重力式加注水合物生成抑制剂撬装装置
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收稿 日期 ：２ ０ １ ２—０ ７—０ ５ 修 订 日期 ：２ ０ １ ３—０ ３—１ ０ 作者简介 ：易 云兵 （ １ ９ ７ ９一） ，硕 士 ，Ｔ程 师 ，从事 油气储运设计 与研究Ｔ作 。Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ：ｙ ｉ ｙ ｕ ｎ ｂ ｉ ｎ ｇ ＠１ ６ ３ 川 ｍ
天然气技术与经济 ／ ５９
中图分类号 ：Ｔ Ｅ ８ ６ ８
文献标识码 ：Ｂ
Ｏ 引 言
苏 里 格 气 田开 采 的天 然 气 都 含 有 水 蒸 气 且 在 一
热 、并利用保温措施来防止水合物生成 的方法 。 目 前常用 的加热设 备 有套 管换 热器 和水套 加热 炉 。
１ ． ２ 加 注抑 制剂 法
定 条件下会 生成水合物 ，极 易堵塞 阀门 、分离器入 口及管道 弯头 ，严重影 响天然气 的集输 ，因此必须 采 取措 施 以 防 止水 合 物 的 生成 ｎ 。针 对 苏 里 格 气 田 的集输特点 ，采用重力式加注水合物生成抑制剂 （ 以 下简 称 “ 抑制 剂 ” ） 撬装 装 置 可 经济 合 理地 解 决单 井 集输系统的水合物生成 问题 ，以满足天然气管道输
第７ 卷
易云兵 ：重力式加注水合物生成抑制剂 的撬装装置
第２ 期
产 、生活条件都十分艰苦 。因此 ，加 注抑制剂较加 注 ，通过调节注液开关 观察玻璃管 ，控制滴 注速度 热更能满足苏里格气井集输的要求 。 和液滴质量 ，能有效防止水合物生成（ 图１ ） 。采用该
工艺原理经反复实验和改进 ，研制 出了重力式加注 抑制剂撬装装置 ，并应用于苏里格气 田部分单井井 根据苏里格气井 的布置情况和集输特点 ，采用 站 。 多 口气井集 中加注方 式不可能实现 ，只能采用单井 分散加注抑制剂的方式 。单井分散加注抑制剂可采 二 二 Ｄ 用 电动、气动和重力 ３ 种加注方式 ，其优缺点 比较见 表２ 。
２ ０１ ３ 正
天 然 气 技 术 与 经 济
Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｇａ ｓ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅｃ ｏ ｎ ｏ ｍｙ
Ｖｏ １ ． ７， Ｎｏ ． ２
Ａｐ ｒ ． ２ ０１ ３
第７ 卷・ 第２ 期
ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ．３ ９ ６ ９／ ｊ ．ｉ ｓ ｓ ｎ ． ２ ０ ９ ５—１ １ ３ ２ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ．０ １ ７
３ 现 场 应 用 分 析
为验证重力式加注抑制剂撬装装置的现场应用 效果 ，于 ２ ０ ０ ７ 年ｌ ０ 月将该装置安装于苏里格气 田苏 ５ —６ — ２ ９ 号井 口进行带压工作实验 ，实验及效果数 据见 表 ３ 和表 ４ 。 该 装 置 在 不 同时 间 、地 温 下 ，抑 制 剂 的 加 注量
送 的要求 ，减少 工程投资及 降低 员工 的劳动强度 ， 度 ，正确预测 天然气节流后 的温度和抑制剂用量均 提高 管道 的安 全性 能 。 可有 效 防止天 然气 水合 选
１ ． ３ 工艺比选
防止天然 气水合 物生成通 常采用 注入 抑制剂 、 根 据 苏 里 格 气 田川 庆 区 块 的 气井 集 输 特 点 ，采 加热和采用干燥剂脱水 ３ 种方法。其 中干燥剂脱水需 取 加 热 、加 注 抑 制 剂 方 式 均 可 达 到 防止 天然 气 水 合 在井场设 置脱水装置 ，工 艺复杂且投资较 大 。防 物生成的效果 ，其优缺点比较见表 ｌ ｂ 。 止单井天然气水合物生成 可采用注入抑制剂或加热 表 １ 两种工艺方式优缺点对 比表 天然气的方法 ，以保证 天然气集输 温度 高于水合物 形成 温度 ３ ℃以上 。
重 力式加 注水合 物生成抑制剂撬装装 置
易云兵
（ 四川科宏石油天然气工程有 限公 司，四川 摘 要 成都 ６ １ ０ ２ １ ３ ）
苏里格 气田集榆 中生成的水合物 易堵塞 阀门及分 离器入 口、管道弯头及 三通处 ，严重 时会影响天然 气的
集输流程。为此 ，采 用重 力式加 注水合 物生成抑制剂撬装装置 ，可以合理 解决水合物生成的 问题。该装置是在井站利
用液体 自 身重力把抑制剂加注到管道 中，以降低天然 气水合物 的形成 温度 ，有效 防止水合物在榆 气管道 中的生成。
关键 词 天然气水合物 撬装装置 加注抑制剂 重 力式加注 文章编号 ：２ ０ ９ ５ — １ １ ３ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ５ ９ — ０ ２
加 入抑制剂 使天然气 中的水分溶 于抑 制剂 中 ， 改变水分子之 间的相互作用 ，从而降低水蒸气分压 达 到 抑 制水 合 物 生 成 的 目的 。主 要 采用 的抑 制 剂 有 甲醇 、乙二 醇 和二 甘 醇 。在 天 然 气组 分 一 定 的条 件 下 ，水合物 的生成与否主要取决于气体 的压力和温
２ 加注抑 制剂工艺
６
７
表 ２ 单井加注抑制剂 ３ 种动力优缺点 比较表
２ ：
ｔ
采集气管道
１ ． 切 断阀 ２ ． 平衡开关 ３ ． 三通阀 ４ ． 抑制剂储罐 ５ ． 截断球阀 ６ ． 排气开关 ７ ． 注液 开关 ８ ． 高压玻璃观察管 ９ ． 截断球 阀
图１ 重力式加注抑制剂工艺原理示意 图
１ ． １ 加热 法
加 热 法 即提 高 天然 气 节 流 前 的温 度 ，或 敷 设 采 气管道伴 热管 ，使气体 流动温度保持在水合物形成
温度 ３ ℃以上 ，以防止水合物生成。 由于加热方式简单 ，操作管理方便 ，不受被加 热气体组 分 、压力 的限制 ，因而得 到了广泛应用 。 经 比较可知 ，若采用加热法 ，每 口单井不仅需 此 外 ，对 较 长 的 管 线 可 采 用 在 输 气 管 道 中 间 再 加 增 加投 资 ，且需 要人 员值 守管 理 ，值 守员 工 的生
天然气技术与经济 ／ ５９
中图分类号 ：Ｔ Ｅ ８ ６ ８
文献标识码 ：Ｂ
Ｏ 引 言
苏 里 格 气 田开 采 的天 然 气 都 含 有 水 蒸 气 且 在 一
热 、并利用保温措施来防止水合物生成 的方法 。 目 前常用 的加热设 备 有套 管换 热器 和水套 加热 炉 。
１ ． ２ 加 注抑 制剂 法
定 条件下会 生成水合物 ，极 易堵塞 阀门 、分离器入 口及管道 弯头 ，严重影 响天然气 的集输 ，因此必须 采 取措 施 以 防 止水 合 物 的 生成 ｎ 。针 对 苏 里 格 气 田 的集输特点 ，采用重力式加注水合物生成抑制剂 （ 以 下简 称 “ 抑制 剂 ” ） 撬装 装 置 可 经济 合 理地 解 决单 井 集输系统的水合物生成 问题 ，以满足天然气管道输
第７ 卷
易云兵 ：重力式加注水合物生成抑制剂 的撬装装置
第２ 期
产 、生活条件都十分艰苦 。因此 ，加 注抑制剂较加 注 ，通过调节注液开关 观察玻璃管 ，控制滴 注速度 热更能满足苏里格气井集输的要求 。 和液滴质量 ，能有效防止水合物生成（ 图１ ） 。采用该
工艺原理经反复实验和改进 ，研制 出了重力式加注 抑制剂撬装装置 ，并应用于苏里格气 田部分单井井 根据苏里格气井 的布置情况和集输特点 ，采用 站 。 多 口气井集 中加注方 式不可能实现 ，只能采用单井 分散加注抑制剂的方式 。单井分散加注抑制剂可采 二 二 Ｄ 用 电动、气动和重力 ３ 种加注方式 ，其优缺点 比较见 表２ 。
２ ０１ ３ 正
天 然 气 技 术 与 经 济
Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｇａ ｓ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅｃ ｏ ｎ ｏ ｍｙ
Ｖｏ １ ． ７， Ｎｏ ． ２
Ａｐ ｒ ． ２ ０１ ３
第７ 卷・ 第２ 期
ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ．３ ９ ６ ９／ ｊ ．ｉ ｓ ｓ ｎ ． ２ ０ ９ ５—１ １ ３ ２ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ．０ １ ７
３ 现 场 应 用 分 析
为验证重力式加注抑制剂撬装装置的现场应用 效果 ，于 ２ ０ ０ ７ 年ｌ ０ 月将该装置安装于苏里格气 田苏 ５ —６ — ２ ９ 号井 口进行带压工作实验 ，实验及效果数 据见 表 ３ 和表 ４ 。 该 装 置 在 不 同时 间 、地 温 下 ，抑 制 剂 的 加 注量
送 的要求 ，减少 工程投资及 降低 员工 的劳动强度 ， 度 ，正确预测 天然气节流后 的温度和抑制剂用量均 提高 管道 的安 全性 能 。 可有 效 防止天 然气 水合 选
１ ． ３ 工艺比选
防止天然 气水合 物生成通 常采用 注入 抑制剂 、 根 据 苏 里 格 气 田川 庆 区 块 的 气井 集 输 特 点 ，采 加热和采用干燥剂脱水 ３ 种方法。其 中干燥剂脱水需 取 加 热 、加 注 抑 制 剂 方 式 均 可 达 到 防止 天然 气 水 合 在井场设 置脱水装置 ，工 艺复杂且投资较 大 。防 物生成的效果 ，其优缺点比较见表 ｌ ｂ 。 止单井天然气水合物生成 可采用注入抑制剂或加热 表 １ 两种工艺方式优缺点对 比表 天然气的方法 ，以保证 天然气集输 温度 高于水合物 形成 温度 ３ ℃以上 。
重 力式加 注水合 物生成抑制剂撬装装 置
易云兵
（ 四川科宏石油天然气工程有 限公 司，四川 摘 要 成都 ６ １ ０ ２ １ ３ ）
苏里格 气田集榆 中生成的水合物 易堵塞 阀门及分 离器入 口、管道弯头及 三通处 ，严重 时会影响天然 气的
集输流程。为此 ，采 用重 力式加 注水合 物生成抑制剂撬装装置 ，可以合理 解决水合物生成的 问题。该装置是在井站利
用液体 自 身重力把抑制剂加注到管道 中，以降低天然 气水合物 的形成 温度 ，有效 防止水合物在榆 气管道 中的生成。
关键 词 天然气水合物 撬装装置 加注抑制剂 重 力式加注 文章编号 ：２ ０ ９ ５ — １ １ ３ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ５ ９ — ０ ２
加 入抑制剂 使天然气 中的水分溶 于抑 制剂 中 ， 改变水分子之 间的相互作用 ，从而降低水蒸气分压 达 到 抑 制水 合 物 生 成 的 目的 。主 要 采用 的抑 制 剂 有 甲醇 、乙二 醇 和二 甘 醇 。在 天 然 气组 分 一 定 的条 件 下 ，水合物 的生成与否主要取决于气体 的压力和温
２ 加注抑 制剂工艺
６
７
表 ２ 单井加注抑制剂 ３ 种动力优缺点 比较表
２ ：
ｔ
采集气管道
１ ． 切 断阀 ２ ． 平衡开关 ３ ． 三通阀 ４ ． 抑制剂储罐 ５ ． 截断球阀 ６ ． 排气开关 ７ ． 注液 开关 ８ ． 高压玻璃观察管 ９ ． 截断球 阀
图１ 重力式加注抑制剂工艺原理示意 图
１ ． １ 加热 法
加 热 法 即提 高 天然 气 节 流 前 的温 度 ，或 敷 设 采 气管道伴 热管 ，使气体 流动温度保持在水合物形成
温度 ３ ℃以上 ，以防止水合物生成。 由于加热方式简单 ，操作管理方便 ，不受被加 热气体组 分 、压力 的限制 ，因而得 到了广泛应用 。 经 比较可知 ，若采用加热法 ，每 口单井不仅需 此 外 ，对 较 长 的 管 线 可 采 用 在 输 气 管 道 中 间 再 加 增 加投 资 ，且需 要人 员值 守管 理 ，值 守员 工 的生