氣田集氣干線清管降耗精細化管理探討

劉輝 唐興波 胡曉

（西南油氣田公司重慶氣礦 重慶 400000）

1 管網(wǎng)基本情況

1.1 管網(wǎng)基本情況

目前五百梯氣田有生產(chǎn)井XX口，日產(chǎn)氣XX×104m3/d，建有集輸場站有4座，增壓站2座，集輸氣管線XX公里，其中集氣干線2條，分別為漁講線Φ273和漁講復線Φ406。氣田增壓東、西兩站將漁講線Φ273分為A、B、C三段，將漁講復線Φ406分為A、B兩段。單井集氣支線，規(guī)格從DN 80～DN 200不等，設計壓力大于8.0MPa，支、干線都建有清管裝置。

1.2 生產(chǎn)流程設計及管線運行參數(shù)

按照發(fā)揮氣井最大產(chǎn)能和最大限度利用井口壓力的原則，根據(jù)氣井的井口壓力和產(chǎn)能，在充分考慮氣氣井氣質(zhì)和管線材質(zhì)適應性的基礎上，利用漁講線和漁講復線兩條干線以及連接干線閥室的調(diào)配功能，將氣量分配進入不同的干線。

實際生產(chǎn)流程按圖1所示設計：

天東2井片區(qū)118.5×104m3/d通過漁講復線Φ406A段輸往東站增壓。

高含硫大天002-8井 20×104m3/d高壓氣通過漁講線Φ273A段輸往增壓東站。

漁講線Φ273C段、漁講復線Φ406B段為高壓，天東7井片區(qū)高壓氣倒入漁講復線Φ406B高壓生產(chǎn)。

通過上述生產(chǎn)流程設計，實現(xiàn)了高低壓分輸，有利于氣井發(fā)揮產(chǎn)能。

圖1 開縣作業(yè)區(qū)干線管網(wǎng)流程示意圖

2 清管作業(yè)的主要問題

2.1 漁講復線A段清管過程中對增壓機組的影響

由于漁講復線A段和漁講線B段同時輸?shù)蛪簹?，在增壓東站將兩條管線連通，形成同一壓力系統(tǒng)，增壓東、西站同時兩條管線的氣進行增壓。在漁講復線A段清管過程中，受增壓東站氣田水閃蒸罐容積的限制（罐容僅20m3），為了避免管線中的水全部進入東站，在收球過程中需要卸載一臺機組，減少增壓東站處理氣量，形成增壓西站處理氣量大于增壓東站的處理氣量，大量的氣帶水進入增壓東站收球筒后，在埋地匯管被帶入下游漁講Φ273B段。這樣進入增壓東站的水量減少，這樣可以減少增壓東站分離器的排污量。由于增壓西站修建的污水池容量大，只要對漁講線Φ273B清管，完全可以接收在清管過程中被帶入漁講線Φ273B段的水。

2.2 水量大，處理時間短，水會竄入下游分離器

雖然增壓東站采取了卸載機組，分流氣量水量的措施，但是增壓東站進站管線有50米高差，清管器推動水在運行至東站站外低點時，有個蓄能過程，在蓄能結(jié)束后，清管器再次啟動，推動水進入收球筒，由于慣性作用，水量大，來勢猛，受閃蒸罐控制壓力的限制，球筒排污閥不能大開度排污，短時間內(nèi)水會竄入下游過濾分離器，機組分離器。

由于管線中高低起伏（如圖2所示），含有起泡劑成分的氣田水在推動運行過程中，產(chǎn)生二次泡沫，泡沫進入分離器。產(chǎn)生假液位，造成液位計顯示超高，但排污時，液位計顯示又迅速下降，假液位造成重力式分離器、過濾分離器液位頻繁報警，也曾經(jīng)發(fā)生過因機組分離器液位超高而停機事件。

圖2 漁講復線A段管線高程走向圖

2.3 氣田水閃蒸罐在排污過程中存在超壓風險

水竄入下游分離器后，為了確保水不被帶進機組，除收球筒排污外，根據(jù)液位計顯示，分離器也開始排污，多點排污操作造成閃蒸罐壓力上升。由于所有排出的氣田水全部進入氣田水閃蒸罐，而閃蒸罐的設計壓力僅0.88MPa，這就限制了排污操作，只能采取控壓排污。而且，多點排污操作，非常容易產(chǎn)生沒有及時關(guān)閉排污閥，或者對排污現(xiàn)狀判斷不清，導致氣體竄入閃蒸罐或閃蒸罐超壓的情況。

2.4 氣田水進入放空管線造成環(huán)境污染的風險

天然氣竄入閃蒸罐后，會從閃蒸罐的放空管線進入放空火炬燃燒，當氣流攜帶氣田水的運動速度大于氣田水的沉降的速度時，氣田水就會被氣帶入放空管線，從放空火炬噴出，導致環(huán)境污染（如圖3所示）。

圖3 排污時氣體進入閃蒸罐狀態(tài)示意圖

2.5 清管作業(yè)對下游脫水站的影響

下游脫水站講治站的工藝設備與增壓東站有相似之處，都有氣田水閃蒸罐，在收球過程中，也存在水量大，多點排污操作，水被帶出放空火炬導致環(huán)境污染等情況，更為嚴重的是，氣田水如果竄入脫水裝置將導致甘醇的污染。

3 干線阻斷式清管作業(yè)的操作方法

阻斷式清管作業(yè)操作方法：準確計算清管器運行時間，在監(jiān)聽管線來水進站瞬間關(guān)閉球筒引流閥，采用排污引球，利用干線閥室將氣倒入另一條輸氣干線，在不影響生產(chǎn)的前提下，緩慢平穩(wěn)進行排污、收球操作，確保不會有水進入下游分離器、增壓機組或脫水裝置。

阻斷式清管作業(yè)與常規(guī)清管作業(yè)的區(qū)別：

在收球流程倒換上，阻斷式收球和常規(guī)清管作業(yè)沒有區(qū)別。但采用阻斷式清管作業(yè)需要注意的細節(jié)與常規(guī)清管作業(yè)不同：

3.1 關(guān)閉引流閥的時間要準確，過早關(guān)閉引流閥會造成清管器不能順利進入球筒。遲關(guān)閉引流閥會造成水進入下游管線。

3.2 阻斷式清管作業(yè)需要考慮干線輸氣量，收球過程中只能將輸氣量小的管線倒入輸氣量大的管線生產(chǎn)。

3.3 阻斷式清管作業(yè)需要掌握氣井生產(chǎn)動態(tài)，尤其要掌握氣井產(chǎn)水量，及時將產(chǎn)水量大的井倒入需要采取阻斷式收球的管線，一次性徹底清除管線中的積水。

4 阻斷式收球的主要控制措施

4.1 優(yōu)化流程

根據(jù)現(xiàn)在天東2井片區(qū)氣井的生產(chǎn)特點，在井口壓力普遍降低的情況下，把Φ273、Φ406管線氣全部倒入低壓生產(chǎn)，正常生產(chǎn)時，采用一條干線生產(chǎn)，氣井生產(chǎn)的水可以集中在一條管線內(nèi)，便于管理。

合理安排流程，讓產(chǎn)水量大的井進入管徑小的干線，便于收球操作時控制。根據(jù)數(shù)據(jù)分析，天東7井片區(qū)集中倒入漁講線Φ273C段，便于操作。

4.2 操作前的必要的準備

準備工作充分是保證作業(yè)順利的前提。在收球操作前，清管器運行時間，污水池容量，自動點火裝置的工作狀況，排污放空系統(tǒng)是否通暢等要逐一核查，確保在操作過程中不出現(xiàn)異常狀況。

精細化管理氣井及管網(wǎng)。核查上游井站生產(chǎn)情況以及設備的工作狀況，在中心站管理模式下，是否有大產(chǎn)水量井因自動排污裝置出現(xiàn)故障而把水帶入干線，以及其他因素造成的井站不能排污的情況。根據(jù)上述生產(chǎn)動態(tài)，結(jié)合以往清管數(shù)據(jù)，確定合理的清管周期，以減少作業(yè)風險。

加強起、消泡劑泵的維護，設備（球筒閥門）的維護保養(yǎng)，保證設備處于最佳工作狀態(tài)。

4.3 作業(yè)過程中的精細化管理

干線清管作業(yè)必須統(tǒng)一指揮，多方協(xié)調(diào)配合才能順利完成。流程倒換、監(jiān)聽、排污、監(jiān)控設備的人員應分工明確?？鐓^(qū)作業(yè)做好溝通，統(tǒng)一指揮，特別重要的是，在排污操作中，球筒排污和分離器排污人員盡量避免同時多點操作，避免造成排污系統(tǒng)超壓。

5 結(jié)論

5.1 采用阻斷式清管作業(yè)是在分析管網(wǎng)運行參數(shù)，氣井生產(chǎn)特點以及現(xiàn)場工藝設備的局限性的基礎上，優(yōu)化生產(chǎn)流程后的一種操作方法。

5.2 清管過程中水量大，容易造成環(huán)境污染、增壓機組停機和脫水站甘醇污染等問題，采用阻斷式收球，能夠很好解決這些難題。

5.3 阻斷式清管作業(yè)適合具有復線流程或短時間內(nèi)停氣的管線的清管作業(yè)。

[1]張雪飛,劉洋.天然氣高壓管道通球清管實例淺析.科技促進發(fā)展,2012.

[2]邵天翔.高含硫管線冬季凍堵情況分析.中外能源,2009.

[3]李天太,方明,董悅.輸氣管線清管通球運行規(guī)律及計算方法.天然氣工業(yè)，1997.