以蘇里格氣田為例探討水合物的防治

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1、以蘇里格氣田為例探討水合物的防治水合物是什么？水合物是由主體分子（水）和客體分子（甲烷等坯類氣體及其他罪姪類氣體）在低溫高壓的條件下，通過范德華力相互作用形成的類冰狀固態(tài)化合物。水合物的生成條件1?有自由水存在，天然氣的溫度必須等于或低于天然氣小水的露點。2.具有足夠咼的壓力和足夠低的溫度。3.氣體有壓力波動或流向突然攪動或有晶體存在。水合物的危害在井筒屮形成：堵塞井筒、減少產(chǎn)量、損壞井筒部件其至造成氣井停產(chǎn)。在管道中形成：堵塞管道，減少輸量、增大管線壓差、損壞管件等。傳統(tǒng)氣田集氣工藝中防止水合物產(chǎn)生的措施1?早期以四川氣田為代表的單井集氣工藝：井口設置加熱爐，高壓天然氣通過加

2、熱，節(jié)流降壓，單井中壓輸送到集氣站。但是該工藝投資高，管理點多，需冇人值守，生產(chǎn)成本高，只適用于高壓高產(chǎn)井少口地形復雜的氣出開發(fā)。2.以靖邊、榆林氣CD為代表的多井高壓集氣工藝：井口不加熱，不節(jié)流，高壓氣直接輸送到集氣站，并與采氣管線同向敷設一條注醇管線，從集氣站向井口（井下和采氣管線）集中注入甲醇，適用于氣井多,井口壓力高，生產(chǎn)壓力穩(wěn)定，下降慢，單井產(chǎn)量相對較高的氣田。蘇里格氣田做出的改進實驗1?井口加熱節(jié)流、采氣管道保溫的中壓集氣取消了注醇系統(tǒng)，降低了釆氣管線的運行壓力，通過管道保溫措施可以使集氣半徑達5km,但是井筒至加熱爐述處于高壓運行，氣體攜液能力差，冬季水合物堵塞頻

3、率高，每個井口設加熱爐，維護困難，運行費用高不利于安全生產(chǎn)。2?井下節(jié)流，井口加熱的中壓集氣工藝充分利用底層溫度對節(jié)流后的天然氣進行加熱，井筒內(nèi)不產(chǎn)生水合物，但在小壓3?5MPa時，水合物形成溫度約10°C,井口述需加熱，若距離太長還需注醇才能保證冬季不產(chǎn)生水合物。3?井下節(jié)流，井口不加熱的中壓集氣工藝取消了加熱爐，冬季時只需加大注醇量即可滿足生產(chǎn)。4?井口不加熱，不注醇，采氣管道不保溫，多井單管串接的中低壓集氣工藝蘇里格氣田井口壓力從高壓降到中壓3.5-4MPa只有1.5年左右，從中壓到低壓l.SMPa只冇1年左右，故為完全簡化井口注醇系統(tǒng)，只要將井下節(jié)流后的壓力進一步降到冬

4、季不形成水合物的壓力下，即滿足主產(chǎn)。目前蘇里格氣田水合物防治方法及其優(yōu)缺點最終，根據(jù)壞境溫度變化，在不形成水合物的溫度條件下確定生產(chǎn)壓力。在冬春季節(jié)使用壓縮機生產(chǎn)，輸送壓力為低壓；在夏秋季節(jié)為小壓，停用壓縮機生產(chǎn)。止常生產(chǎn)條件下，井下節(jié)流工藝技術+井口纏繞保溫層+管線深埋，形成了簡單有效的水合物防防治工藝，成功解決了蘇里格氣皿水合物問題。在特殊情況下，使用流動注醇車注醇和加熱爐加熱作為水合物防治的補充措施，在極端情況下進行解堵和水合物防治。優(yōu)點：1?使用井下節(jié)流技術大幅度降低了井口及地面管線運行壓力，避免高壓管線的浪費，同吋取消了加熱爐及注醇流程，簡化優(yōu)化了地面流程，人幅度降低

5、了建設投資。2?井下節(jié)流技術有效地解決了水合物的堵塞問題，從而實現(xiàn)了集氣管線不注醇、不保溫，同時節(jié)約了燃氣量及注醇量，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。3?井下節(jié)流技術有效提高了氣流攜液能力。4?井下節(jié)流技術有利于防止井間干擾，實現(xiàn)地面壓力系統(tǒng)自動調(diào)配。5?井下節(jié)流技術有利于保護氣層，實現(xiàn)氣井平穩(wěn)正常生產(chǎn)。缺點：1?在特殊情況下，使用流動注醇管理難度加大，成本高。蘇里格氣出氣井較分散，井距兒十公里甚至上百公里，釆用流動注醇車注醇解堵冬季工作量大，另一方面甲醇消耗量大。此外，單井配備加熱爐不但增加單井投資成本，且難于操作管理。2?含醇污水難于處理。由于甲醇有毒，會對環(huán)境造成污染，所以

6、需要專用的設備進行污水處理和回收，增加成本。預防水合物的新思路新方法1?使用新型水合物抑制劑不同于傳統(tǒng)熱力學抑制劑（甲醇等），其屬于動力學抑制劑，能對水合物生成過程的某個步驟產(chǎn)生抑制作用，即抑制或延緩水合物品核形成，或者阻止品體進一步生長。具有無毒低腐蝕性、注入量少（為甲醇的19%~45%）、性能優(yōu)于甲醇的特點，可以杜絕各種安全隱患和環(huán)境污染。通過間歇或連續(xù)注入新型水合物抑制劑能確保采用井下節(jié)流工藝的氣井在不運行地面增壓壓縮機時仍能止常生產(chǎn)（建設初期可延緩設置壓縮機組），且只需在井口安裝滴注罐即可解決連續(xù)注入問題。2.渦流管加熱技術渦流管是一個簡單的能量分離裝置，純機械結(jié)構(gòu)，無

7、運動部件。氣體經(jīng)渦流管后形成高速旋轉(zhuǎn)的流體，并分離成冷熱兩股氣流（干燥冷氣和高溫濕氣），從而防止水合物的形成。渦流管無需維護，成本低，節(jié)能環(huán)保，是低成本開發(fā)較理想的技術。3.膜分離法脫水膜分離法是一種新型的天然氣脫水技術，具有易操作、成本低、能耗低等特點，比傳統(tǒng)脫水方式（溶劑吸收法、低溫分離法）更具優(yōu)勢，是很有前景的天然氣脫水過程。