影响克拉美丽气田天然气水合物生成因素分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com第3。卷第5期NATURALGASANDOILJl天然号与石油fl0U1l影响克拉美丽气田天然气水合物生成因素分析王治红张锋曹洪贵柳海陶玉林吴明鸥’1．西南石油大学，四川成都6105002．中国石油新疆油田公司采气一厂，新疆克拉玛依834000摘要：现克拉美丽气田的主要单井集输工艺为“井口注醇初级节流+集气站集中加热节流”和“井口加热节流+集气站集中加热节流”两种，在开采、集输过程中常因天然气水合物冻堵而影响气井正常生产。针对天然气组成、凝析油含量、电解质浓度、抑制剂浓度等影响天

2、然气水合物生成的影响因素进行分析，探讨各因素在克拉美丽气田天然气水合物形成中的作用。同时，根据克拉美丽气田实际情况提出了防止天然气水合物生成的预防措施，有效地改善天然气水合物冻堵问题。关键词：天然气；水合物；凝析油；电解质；抑制剂文献标识码：A文章编号：1006—5539(2012)05—0001—040前言1天然气组成及单井集输工艺天然气水合物是在一定的温度和压力条件下，天然克拉美丽气田位于准噶尔盆地东部地区，属深层气中某些气体组分和液态水生成的类似冰或雪花的固火山岩气藏，气田含气面积52．43km，天然气地质储

3、体口]。天然气水合物在天然气的开采到集输整个过程中量达595．57×10。m，年产天然气10．0x10in。，年产凝都可能形成，对开采和集输带来不利影响。天然气水合析油10．16x10t。物在油管中生成一方面会降低井口的压力影响产气量，1．1天然气组成另一方面在井内积聚使得气井积液封埋气层；其次，天克拉美丽气田主要由滴西10、滴西14、滴西17和滴然气水合物不仅会腐蚀管道，而且在气温较低时，易在西18四个区块构成，各区块的天然气组分见表1。井口针阀及地面管线中生成、结冰冻堵，严重时造成管天然气中C1含量在82％以上

4、，C；含量约5％～5．4％道损坏，影响输气管道的平稳安全运行；此外，天然气水之间，含有少量CO。其中，滴西14井区所产天然气C-合物结冰造成管线冻堵，使下游压力降低，影响正常集含量最低，其余三个井区的天然气组成相近。输过程_3]。因此，准确分析影响天然气水合物生成的影响1．2单井集输工艺及运行参数因素以及预测天然气水合物生成条件是防止克拉美丽目前，克拉美丽气田的主要单井集输工艺有“井口气田天然气管道冻堵、保障安全生产的关键H]。注醇初级节流+集气站集中加热节流”和“井口加热节流+集气站集中加热节流”两种，见图l、2

5、。单井集输管线的工作压力范围8-20MPa，工作温度收稿日期：20l2—07—21作者简介：王治红(1974一)，男，四川成都人，副教授，硕士，主要从事天然气处理与加工、石油炼制与加工的教学和科研工作。学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com。．LAN。GAsTRANsP。RT。。N芸卷TO第I油号储运103由图5可知：盐对天然气水合物生成有明显抑制2．4．1抑制剂类型的影响作用，10％的盐含量(NaC1、CaC1：、KC1)能将天然气水以滴西14井区为例，当富液中抑制剂浓度为30％

6、合物生成温度降低3～7℃；对于相同浓度的盐含量，对时，不同抑制剂对天然气水合物生成条件的影响见图8。天然气水合物的抑制效果为NaC1>CaC12>KC1。16研究表明，水的活度越小越不容易生成天然气水合●12物。因此，对于阴离子来说，随着离子半径的增大，水的8活度系数降低；而阳离子的情况则相反，随着阳离子半4径的增加，水的活度增加。同时，随着溶液中电荷数的增赠0多，水的活度会降低]。—42-3．2盐含量的影响—8O10152O25克拉美丽气田地层水为CaC1型，以滴西18井区压力／MPa为例，盐含量对单井集输管线中

7、天然气水合物生成条件图8抑制剂类型对天然气水合物生成条件的影响的影响见图6。24由图8可知，当富液浓度相同时，甲醇的防冻效果明显好于乙二醇，随着压力增加，防冻效果差别越明显。202-4-2抑制剂富液浓度的影响越目前，克拉美丽气田主要采用乙二醇作天然气水合赠16物抑制剂。以滴西14井区为例，不同的乙二醇富液浓度对天然气水合物生成条件的影响见图9。l2O1O15202525盐含量／(％)2O图6盐含量对天然气水合物生成条件的影响l5由图6可知，压力不变，随着地层水中盐含量的增加，天然气水合物生成的温度下降而压力增高，盐

8、含量赠10的变化对天然气水合物生成温度的影响更显著。因此，地层水中盐含量的增加有利于防止天然气水合物生成。0510152O252_3-3气田地层水的影响压力／MPa目前，克拉美丽气田地层水的总矿化度约10000图9乙二醇富液浓度对天然气水合物生成条件的影响mg／L，C1一含量约6000mg／L。以滴西18井区为例，该地层水对天然气水合物生成条件的影响见图7。