氣田采氣管線清管保障措施探討

王婷　宋婧　高峰　王執(zhí)強(qiáng)

摘 要：在油氣集輸過程中，清管技術(shù)是多見的一種對管道內(nèi)的雜質(zhì)和積液與腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行清除有效方法，清除管道中的所有雜質(zhì)和存在積液，促進(jìn)輸送效率的提高，并對管道內(nèi)壁的腐蝕問題進(jìn)行防護(hù)。想要保障采氣管線在運(yùn)行中的高效性和平穩(wěn)性，并減小清管過程風(fēng)險(xiǎn)，就要恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用清管保障的措施。本文主要對油氣田管線清管保障措施進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：油氣田;采氣管線;清管措施

在油氣田新建站進(jìn)一步增加的同時(shí)，采氣管線數(shù)量也在不斷增加，現(xiàn)階段，我國已經(jīng)建成的投產(chǎn)采氣的管線就已經(jīng)非常多，因?yàn)樗傻臍怏w具有很大水分，生產(chǎn)的時(shí)候，溫度和壓力都發(fā)生一定的變化，管道中出現(xiàn)水合物，對采氣管線的輸送能力造成嚴(yán)重影響，如果嚴(yán)重的話，就會(huì)使得管線發(fā)生堵塞的現(xiàn)象，并造成氣井關(guān)井，對氣田生產(chǎn)的正常性與安全性產(chǎn)生直接影響，所以，必須合理地制定采氣管線的清管保障措施，開展有效地采氣管線的清管作業(yè)。

1 采氣管線積液量預(yù)測

想要防止清出的積液量比較大造成的清管收球時(shí)不能及時(shí)排液的情況，清出物到達(dá)下游管線和設(shè)備當(dāng)中有生產(chǎn)隱患存在，與此同時(shí)，減小清管作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，在清管作業(yè)之前通過Pipephase軟件預(yù)測管道積液量是非常重要的。

1.1 建立管線積液量的模型

通過Map Source軟件對高程變化進(jìn)行導(dǎo)出之后，向已經(jīng)建立完成的模型進(jìn)行導(dǎo)入。Pipe-phase軟件利用流體類型和氣質(zhì)組分的添加，以及管道粗糙度和管徑、高程變化等參數(shù)的結(jié)合，能夠自動(dòng)地構(gòu)建軟件模型。

1.2 計(jì)算管線積液量

建立管線積液量的模型之后，對同一時(shí)刻的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)入，也就是對管線下游的壓力和上游的壓力與流量以及溫度參數(shù)進(jìn)行導(dǎo)入，對模擬管線的壓降和持液量進(jìn)行合理地計(jì)算。把計(jì)算獲得的采氣管線的理論壓差和具體的壓差之間有效地比較，通過氣質(zhì)組分水含量的修正，使得最終計(jì)算的壓差值和實(shí)際的壓差值之間一致，進(jìn)而得到生產(chǎn)狀態(tài)理論下的管線積液量，指導(dǎo)后期的采氣管線。

1.3 Pipephase計(jì)算理論的主要依據(jù)

Pipephase軟件是指美國Sim Sci企業(yè)開發(fā)研究的一種管道網(wǎng)絡(luò)的模擬軟件，主要目的在于對天然氣的集輸管網(wǎng)和工藝管線的兩相流與管線傳熱以及節(jié)點(diǎn)問題進(jìn)行分析和計(jì)算，同時(shí)，還能夠分析水合物的生成。結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)對Beggs&Brill-Moody的持液率進(jìn)行選擇，以此對管線輸送的壓降和持液量進(jìn)行計(jì)算。

2 分析清管的時(shí)間

為輸氣管道清管的目的在于對管道內(nèi)積液與腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行清除，所以，氣田采氣的管線清管的時(shí)機(jī)判定因素在于最小輸送的效率和最大允許的壓降與最大的積液量等。

2.1 分析最大的積液量

對于最大的積液量來說，主要是以管線末端的捕集器處理量作為最大允許的積液量清管判斷。比如，如果某管線的末端捕集器容量是60m3，按照捕集器處理量，就可以最大化的允許積液量是60m3，將其看做是清管的主要參照標(biāo)準(zhǔn)。按照傳統(tǒng)清管的經(jīng)驗(yàn)同時(shí)與清管判定的方法進(jìn)行結(jié)合，采氣管線運(yùn)行的時(shí)候，需要按照多次清管的試驗(yàn)結(jié)果，選擇一個(gè)合理化的輸送效率以及最大的管道壓差值進(jìn)行判斷。如果參數(shù)當(dāng)中有任何一個(gè)能夠滿足清管作業(yè)提出的要求，就必須在第一時(shí)間對清管工作進(jìn)行開展，確保采氣管線運(yùn)行的安全性和平穩(wěn)性。

2.2 最大的管道壓差

如果管道有積液問題，管道摩阻的系數(shù)就會(huì)變得更大，上游和下游的壓差就會(huì)逐漸增大，在具體生產(chǎn)過程中很多單位都將0.7 MPa看做是最大化的允許壓差，同時(shí)，將其看做是判斷的依據(jù)。

3 采氣管線的清管保障

對清管器的進(jìn)站時(shí)機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。如果在開展清管作業(yè)的時(shí)候準(zhǔn)確地判斷清管器的運(yùn)行位置和進(jìn)站的時(shí)間，并對其進(jìn)行及時(shí)排污，不但可以降低天然氣放空量，同時(shí)，還能夠防止污水污物的推入下游，對清管的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效排除。該操作步驟在于人為經(jīng)驗(yàn)，然而還是產(chǎn)生很大的指導(dǎo)性，相關(guān)人員要加強(qiáng)研究和關(guān)注，正確地判斷采氣管線的清管時(shí)機(jī)。計(jì)算清管器的進(jìn)站時(shí)間?？偟膩碚f，清管器的運(yùn)行速度主要在3 m/s-5 m/s范圍內(nèi)，對清管器的運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行計(jì)算時(shí)的方法主要是：采氣管線的長度可以通過清管器的運(yùn)行速度進(jìn)行。因?yàn)楣艿乐星骞芷鬟\(yùn)行屬于非穩(wěn)態(tài)的過程，一般而言在管道的大小頭位置和彎頭以及三通等地方都會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行速度改變的情況，所以，進(jìn)站的具體時(shí)間要長于理論的進(jìn)站時(shí)間。

4 結(jié)束語

綜上，與最小輸送的效率和積液量與最大允許的壓降因素結(jié)合，對采氣管線的清管時(shí)機(jī)進(jìn)行判定，同時(shí)，和多次清管的結(jié)果進(jìn)行結(jié)合，制定一個(gè)科學(xué)的清管制度，進(jìn)而為采氣管線運(yùn)行的效率進(jìn)行保障;預(yù)測管道的積液量不斷能作為采氣管線在清管過程中判定的依據(jù)，對不合理的清管制度導(dǎo)致的不利影響有效地消除，同時(shí)，還能很好地指導(dǎo)清管過程，降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn);在清管作業(yè)中合理地對清管器的運(yùn)行速度進(jìn)行控制，準(zhǔn)確地判定進(jìn)站的時(shí)機(jī)，有助于天然氣放空量的減少，還能防止污水污物不合理地排放。

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