方法：输送前去除油气中的水；管线加热技术；降压控制技术；使用热力学抑制剂。针对以上传统方法在经济上或技术上的缺点，介绍了添加动态抑制剂和防聚剂两种新型水合物抑制方法，并叙述了添加剂的抑制机理、种类和研究现状。水合物动态抑制剂的工业使用依赖于实验室、小试和现场多相混输管线实验结果的可重复性，以及在不同装置上的可移植性。实验发现，动态抑制剂比热力学抑制剂具有更好的经济性．某些动态抑制剂已经应用于现场油气生产与输送过程。建立可靠的水合物成核、生长和抑制微观机理模型，实验模拟多相混输条件，开发和筛选价格更低廉、性能更优良的动力学抑制剂，是今后研究工作的主要发展方向。     

输气管道内凝析液对流动参数的影响分析

在天然气的输送过程中，当天然气的水露点或烃露点高于管线埋设处的最低地温时就会有凝液析出。凝析液的存在不仅会增加通球扫线的次数，而且还会影响到管输效率。在有凝析液存在的气液混输管路中，凝液量、管径、流量、管线倾角等都会对压降产生影响。为此，利用HYSYS的流程模拟功能建立模型，分析了凝液量、含水率、管径、管线倾角、流量等因素对压降的影响；并以中原油田文柳线630管线为例进行了计算与分析，对比了凝析液存在与否对压降的影响，并计算得到了管线内的积液量。利用该方法可对管线的清管作业提供指导，并根据管线的运行情况给出合理的清管周期。     

苏里格天然气集输管道冻堵预测软件开发及应用

天然气在集输过程中因地貌、气象及运行条件的影响,少量的天然气会形成水合物堵塞管道。根据温度、压力的变化准确地预测管道的冻堵位置,优化集输管道的设计方案防止水合物的产生,对于气田的高效开发具有重要的意义。文章对集输管道冻堵的原因进行了分析,建立了集输管道冻堵的预测模型,介绍了预测软件程序的设计开发及软件的应用实例,并对预测软件应用的经济性进行了分析。     

地形起伏对凝析气集输管道工况的影响

地形起伏不均是造成凝析气单管气液混输管道生产不稳定的一个重要因素。为了了解地形起伏对凝析气单管气液混输管内流体压力、温度、持液率、持液量、流体流型、天然气水合物形成情况等的具体影响,借助于PIPEPHASE工艺流程模拟软件,选用由组分热物性模型、BWRST状态方程及MBE水力学模型共同构成的经验组合模型,以某凝析气田的一个集输管网系统为研究对象,模拟计算和分析了不同程度地形起伏下凝析气管网运行工况的变化情况。分析结果表明,管内流体压力、持液率的波动幅度以及管路总压降均随着地形起伏程度的增加而增大,但管路沿程温降和总持液量受地形起伏的影响较小;此外,地形起伏还容易导致管内流体流型出现不稳定情况,也易使管内形成天然气水合物,且地形起伏程度越大,天然气水合物生成的可能性就越大。该分析结果对地形起伏地区凝析气集输管道的工艺设计和生产运行管理具有一定的指导作用。     

南海北部陆坡大型气田区天然气水合物的成藏地质构造特征

南海北部被动大陆边缘是板块活动相对较弱的地区,业已证实是巨大天然气田形成的有利场所,同时也是水合物发育的有利地区。对被动大陆边缘水合物的富集规律研究表明:热解成因天然气水合物在被动大陆边缘占有重要地位,被动陆缘的活动断裂、底辟构造、滑塌堆积、断裂坡折带和海底扇砂体对天然气水合物的富集过程具有重要的控制作用。从南海北部陆坡的研究实例看,断裂坡折带作为重要的疏导系统,有利于天然气向水合物稳定带运移,同时控制着海底扇和滑塌堆积等水合物有利成矿相带。断裂的幕式活动促进热解气体向上渗漏,并在水合物稳定带中形成水合物。在天然气田与天然气水合物的共存区域,可以形成两种类型的水合物:一种是构造渗漏型,它是以高浓度的深部热解气为主、以浅层生物气为辅的水合物;另一种是地层扩散型,这类水合物以低浓度的浅层生物气为主,以深部热解气为辅。     

锦州20-2凝析气田海底管道改造复合清洗技术

锦州20-2凝析气田海底管道输送介质黑油含量较高,致使改造工程中海底管道的切割、回接存在安全隐患和残油污染海洋环境问题。设计了"双向直板型清管器 化学药剂清洗"的复合清洗工艺方案,并通过实验对化学清洗剂进行了确定,采用无毒、无污染的D-柠烯、AQ-11和AQ-12分别作为油溶性清洗剂、乳化剂和水溶性清洗剂。复合清洗工艺方案实施结果,海底管道排出液含油质量浓度低于30mg/L,达到了我国海洋污水排放标准,并且清洗液用量较少。     

水合物模型的建立及在含盐体系中的应用

基于一个新的水合物生成机理,提出了一个简化的水合物热力学模型;在此模型基础上,结合左有祥博士提出的可用于高压电解质水溶液的MPT状态方程,将水合物生成条件预测扩展应用于含电解质体系。大量检验结果表明,新模型在预测气体水合物生成条件方面优于传统的van der Waals-Platteeuw(vdW-P)模型及其改进型,可适用于预测天然气、凝析气和原油在纯水和盐水中生成水合物的条件。