天然氣集輸管線積液原因分析與預(yù)防對策

薛亦喆 廖超 張銳 于蘇浩

長慶油田分公司第五采氣廠

引言：由于部分單井產(chǎn)液量大、產(chǎn)氣量低，達不到管線臨界攜液量，易造成采氣管線積液。此外，集氣站外輸采取濕氣輸送模式，且采氣管線常出現(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積液，嚴重影響管線的輸送效率，也是造成冬季凍堵的主要原因。針對管線積液的原因，有針對性的采取預(yù)防和控制措施，可有效的減少管線積液或及時排除管線內(nèi)的積液，極大的保證了天然氣集輸管網(wǎng)的安全性。

一、集輸管線積液的主要原因

（一）單井管線、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)特納臨界流速計算，管徑為114mm的采氣管線壓力為1.2Mpa時，臨界攜液流量為4.5×104m3/d，壓力2.8Mpa時，臨界攜液流量為7×104m3/d，由于干管輸氣量達不到其臨界攜液流量，造成管線積液。

（二）集輸支干線積液原因

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

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

二、集輸管線主要的排液方法

（一）單井管線、采氣干管排液方法

1.加注泡排劑排液。通過對產(chǎn)液氣井、泡排措施井分布分析，對所轄產(chǎn)液井多，且輸氣量達不到其臨界攜液流量的干管，開展加注泡排劑的方式進行排液，通過計算管線輸差，摸索泡排劑加注的合理頻次，以達到最好的排液效果。

2.開展管線激動排液。因單井管網(wǎng)的串接連接方式，干管無法清管，為解決干管積液嚴重問題。近年來，主要采取站內(nèi)激動排液等方式對干管進行排液，以達到減少集氣壓差、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集氣站干管激動排液采用進站閘閥控制的方式，對需要進行激動排液干管關(guān)閉進站閘閥開始憋壓，密切關(guān)注進站及井口壓力，盡量將末端井和進站壓差控制在2Mpa以上，井口壓力不得超過4.5MPa（井口壓力必須小于井口截斷閥起跳壓力0.5MPa，目前上古氣井大部分截斷閥起跳壓力為5MPa）。②干管憋壓完成后，開啟進站閘閥開度直至全開，控制分離器進口壓力小于3.6MPa，密切關(guān)注站內(nèi)運行情況，特別是壓縮機運行情況，及時排液，確保運行平穩(wěn)。③該干管激動排液完成后對數(shù)據(jù)進行分析，并對效果進行評價，摸索干管排液規(guī)律。

3.定期啟停壓縮機提高管線攜液能力。由于季節(jié)性限產(chǎn)，需要關(guān)很多氣井，集輸管線氣量遠小于管線攜液流量，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重。通過定期啟動壓縮機抽吸，可有效降低管線壓力，增大壓差及管線內(nèi)天然氣流速，以達到管線排液目的。若再以輔助管線加注泡排劑，管線排液效果更佳明顯。

（二）集輸支干線積液的預(yù)防措施及排液方法

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

（2）定期開展分離器排液系統(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、排液旁通采取電動球閥排液，集氣站分離器采取電動球閥排液。電動球閥開關(guān)是通過磁浮子液位計液位的高低進行控制，當(dāng)出現(xiàn)液位計內(nèi)浮球卡阻、凍堵或液位計故障時，電動球閥無法自動開啟排液，或者疏水閥過濾器都是造成疏水閥無法正常排液，都會導(dǎo)致產(chǎn)出液進入下游集輸支干線。在日常生產(chǎn)中，尤其是冬季運行過程中，要定期對分離器液位計、疏水閥過濾器開展檢查清洗，保障分離器排液正常，預(yù)防產(chǎn)出液進入集輸支干線。

2.集輸支干線排液方法。

（1）開展支干線清管。目前對于集輸支干線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），若在運行過程中，由于某種原因?qū)е麓罅慨a(chǎn)出液進入支干線，影響支干線運行，可根據(jù)生產(chǎn)情況安排清管作業(yè)，保障支干線運行平穩(wěn)。開展支線清管作業(yè)，可對管線內(nèi)的積液進收集處理，防止積液進入下游干線，可以保障干線的正常運行。（2）加注泡排劑排液。當(dāng)支線少量積液或者無法開展清管作業(yè)時，可進行加注泡排劑進行支線排液，根據(jù)目前的集輸工藝，支線加注泡排劑后，不能對積液進行收集，積液將隨氣量進入下游干線。

結(jié)束語：綜上所述，集輸管線積液會導(dǎo)致管線的不穩(wěn)定性，進而誘發(fā)安全事故。若管線出現(xiàn)陣發(fā)性出水很可能會影響輕賤設(shè)備與場站安全，需求嚴厲防備。集輸管線積液原因較為簡略，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)。