地下儲氣庫天然氣回采的節(jié)流脫水分析

周昊

摘要：地下儲氣庫回采的關(guān)鍵技術(shù)就是實(shí)現(xiàn)天然氣的絕熱節(jié)流效果，技術(shù)人員通過節(jié)流產(chǎn)生的冷效應(yīng)并從而實(shí)現(xiàn)了天然氣的脫水。另外天然氣在脫水之后，其露點(diǎn)也與絕熱節(jié)技術(shù)有著非常重要的關(guān)系，并且該技術(shù)對于天然氣的技術(shù)效果而言有著非常重要的作用，所以通過對地下儲氣庫天然氣回采節(jié)流脫水技術(shù)的應(yīng)用分析，才能夠建立一個完整的節(jié)流脫水制度，實(shí)現(xiàn)了天然氣地下儲氣庫的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：地下儲氣庫;天然氣;節(jié)流脫水

大型的地下儲氣庫回采天然氣中含有的水蒸氣和凝析氣，這些氣體的存在在特定的條件下會形成晶體水合物，導(dǎo)致儲氣庫的管道閥門發(fā)生堵塞現(xiàn)象，因此天然氣在回采過程中需要加入水合物的抑制劑，減少水蒸氣凝析氣等固體水合物的形成，或者是在條件的允許下對天然氣進(jìn)行脫水處理。

儲氣庫地層具備較高的壓力，而天然氣本身具有節(jié)流降溫的效應(yīng)，因此地下儲氣庫地面戰(zhàn)場的回采工藝在實(shí)際應(yīng)用過程中，要充分結(jié)合這兩種特點(diǎn)，用冷卻法對天然氣進(jìn)行脫水處理，除氣庫在回采天然氣過程中地層的壓力較大，而一定會對天然氣節(jié)流之后的狀態(tài)參數(shù)產(chǎn)生影響，因此為了能夠防止安全事故的發(fā)生，儲氣庫在回采過程中，一般要求外輸系統(tǒng)的水蒸氣漏點(diǎn)保持在低溫狀態(tài)下，能夠有效抑制溫度變化對天然氣節(jié)流效果狀態(tài)所產(chǎn)生的影響。目前天然氣資源的優(yōu)勢已經(jīng)成為世界各國重要的研究對象，天然氣在開發(fā)過程中所需要的成本不高，而且天然氣在燃燒后不會產(chǎn)生對自然生態(tài)環(huán)境的有害物質(zhì)，減少對周圍環(huán)境的影響。隨著科研力度的不斷提升，針對天然氣的凈化技術(shù)也一直在不斷完善，地下儲氣庫采出天然氣脫水工藝技術(shù)已經(jīng)成為重點(diǎn)的研究內(nèi)容，以前主要是利用固體吸附以及低溫分離的傳統(tǒng)方法進(jìn)行天然氣脫水，但是傳統(tǒng)的脫水效果并不是特別好，隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，多種高新技術(shù)應(yīng)用于天然氣的脫水工藝，有效提高了天然氣的利用率。

1工藝選擇的重要性

地下儲氣庫中所產(chǎn)出的天然氣中含有大量的水分，當(dāng)天然氣中的水分含量達(dá)到一定程度時會造成一系列的傷害，如果天然氣中所含有的氣體為酸性氣體，那么液態(tài)水與酸性介質(zhì)就會形成酸性溶液，進(jìn)而腐蝕輸氣管道從而嚴(yán)重影響生產(chǎn)安全，并且水分與天然氣中的烴類氣體進(jìn)行有效結(jié)合后會形成氣體水合物，導(dǎo)致輸氣管道發(fā)生堵塞，因此需要對地下儲氣庫中所采出的天然氣進(jìn)行脫水處理。脫水工藝是確保天然氣產(chǎn)量的重要措施，脫水工藝系統(tǒng)的質(zhì)量與天然氣的運(yùn)營密切相關(guān)，選擇合理的處理技術(shù)，提高天然氣的利用率，將有助于更好地實(shí)施發(fā)展節(jié)能環(huán)保的戰(zhàn)略，由于使用脫水工藝對技術(shù)水平有很高的要求，因此，在選擇工藝時必須根據(jù)具體情況提供合理的處理方案，以確保企業(yè)的可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)和經(jīng)濟(jì)利益。

2回采流程

2.1天然氣節(jié)流效應(yīng)與冷卻脫水技術(shù)的應(yīng)用

絕熱節(jié)流是指天然氣在管道中留有驟然縮小的孔道時所產(chǎn)生的渦流以及摩擦?xí)沟脡毫E然下降，但是這個過程發(fā)生在瞬間并且時間過短，因此天然氣在未來與外界交換熱量時，該現(xiàn)象被稱為絕熱節(jié)流效果，在絕熱節(jié)流的過程中，氣體在驟然縮小的孔洞中會呈現(xiàn)出不平衡的狀態(tài)因此無法靠準(zhǔn)確的參數(shù)來描述氣體的狀態(tài)但是我們可以在縮孔地上層和下層分別取出兩兩個平衡狀態(tài)，以此平衡狀態(tài)來顯示出整個節(jié)流過程中的生產(chǎn)狀態(tài)。然而在實(shí)際使用過程中天然氣并非理想中的氣體，其中含有的各種物質(zhì)較高，由于天然氣的節(jié)流效應(yīng)在，在發(fā)生絕熱節(jié)流之后，壓力的下降會導(dǎo)致溫度的下降，因此科學(xué)家需要依靠特定的系數(shù)來表示絕熱節(jié)流效應(yīng)。

天然氣中會含有一定的游離水，在一定的壓力和溫度條件下，由里水會導(dǎo)致儲氣庫中的技術(shù)系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重的堵塞事故，但是如果天然氣中的水蒸氣露點(diǎn)溫度較低，則會有效抑制水蒸氣在低溫狀態(tài)下的析出或者凍結(jié)狀態(tài)，或者產(chǎn)生固體水和補(bǔ)充而，減少天然氣中氣體析出晶體水合物對儲氣庫管道所造成的影響，在一定的壓力條件下，天然氣中的水蒸氣會隨著含水量的減少而降低，因此脫水是解決天然氣管道堵塞現(xiàn)象的主要措施，在天然氣節(jié)流外出工作之前，節(jié)流冷效應(yīng)會導(dǎo)致天然氣的漏點(diǎn)溫度降低，如果天然氣在節(jié)流效應(yīng)之后，露點(diǎn)溫度低于節(jié)流效應(yīng)之前的溫度，那么天然氣中的水蒸氣就會凝結(jié)而出，在水蒸氣析出之后通過氣液分離法，可以有效實(shí)現(xiàn)脫水效果。

2.2回采工藝流程

通過分析儲氣庫中采取的回采工藝流程，主要包括兩極節(jié)流降溫降壓技術(shù)和冷卻法脫水技術(shù)兩種工藝技術(shù)。

儲氣庫的回采天然氣在經(jīng)過一級節(jié)流之后，壓力值會控制在合理的范圍之內(nèi)，天然氣的溫度也會隨之降低，隨后可以利用干醇霧化器將乙二醇貧液注入到天然氣中，將天然氣中游離的水吸附出來，同時開始二級節(jié)流的準(zhǔn)備工作，在二級節(jié)流準(zhǔn)備之前需要安裝空冷器和U型管熱器，從而確保一級節(jié)流之后的天然氣狀態(tài)，能夠滿足二級節(jié)流狀態(tài)需求，其中空冷器主要是利用環(huán)境中的空氣來對天然氣進(jìn)行冷卻措施，利用氣液分離之后的低溫干氣，對天然氣進(jìn)行相應(yīng)的遇冷操作，經(jīng)過節(jié)流之后，天然氣中的液體水合物會分離出來，而經(jīng)過二級節(jié)流之后，低溫低壓的天然氣會通過低溫分離器進(jìn)行有效分離，因此天然氣實(shí)現(xiàn)了脫水的目的

3結(jié)束語

通過地下儲氣庫天然氣回采節(jié)流脫水進(jìn)行分析，了解我國在能源結(jié)構(gòu)改造方面所體現(xiàn)出來的優(yōu)勢，結(jié)合地下儲氣庫所存在的地理環(huán)境以及天然氣環(huán)境，合理選擇不同的脫水工藝，對天然氣的凈化處理有著非常重要的作用，目前膜分離技術(shù)是重要的研究內(nèi)容，雖然膜分離技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中并不完善，但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在原有的技術(shù)上進(jìn)行不斷創(chuàng)新，降低天然氣的脫水成本并且能夠有效提高天然氣的產(chǎn)量，減少天然氣中硫化物的含量，實(shí)現(xiàn)我國能源的改革與發(fā)展，為替代傳統(tǒng)能源奠定基礎(chǔ)。

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