天然氣集輸管線(xiàn)積液原因分析與預(yù)防對(duì)策

薛亦喆 廖超 張銳 于蘇浩

長(zhǎng)慶油田分公司第五采氣廠(chǎng)

引言：由于部分單井產(chǎn)液量大、產(chǎn)氣量低，達(dá)不到管線(xiàn)臨界攜液量，易造成采氣管線(xiàn)積液。此外，集氣站外輸采取濕氣輸送模式，且采氣管線(xiàn)常出現(xiàn)段塞流，集氣站內(nèi)分離不徹底，導(dǎo)致集氣站外輸支干線(xiàn)積液，嚴(yán)重影響管線(xiàn)的輸送效率，也是造成冬季凍堵的主要原因。針對(duì)管線(xiàn)積液的原因，有針對(duì)性的采取預(yù)防和控制措施，可有效的減少管線(xiàn)積液或及時(shí)排除管線(xiàn)內(nèi)的積液，極大的保證了天然氣集輸管網(wǎng)的安全性。

一、集輸管線(xiàn)積液的主要原因

（一）單井管線(xiàn)、采氣干管積液原因

目前大部分采氣干管管徑為114mm或者150mm，根據(jù)特納臨界流速計(jì)算，管徑為114mm的采氣管線(xiàn)壓力為1.2Mpa時(shí)，臨界攜液流量為4.5×104m3/d，壓力2.8Mpa時(shí)，臨界攜液流量為7×104m3/d，由于干管輸氣量達(dá)不到其臨界攜液流量，造成管線(xiàn)積液。

（二）集輸支干線(xiàn)積液原因

1.集輸管線(xiàn)陣發(fā)性出水對(duì)集氣站生產(chǎn)的影響。管線(xiàn)段塞流、柱塞井集中開(kāi)井排液，造成集氣站在某一時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)液大，超過(guò)分離器處理能力，產(chǎn)液量超過(guò)分離器最大排液量，造成分離器不徹底，產(chǎn)出液隨氣流進(jìn)入集氣站外輸支干線(xiàn)。

2.自動(dòng)排液系統(tǒng)故障導(dǎo)致排污不及時(shí)。集氣站分離器采用疏水閥和電動(dòng)球閥自動(dòng)排液，在生產(chǎn)過(guò)程中，由于疏水閥進(jìn)口過(guò)濾器堵，無(wú)法正常排液；或者控制排液分離器排液電動(dòng)球閥的磁浮子液位計(jì)故障或卡阻凍，導(dǎo)致排液電動(dòng)閥不能正常動(dòng)作，從而導(dǎo)致分離器無(wú)法自動(dòng)排液，產(chǎn)出液隨氣流進(jìn)入集氣站外輸支干線(xiàn)。

二、集輸管線(xiàn)主要的排液方法

（一）單井管線(xiàn)、采氣干管排液方法

1.加注泡排劑排液。通過(guò)對(duì)產(chǎn)液氣井、泡排措施井分布分析，對(duì)所轄產(chǎn)液井多，且輸氣量達(dá)不到其臨界攜液流量的干管，開(kāi)展加注泡排劑的方式進(jìn)行排液，通過(guò)計(jì)算管線(xiàn)輸差，摸索泡排劑加注的合理頻次，以達(dá)到最好的排液效果。

2.開(kāi)展管線(xiàn)激動(dòng)排液。因單井管網(wǎng)的串接連接方式，干管無(wú)法清管，為解決干管積液嚴(yán)重問(wèn)題。近年來(lái)，主要采取站內(nèi)激動(dòng)排液等方式對(duì)干管進(jìn)行排液，以達(dá)到減少集氣壓差、提高管輸效率、防止管網(wǎng)水合物生成等目的。（1）集氣站干管。①集氣站干管激動(dòng)排液采用進(jìn)站閘閥控制的方式，對(duì)需要進(jìn)行激動(dòng)排液干管關(guān)閉進(jìn)站閘閥開(kāi)始憋壓，密切關(guān)注進(jìn)站及井口壓力，盡量將末端井和進(jìn)站壓差控制在2Mpa以上，井口壓力不得超過(guò)4.5MPa（井口壓力必須小于井口截?cái)嚅y起跳壓力0.5MPa，目前上古氣井大部分截?cái)嚅y起跳壓力為5MPa）。②干管憋壓完成后，開(kāi)啟進(jìn)站閘閥開(kāi)度直至全開(kāi)，控制分離器進(jìn)口壓力小于3.6MPa，密切關(guān)注站內(nèi)運(yùn)行情況，特別是壓縮機(jī)運(yùn)行情況，及時(shí)排液，確保運(yùn)行平穩(wěn)。③該干管激動(dòng)排液完成后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并對(duì)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，摸索干管排液規(guī)律。

3.定期啟停壓縮機(jī)提高管線(xiàn)攜液能力。由于季節(jié)性限產(chǎn)，需要關(guān)很多氣井，集輸管線(xiàn)氣量遠(yuǎn)小于管線(xiàn)攜液流量，加之夏季氣井泡排工作量大，產(chǎn)液量高，集輸管轄積液情況嚴(yán)重。通過(guò)定期啟動(dòng)壓縮機(jī)抽吸，可有效降低管線(xiàn)壓力，增大壓差及管線(xiàn)內(nèi)天然氣流速，以達(dá)到管線(xiàn)排液目的。若再以輔助管線(xiàn)加注泡排劑，管線(xiàn)排液效果更佳明顯。

（二）集輸支干線(xiàn)積液的預(yù)防措施及排液方法

1.集輸支干線(xiàn)積液的預(yù)防措施。（1）調(diào)整柱塞井、間隙井開(kāi)關(guān)時(shí)間，避免同時(shí)間大面積開(kāi)井。同一集氣站柱塞開(kāi)井、間歇開(kāi)井、泡排開(kāi)井時(shí)間比較集中的話(huà)可能造成短時(shí)間大量產(chǎn)液，超過(guò)集氣站分離器處理能力，分離器排液不及時(shí)，從而導(dǎo)致產(chǎn)出液進(jìn)入下游集輸支干線(xiàn)。在開(kāi)展氣井措施排液時(shí)，應(yīng)認(rèn)為對(duì)柱塞、間歇及泡排開(kāi)井時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，避免出現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)大量產(chǎn)液現(xiàn)象，降低分離器處理負(fù)荷，預(yù)防產(chǎn)出液進(jìn)入集輸支干線(xiàn)。

（2）定期開(kāi)展分離器排液系統(tǒng)檢查，避免排液系統(tǒng)故障。集氣站分離器是分離天然氣中產(chǎn)出液的核心設(shè)備，集氣站分離器排液主路采取疏水閥排液、排液旁通采取電動(dòng)球閥排液，集氣站分離器采取電動(dòng)球閥排液。電動(dòng)球閥開(kāi)關(guān)是通過(guò)磁浮子液位計(jì)液位的高低進(jìn)行控制，當(dāng)出現(xiàn)液位計(jì)內(nèi)浮球卡阻、凍堵或液位計(jì)故障時(shí)，電動(dòng)球閥無(wú)法自動(dòng)開(kāi)啟排液，或者疏水閥過(guò)濾器都是造成疏水閥無(wú)法正常排液，都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)出液進(jìn)入下游集輸支干線(xiàn)。在日常生產(chǎn)中，尤其是冬季運(yùn)行過(guò)程中，要定期對(duì)分離器液位計(jì)、疏水閥過(guò)濾器開(kāi)展檢查清洗，保障分離器排液正常，預(yù)防產(chǎn)出液進(jìn)入集輸支干線(xiàn)。

2.集輸支干線(xiàn)排液方法。

（1）開(kāi)展支干線(xiàn)清管。目前對(duì)于集輸支干線(xiàn)采取最多最有效的排液方法為清管作業(yè)，根據(jù)生產(chǎn)情況每年分別在入冬前（每年10分份）清管和春季清管（每年4月底），若在運(yùn)行過(guò)程中，由于某種原因?qū)е麓罅慨a(chǎn)出液進(jìn)入支干線(xiàn)，影響支干線(xiàn)運(yùn)行，可根據(jù)生產(chǎn)情況安排清管作業(yè)，保障支干線(xiàn)運(yùn)行平穩(wěn)。開(kāi)展支線(xiàn)清管作業(yè)，可對(duì)管線(xiàn)內(nèi)的積液進(jìn)收集處理，防止積液進(jìn)入下游干線(xiàn)，可以保障干線(xiàn)的正常運(yùn)行。（2）加注泡排劑排液。當(dāng)支線(xiàn)少量積液或者無(wú)法開(kāi)展清管作業(yè)時(shí)，可進(jìn)行加注泡排劑進(jìn)行支線(xiàn)排液，根據(jù)目前的集輸工藝，支線(xiàn)加注泡排劑后，不能對(duì)積液進(jìn)行收集，積液將隨氣量進(jìn)入下游干線(xiàn)。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，集輸管線(xiàn)積液會(huì)導(dǎo)致管線(xiàn)的不穩(wěn)定性，進(jìn)而誘發(fā)安全事故。若管線(xiàn)出現(xiàn)陣發(fā)性出水很可能會(huì)影響輕賤設(shè)備與場(chǎng)站安全，需求嚴(yán)厲防備。集輸管線(xiàn)積液原因較為簡(jiǎn)略，且影響要素也僅僅是設(shè)備、操作、消泡等方面影響，需求相關(guān)作業(yè)人員做好日常防備作業(yè)。