川渝地区凝析气田集输工艺探讨

2023-01-01

川渝地区油气田已经历了六十余年的正规勘探开发历程[1], 在这个过程中, 川渝地区凝析气田地面集输工艺得到了长足的发展, 气田地面集输工艺流程经历了从复杂到简单的演变过程。但是, 在这个过程中也暴露出一些地面集输工艺在川渝地区多山、丘陵地形条件下的不适应性, 在今后的集输工艺设计时应结合川渝地区地形条件, 采取合理可靠的措施, 提高集输效率。

一、川渝凝析气田早期集输工艺

川渝地区凝析气田早期集输主要是采用气液分输工艺, 该集输工艺井口采出物在单井进行加热、节流降压、分离、计量, 分离出的液体采用罐车拉运或者管道输送的方式进行集中处理。川渝地区早期气液分输的单井集气流程站场设备多, 尤其是设置了水套加热炉后, 多采用有人值守的方式进行管理, 单井分离出的凝析油和气田水需分别采用罐车外运处理, 进一步对井场道路提出了更高的要求。

二、气液混输工艺

鉴于凝析气田传统的单井集输工艺流程需要大量设备和有人值守, 而一个气田的气井数量较大, 造成气田开发时耗费的人力成本和设备成本较高。随着自动控制技术的不断发展及其在气田集输中的普及, 为减少气田开发的成本, 开始尝试采用气液混输集输流程进行凝析气田开发。

随着气井井下节流技术的发展和大量应用于川渝地区凝析气田, 从井口出来的油气流压力大幅度降低, 单井已可不使用水套加热炉, 目前川渝地区凝析气田采用了全新的气液混输工艺, 单井采用无人值守, 取消了分离器、油罐、水罐等站场压力容器的使用, 同时为提高环境保护要求, 对站场放空天然气进行分离处理, 减少放空天然气内液体的排放量。目前的单井集输见图1

目前的气液混输工艺流程大量简化了集气工艺所需的设备, 同时有提高了环保方面的要求, 既降低了单井站场流程的投资, 又提高了环保要求。此种工艺方案得到了大力推广。

因设备的大量减少, 除放空分液罐外的其他单井采气流程采用管道和阀门即可组装完毕, 因此川渝地区凝析气田气液混输工艺普遍采用撬装化阀组, 设备到现场后仅需连接几个接口即可完成站场流程的安装。

三、气液混输的优点

不论是早期气液混输集气工艺还是目前的气液混输集气工艺, 都是以简化站场流程、降低单井站场的投资为目的, 都具有以下优点:

1. 工艺流程简单, 操作少, 减少了误操作概率, 保证了站场安全运行;

2. 工艺流程所用承压设备少, 采用撬装化阀组, 缩短了单井施工周期, 加快了单井投产速度, 进而加快了气田的整体开发速度;

3. 站场工艺流程简化后, 站场用地量减少, 节约了土地使用;

4. 节约单井站场投资, 进而降低气田整体开发的投资。

四、气液混输的缺点

气液混输工艺的优点主要体现在站场工艺部分, 对于气液两相流的输送则存在缺点, 尤其是川渝地区地形起伏大, 地形起伏频繁成为限制川渝地区凝析气田气液混输工艺发展的瓶颈;混输工艺的主要缺点为:

1. 集气管道持液率不均, 易形成段塞流, 减小气相流通面积, 降低管道输送效率;

2. 因地形起伏大, 管道输送过程中水合物形成几率加大;

3. 因段塞流的影响, 管道输送流体对末端站场设备的冲击较大, 易损坏末端站场设备, 影响下游站场的安全生产;

4. 集气管道内携带气田水, 其中含有大量电解质, 会提高集输管道的腐蚀速率;

5. 集输管道内携带液体, 液体在管道绝缘接头处聚集, 将会降低绝缘接头的绝缘效果, 影响管道的阴极保护效果。

建议

鉴于川渝地区地形的特殊性, 气液混输工艺在川渝凝析气田的使用过程中应在地面工艺流程和管道设计时注意以下几个方面的问题, 以达到既能有效降低地面建设投资, 又能提高管道输送效率, 满足气田集输需求的目的:

1.设计中合理确定管道内气体流速, 在合理范围内尽量提高气体流速, 增强气体的携液能力, 减少管道持液量;

2.合理确定清管周期, 有效降低管道持液量, 提高管道输送效率;

3.合理确定下游站场设计压力, 降低段塞流对下游站场的影响, 保证下游站场的安全生产;

4.合理确定绝缘接头的安装位置, 尽量安装在站场周边地势较高处, 避免其在管道运行期间内部积液从而影响管道阴极保护效果;

摘要：凝析气田是川渝地区气田开发的重要组成部分, 其集输工艺经历了从复杂到简单不断发展的过程, 集输工艺的发展以简化流程, 降低地面工程建设投资, 减少人员配置为目的。通过对川渝地区凝析气田集输工艺发展过程的分析, 总结川渝地区凝析气田集输工艺的优缺点, 在降低地面工程建设投资的基础上, 以提高管道输送效率为目的, 提出集输工艺和集输管道设计建议。

关键词：凝析气田,气液混输,集输工艺,撬装化