天然气集输管网系统优化.pdf

工业技术 天然气集输管网系统优化 李天祥 罗佳佳 赵强 尚纪超 吴建超 1 ． 冀东油田南堡作业区 河北唐山0 6 3 2 0 0 2 ． 冀东油田勘察设计院 河北唐山 0 6 3 2 0 0 3 ． 冀东油田油气集输公司 河北唐 山 0 6 3 2 0 0 4 冀东油田油气销售公司 河北省 唐山 0 6 3 2 0 0 【 摘要 】天然 气集输 管网 系统是 一个密闭的、复杂的 系统 。天然气集输管网 系统优化是在油 气田开发地 面工程建设 中必须首先解决 的 问题。在 固定的管线规格 下，保证 管线的外输能力 ，确保管 线畅通 无阻，解决产气量增加 同消耗量不 变之 间矛盾 ，都是保 障整个天然气 集输系统稳定的必要条件。本文通过对数据的分析，对生产运行参数和工艺流程进行优化，有效保证了冀东油田天然气集输地面系 统的平 稳高效运行。 【 关键词】天然气集输管网系统 生产运行回压升高优化 冀东油田南堡作业区随着开发的不断深入 ， 原 有的天然气 集输 管网系统已经不能满足现在的开发需要。为此 ，本 文通过对南堡作 业区天然气集输管网系统的实际生产运行情况及问题的分析 ．对天 然气集输管网系统和生产运行参数进行优化 。 1 、天然气集输管网系统实际生产运行情况 南堡作业区天然气为原油伴生气 天然气集输 处理 系统核心在 先导试验站 ，处理能 力为 8 O万 方／ 天 ，各岛产出气量见表 1 1 。各 岛集输来液压力及设定压 力见表 1 2 。 1 1号人工岛 1 2号人 工岛 2 -3号人工岛 平均 日耗 平均 日输 设计 日 名称 陆岸采油队 合计 采油队 采油队 采油队 气量 气量 处理 能力 气量 万方 1 0 1 5 4 2 2 8 9 5 1 0 8 5 7 5 N P 1 1 D外输汇管 N P 1 2 D外输汇管 先导试验站进站汇管 N P 2 3 L P外输汇管 压力 MP a 设定压 力 MP a 压 力 MP a 设定压力 MP a 压 力 MP a 设定压力 MP a 压力 MP a 设定压力 MP a 1 1 ≤ O 7 1 1 5 ≤ 0 7 O 9 ≤O 7 1 0 ≤O 7 天然气集输管网系统简图 图 1 1天 然气集输系统简易流程 图 2 、天然气集输管网系统存在问题 1 天然气实际外输量 超出 了设计外输 量。南堡作业 区日产 天然气量 9 5万方 天然气 的日消耗量 1 0万方 ．剩余 8 5万方需要 外输 。然而 ，压缩机作 为天然气外输的核心 ，其处理能力只有 7 5 万 方，故 天然气 的实 际外输 量超出了设计 外输量。 2 各采油队集输 汇管压 力高 出设定压 力 ，单井井 口回压升 高 ．能耗 增大 ．产量 降低。 3 、天然气集输管网系统问题分析 天然气集输管网系统是一个密闭的．复杂的系统。天然气产量 的日益增加同天然气消耗量不变之间的矛盾造成南堡作业区集输 管 网系统 回压升 高 从 而致使 井 口回压升高。 先 导试验站外 输管线 作为南 堡作业 区天然气 集输管 网的最终 外输管线 ．管线规格一定 ．外界环境 一定 ．所 以可根据水平管线基 本 方程式如下 7 -p7 T 2 1 Q 气体 的质量流量 公 斤／ 秒水 ． R 空气气体 常数 ， 一 标况下天然气温度 ．开 P s 标况下天然气压力，帕 P q 、 Pz 输气管线起 、始点压力 帕 ； 输气 管线 内径 ，米 水力摩阻系数 ； z气体 压缩因子 A T温差 ．。 C L管线长度 米 。 式 中在生产过程 中d R ． 、 T s 、Z一定。 P s p s R g T s 2 2 p 工程标准状态下气体 密度 R 。 天然气气体常数 ； R s 故P 。 R T s 工程标准状况下空气 密度 所 以P 。 一定 。 千克／ 米 2 3 2 ～4 1 2 0 5千克／米 各流态下水力摩阻 的计算公式如下 o 0 6 7 f ￡ 1 e 2 -5 在水力光滑区．t 5 8 ／ 。 远大干 s，上式变为 0 _ 0 6 7f r ml 8 4 4 傀” R e 2 -6 在粗糙区．1 5 8 ／ R 。 远小于占 上式变为 o 0 6 7 。 0 0 6 7 f ． ． 1 。 9 ．5 8 7 l 0 d 一 l 0 0 o d／ 2 7 鉴 于输气管线几乎都在粗糙区和混合摩擦区工作这一情况 ． 西 方国家广泛采用输气管线水力摩阻系数的专用公式 ，威莫斯公式 0 ．00 9 ； 4 0 7 2 -8 若管线规格已知 ．则可计算 出水力摩阻系数 。 由上述推导得知 在相 同的管线规格 ，相同温度变化 外输气 量增加 外输起点压力同外输终点压力的平方差增大 。 天然气集输管网是一个密闭系统， 取管线终点单位体积管线作 为研究对象 可根据理想气体状态方程 _ _P V n 2 9 P理 想气体 的压力 ； V理想 气体 的体 积 n气体 物质 的量 R理 想气体 常数 ； T理想 气体 的热力学温度。 2 01 0． 7 1 1 6 工业技术 单位体积管线的容积不变，实际外输情况下．温度变化不大 ， 也视为不变．当天然气管网下游用户的用气量保持不变的情况下 ． 外 输天然气气量增加 ．则 n增大 故 P增大。 管线终点压力增加 ．故管线起点压力增加。因此 ，造成南堡作 业区集输管 网系统回压升高 从而导致各岛集输汇管压力升高 单 井 井口回压升高 。 4 、天然气集输管网系统优化 对天然气 集输管 网系统所存在的问题进行分析 ．并根据分析结 果对天然气集输管网系统进行了优化。 4 ． 1天然气集输管 网优化 投产～号岛集输 系统 ，配合陆岸终端联合站投产 ，优 化南堡油 田集输系统 管网运行工艺流程。 见图 2 -1 图 2 1 天然气集输系统流程图 4 2天然气集输管网系统运行参数优化 控制在 0 4 M P a左右，从而保证各采油队外输汇管压力在 0 ． 5 -- 1 提高天然气集输系统的处理能力 由先导试验站的设计0 6 M P a 之间，以实现降级井口回压的目的。 。 2 孕 2理0 磊 5 、 天 然 气 集 输 系 统 优 化 后 的 效 果 方 ／ 天 。 { 增 大 天 然 气 管 网 下 游 用 户 使 用 量 ． 建 设 万 方 ／ 天 的 0 、 天 果 利 承 玩 伍 亿 眉 州 取 禾 D N G加气站。 3 增加天然气外输 增压设备 ．及时协调下游天然 1 南堡作业区天然气集输 系统管 网布置更加合理 ，外输天 气使用单位 ． 保证气相压力平稳．以保证三相分离器压力操作压力 然气产能建设扩大 见表 2 - 1 采油队 陆岸采 1 1 号 1 2号 1 3号人工 岛采油队 2 3号 △ 平均 日 平均 日 设计 日处 人工岛 人 工岛 L P N1 导 1 3号 1 5 平 1 - 2 9 人 工岛 口 理 名称 油队 △ 平 台 采油队 计 耗气量 输气量 采油 队 采油 队 管架 人工岛 口 能力 气量 1 O 1 5 4 2 6 3 8 1 4 2 8 1 4 4 3 5 1 0 9 1 3 5 万方 2 J各采油队回压下降 见表 2 2 ．天然气集输管网系统运行参 数调整更加合理 油气集输系统运行更加平稳 。 N P 1 1 D外输汇管 N P 1 2 D外输汇管 N P 1 - 3 D外输汇管 N P 2 3 L P 外输汇管 压力 设定压力 压力 设定压力 压力 设定压力 压力 设定压力 { MP a MP a MP a MP a MP a MP a MP a MP a O． 5 8 ≤O 7 O 6 0 ≤ 0 7 O 6 O ≤ O 7 O 5 8 ≤ O 7 6 、结语 天然气集输 管网系统是一个 密闭的 、复 杂的系统 ．天 然气集 输管网系统优化对降低井IZ l 回压起到了良好作用．为集输管网系 统运行参数的合理调整奠定了良好基础。同时 天然气集输管网 系统优化是 油气田开发地面 工程建设 的基础 ，是油气 田平稳 运行 的有力保障 。 参考文献 [ 1 ]冯叔初． 油气集输． 东营 石油大学出版社， 2 0 0 2 上接第 1 2 0页 其V形突齿嵌入材料． 同时推板 1 与落料凸模 7 将材料夹紧如图b ； { 3 材料在受压的状态下进行精冲如 图 C 3 精； 中 完毕如图 d i 4 模具开启， 卸料． 顶杆 8 顶出冲孔废料． 推板推出零件如图e ； 5 用压 缩空气排 走零件和废料 同时送进 条料 ，准备下一个零 件的精冲如图发 f 。 惠 1 1 7 熹 d 图 3 精冲的工艺过 1 一 推板 ；2 -冲 L 凸模 ；3．8 -顶杆 4 一 垫板 5 一凸模 固定板 ；6 一 凹模；7 一 落料凸模；9 一 条料；1 0 一 齿圈压板 4 、结语 精冲是由原材料直接获得比普通冲压零件精度高、 光洁度好、 平 面度高 垂直度好的高质量冲压零件。 并以较低的成本改善产品质量。 精冲工艺突破 了普通冲裁基本上是板料平面成形的范围[ 1 3 】 是一种 很有发展前途的精密冲裁方法 在工业生产中的应用广泛。 实践证明 ． 在一定范围内推广精冲工艺 ，既经济 又实用 缺齿齿轮工艺分析 与 精冲模设计对同类其它塑件的模具设计有一定的借鉴意义。 2 01 0． 7 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载