气田集输系统效率评价方法

油 气 田地 面工程 （ｔｌ／、、 ．ｑｄ ｃｃ ｍ） ｈ ｔ：／＾ ｙ ｔ ｍｇ ．。 ： ａ ， 一１ — ３
第 ３ 卷第 ６ （０２０ ）（ 验 研 究） １ 期 ２ １． ６ 试 为 通 用 气体 常数 （Ｊ（ ］Ｋ ） Ｒ ＝ ．１ ； 厂为 Ｃ 为天 然 气定容 比热 （Ｊ（ｇ。）； ｔ为 管道 进 出 ｋ／ ｍｏ・）， ｋ ８ ４ ３ ２ ｋ／ ・Ｃ） ｚ ｋ 天 然气 的摩 尔熵 （Ｊ（ｍ ｌＫ ） ｋ 为天 然 气绝 热 ｋ／ ｏ・ ）； ｋ 口介 质 温 度 （Ｃ） Ｐ 为 管 道 进 出 １ 质 压 力 Ｄ ； ２ ： ３介
气 田开 采一 般 经过 两个 阶 段 ，在设 定集 输终 端 压力 以后 ， 当气 井 井 口压力 大 于集输 终 端设 定压 力 且满 足集 输 气管 网压 降需要 时 ，集 输 系统采 用 节流 降压 集气 Ｔ 艺 ，称 为高 压采 气 阶段 ；当气井 井 口压 力等 于或 小 于集 输终 端设 定 压力 且不 能 满 足集输 气 管 网压 降需 要 时 ，集 输 系统 采用 增压 集 气工 艺 ，称
Ｒ１ ＝Ｒ （） ４
式 中 Ｑ 为天 然气 外 输 的 能量 ； Ｑｋ 为气 井井 口
式 中 Ｈ＿ 单 位 质量 天 然 气从 集 气 站 获 得 的 能 为
提供的能量 ； ∑Ｑ 为加热炉提供 的能量 ； ∑Ｑ 为 量 （Ｊ ｇ ； 为节流前压力下的天然气压缩 （ ， ｋ／ ） ｋ 节 节 流损 失 的能量 ，负值 。 流 ）因子 ；Ｒ 为天然气气体常数 （Ｊｋ ・ ）；Ｒ １ ｋ／ ｇＫ ） （
能量传递规律 ，能够揭 示气田集输 系统能耗 薄弱环节 ，对 气田集输 系统运行参数优化提供 了理
论依据。
关键 词 ：气 田集输 ；系统效 率 ；评 价方 法 ；能量 ；计 算
ｄ ｉ ０３ ６ ／ｉ ｎ１ ０ — ８ ６２ １ ． ０ ７ ｏ： ． ９ｊｓ ．０ ６ ６ ９ ． ２６ ０ １ ９ ．ｓ ０ ．
输 ］ 艺 。在 生产 运行 中 ，井 口高 压气 流需 要 经过 多 ＿
集气 站效 率 是指 集气 站提 供 给输气 管 道 的能量 和集 气 站生 产节 流需 要 而增加 的能量 之和 与集 气站
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
提供 给输 气 管道 能量 的 比值 ，即可 供 能量 与有 效能 次节流降压后才能进入集输管网，在节流降压过程 量的比值 ，是表述集气站能耗指标 的参数。集气站 中 ，为 了防止 形成 水 合物 ，需要 进行 多 次加 热 ；同 提 供 给 输 气 管 道 的 能量 在 高 压 采 气 阶 段 来 源 于气 时 由于集 输 系统压 力 和温 度 的变化 ，气体 中的饱 和 井 ，在降压采气阶段来源于增压系统。集气站生产 水 析 出 ，与从 气井 中带 出酸 压残 液一 起 ，在集 输 管 节流 需要 而增 加 的能 量是 指介 质升 温 消耗 的燃料 气 网 中低点 形 成 积液 ，降低 集输 管道 输送 能 力 ，增 大 能量 或介 质增 压 消耗 的电能 。 压差，使能耗增加，降低气田集输系统效率。 气 田在 采 气 过 程 中 ，为 满 足 气井 配 产 的 需要 ， 气 田集输 系统 效 率评 价方 法是 用 来评 价气 田集 会 设定 井 口节 流前 后压 力 ；为 满足 输气 管道 系统 的 输 系统 管 网 、站场 运行 效 率状 况 的指 标体 系 。气 田 压能需 要 ，会设 定 出站 压 力 。在高 压采 气 阶段一 般 集 输 系统 效率 可 以用 能量 指标 进行 评 价 ，用单 位 能 采 取节 流 方式 来调 节压 能 需求 ，且 采用 加热 方式 调 量 表示 。单 位 能量 是 指单位 质 量天 然 气从 气井 开采 节 热 能需要 。单 位 质量 天 然气从 气 井获 得 的能量 与 出来 ，经过 节 流处 理所 携带 的能 量 。 气 体 的 温 度 、节 流 比 （ 比 ）有 关 ，气 体 温 度 越 压 高 ，获 得 的能 量越 大 ；节 流 比例 越 大 ，获得 的能 量 １ 计 算 方 法
第 ３ 卷第 ６ （０ ２０ ）（ ｌ 期 ２１． ６ 试验 研 究）
气 田集输 系统效 率评价 方法
李德选 李文广 李文婷
中国石 化集 团 中原石 油勘 探局 勘察 设计 研究 院 摘 要 ：气 田集输 系统 效 率评 价 方 法是 用 来评 价 气 田集 输 系统 管 网、站 场 运行 效 率 状 况 的指 标 体 系。 气 田集 输 系统 效 率 可 以 用能 量指 标 进行 评 价 ，用单 位 能量 表 示 。普 光 气 田 目前运 行 ３ ５ 座 井站 ，３ 输 气 管 线 ，经 计 算 ， 集 气 站 效 率 为 ７ ． 条 ０７ ％，管 网 效 率 为 ９％，集 输 系统 效 率 为 ０ ６． ３６ ％。管 网效 率 计 算式 不但 揭 示 了管道进 出 １的能 量 关 系 ，同时揭 示 了管道 积液 规律 与 能量 的 ： ７ 关 系 ，即积 液 增 加 气体 流 通 量 减 少 ，管 效 降低 。 气 田 集输 系统 效 率评 价 方 法 符合 气 田集输 系统
１ ２ 集输 系统 效率 的计 算 ．
集 输 系 统效 率 由集 气 站效 率 和 管 网效 率 组 成 ，
即
一 ） ７ ｇ
（） ２
式 中 为集气 站效 率 ； 叩 为管 网效 率 。
１ ３ 集 气 站效 率 的计算 ．
为降压采气阶段。 普光 高 含硫 气 田集输 系 统 目前采 用 高压 湿气 集
１ １ 能量 平衡 原理 ． 越大。
天 然气 集输 系 统 的能量 平衡 关 系遵 守 热力 学第
一
单 位 质 量 天 然 气 从 气 井 获 得 的 能 量 可 表 示
定 律 ，即能量 守恒 原理 ，公 式 为
Ｑ＝Ｑｋ ＋∑Ｑ１ ＋∑Ｑｉ （） １
Ｈ＝ Ｒ 志 （一）Ｉｑ ） 一一 Ｉ （ １ １ （÷ｈ 疋 ｌ ３ ÷ ×ｊ ” ） ９