長慶油田天然氣集輸工藝技術(shù)

趙建鋒李 強(qiáng) 崔彥劉家辰張海永 郝偉

(1.長慶油田第二采氣廠,陜西 西安 719000;2.長慶油田分公司第十一采油廠，陜西 西安 745000)

天然氣主要是指埋藏在地下的可燃?xì)怏w，天然氣的使用極大地保護(hù)了環(huán)境為人們生活帶來了便利。天然氣集輸一直是長慶油田開發(fā)生產(chǎn)的核心部分，不斷提升天然氣集輸工藝減少天然氣集輸過程中的損耗及保障輸送過程的安全性是長慶油田一直在追求的目標(biāo)。隨著長慶油田的不斷發(fā)展，年產(chǎn)天然氣量不斷遞增，原來建成的天然氣集輸系統(tǒng)（包括管道及相關(guān)設(shè)施）的負(fù)荷日益增大，更需要提高天然氣集輸技術(shù)，以保障平穩(wěn)安全地為首都及相關(guān)城市供氣。

1 長慶油田目前的天然氣集輸設(shè)施及工藝技術(shù)

1.1 集氣站

通過進(jìn)站區(qū)注醇、加熱爐加熱、分離器分離（個(gè)別集體站二級分離）等技術(shù)，極少部分集氣站采用噴射引流技術(shù)（即利用裝置使高壓井噴射引流形成負(fù)壓帶動低壓井氣體流出），在集氣站中使氣體再次降壓并保障溫度不至于太低。為防止冬季極端天氣集氣站進(jìn)站區(qū)發(fā)生凍堵，個(gè)別集氣站采用了站內(nèi)注醇技術(shù)。

1.2 集氣站到處理廠支干線

在管線設(shè)計(jì)和鋪設(shè)過程中，盡量較少管線的彎度，防止形成U型管和W型管。但在第二采氣廠子米區(qū)塊，由于山大溝深，往往無法避免，每當(dāng)冬季嚴(yán)寒，經(jīng)常在天然氣集輸支干線中形成積液。為了保障生產(chǎn)安全運(yùn)行，除了高頻次地清管，目前沒有有效的解決手段。但由于積液過多，清管作業(yè)經(jīng)常高頻次地進(jìn)行，甚至某些支干線冬季供氣高峰期三到四天需要一次清管，每次清管都屬于高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)，造成集氣站的短暫停產(chǎn)和人力物力的損耗。此種狀況已極大程度上困擾著我廠子米區(qū)塊的生產(chǎn)運(yùn)行并帶來了極大的安全隱患。

2 長慶油田正在研究的天然氣集輸工藝技術(shù)

2.1 噴射引流技術(shù)

伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國油田的天然氣集輸工藝技術(shù)不斷進(jìn)行著改革，傳統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代油田生產(chǎn)工作的需要。在這種情況下，噴射引流技術(shù)被有效提出并應(yīng)用到長慶油田當(dāng)中。該技術(shù)的運(yùn)行原理是通過高壓氣井產(chǎn)生的自然能量來帶動低壓間歇?dú)饩畾怏w的流動，從而促進(jìn)低壓氣井能夠連貫生產(chǎn)和向外輸送。

現(xiàn)階段該噴射引流技術(shù)在長慶油田第二采氣廠部分集氣站得以試用，部分地層壓力不足的間隙井因?yàn)榇隧?xiàng)技術(shù)大大延長了生產(chǎn)時(shí)間。據(jù)之前統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，采用此裝置的間歇井平均每年產(chǎn)氣總量為之前的兩倍。但是此項(xiàng)技術(shù)未大面積應(yīng)用，有兩個(gè)問題需要研究攻克。一是如何簡化裝置結(jié)構(gòu)的同時(shí)保證裝置的安全性，二是如何使裝置體積較小同時(shí)無運(yùn)動部件[1]。目前部署在集氣站的噴射引流裝置占用體積大同時(shí)存在一定的安全隱患，噴射引流技術(shù)在長慶油田第二采氣廠依舊處于試驗(yàn)階段。

2.2 管道泡排技術(shù)

由于存在地形起伏和穿越河溝、公路等因素，地面管網(wǎng)在鋪設(shè)過程中難免形成U型管和W型管，而榆林冬季氣溫極低，在管道中形成積液。積液的形成增大了管道上下游的壓差，降低了管道的輸送效率同時(shí)給上游集氣站的生產(chǎn)運(yùn)行帶來極大隱患。尤其長慶油田第二采氣廠子米區(qū)塊，冬季如果不及時(shí)清除管道積液，個(gè)別集氣站外輸壓力將高于站內(nèi)設(shè)備運(yùn)行的承壓能力而導(dǎo)致停產(chǎn)。

通過采用泡排車在集氣站外輸區(qū)注入一定濃度的管道泡排劑，管道泡排劑與管道中積液反應(yīng)形成泡沫，繼而泡沫被氣流帶出，從而達(dá)到清除管道積液的目的。管道泡排實(shí)施期間，集氣站不用停產(chǎn)，同時(shí)通過管道泡排技術(shù)，可以連續(xù)穩(wěn)定地帶走管道積液，從而減少冬天天然氣管道凍堵的隱患。目前此項(xiàng)技術(shù)在長慶油田采氣二廠的應(yīng)用只是初步階段，下一階段將從兩方面展開：一、研究更為穩(wěn)定有效的管道泡排劑；二、研究能夠在集氣站內(nèi)安裝替代泡排車的泡排裝置。

2.3 內(nèi)涂層減阻技術(shù)

二十世紀(jì)初期內(nèi)涂層減阻技術(shù)就已經(jīng)被提出，然而當(dāng)時(shí)并沒有先進(jìn)的理論和技術(shù)支持，導(dǎo)致該技術(shù)并不成熟，并不能夠得到正式的應(yīng)用。伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在二十世紀(jì)五十年代的時(shí)候，該技術(shù)便已經(jīng)成熟。管道內(nèi)涂層的物質(zhì)基礎(chǔ)是涂料，它應(yīng)該具備較高的防腐性和耐磨性，同時(shí)具有較好的抗氣泡性和耐壓性等。因此如果將剪切強(qiáng)度較低的減阻涂料涂抹于硬底材料之上，摩擦系數(shù)就會由于剪切強(qiáng)度的降低和流動壓力的提高而變低。鋼管內(nèi)部的剛性邊緣將會由于高分子減阻涂料的分子性質(zhì)而進(jìn)行轉(zhuǎn)變，降低它的邊界層之內(nèi)的流通速率坡度，也就會促進(jìn)減阻目的因流體對鋼管內(nèi)部表層剪力的下降而達(dá)成。

3 結(jié)語

如何高效安全地輸送天然氣，一直是長慶油田第二采氣廠重點(diǎn)研究的方向。通過借鑒國外經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，并通過多年實(shí)踐，長慶油田采氣二廠已經(jīng)形成適合自己的生產(chǎn)運(yùn)行模式。但在多年生產(chǎn)運(yùn)行中也逐漸暴露了很多問題，因此需要通過引進(jìn)、應(yīng)用新技術(shù)來彌補(bǔ)目前運(yùn)行模式存在的不足。希望噴射引流技術(shù)、管道泡排技術(shù)、內(nèi)涂層減阻技術(shù)在未來能有所突破并在天然氣集輸中得以廣泛應(yīng)用，為長慶油田快速穩(wěn)定地增長做出貢獻(xiàn)。