龙岗气田集输管道混输工艺适应性研究

作     者：蔡忠明 

作者单位：西南石油大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张鹏

授予年度：2013年

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082003[工学-油气储运工程] 

主      题：气液混输 积液预测 适应性研究 清管周期 数据管理系统 

摘      要：龙岗气田具有“中—高含硫、中—高含二氧化碳以及高温、高压等特征,H2S含量在28.25-72g/m3之间、CO2含量普遍在40g/m3左右,目前产气量在450×104m3/d左右,是西南油气田分公司川中油气矿主力气田之一。在气田地面集输工程中,采用多相流混输技术将井口混合物直接输送到处理厂集中处理,省去了井场分离设备,将气液分输双线建设改为单线建设,最大限度降低了气田开采成本,提高了经济效益。川中油气矿龙岗气田在川渝气田较早开展了气液混输管道的建设,获得了较丰富的管线设计、建设、运行管理经验。但混输管线中介质的流动状态复杂,因此有必要对龙岗气田内部集输管线现有混输工艺进行适应性研究。 (1)提出了龙岗气田混输工艺适应性研究的一般性方法及步骤,建立了龙岗气田湿天然气集输管道积液预测模型,选取了多条管道的典型工况进行了模拟分析,以收集的实际生产数据对积液模型进行了校核和修正。得出了沿程流型变化、管道总积液量、持液率分布、压力变化、气液相速度和温度分布等结果。 (2)模拟计算了混输管线不同输气量、产水量下的管道总积液量、气相流速、沿程压力及持液率变化情况,预测了气田开采后期输气量下降、产水量增多等极限工况下管线的运行参数变化情况,得出了各条管线现有管输压力、流速的适应性较好,能够保证气液混输管线安全、高效运行的结论。从积液量、压力等方面分析了混输管线极限工况下的运行状况。 (3)建立了湿气集输管道清管作业过程模拟模型,模拟了清管过程中压力、流型、积液量、持液率等参数变化情况。分析了清管周期的影响因素,形成了清管周期计算流程,提出了清管作业和清管周期建议。 (4)从段塞流控制、“V字型冲沟清管过程的特点分析、清管器运行监测、清管方式等方面给出了管线清管作业建议。从清管管输效率的推荐、常规减少管道积液方式的局限性分析等方面提出了清管周期建议。 (5)依托管线基础数据、实际生产运行数据及模拟计算数据建立了混输工艺运行参数数据库,通过统计学方法,拟合出了混输管道积液量预测关联式。 (6)开发出了川中油气矿混输管道数据管理系统,实现了系统维护、数据管理、清管计算、积液计算、水合物预测五大功能模块,促进了川中油气矿混输工艺运行数据管理的自动化、规范化和结构化。