以苏里格气田为例探讨水合物的防治

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1、以苏里格气田为例探讨水合物的防治水合物是什么？水合物是由主体分子（水）和客体分子（甲烷等坯类气体及其他罪姪类气体）在低温高压的条件下，通过范德华力相互作用形成的类冰状固态化合物。水合物的生成条件1•有自由水存在，天然气的温度必须等于或低于天然气小水的露点。2.具有足够咼的压力和足够低的温度。3.气体有压力波动或流向突然搅动或有晶体存在。水合物的危害在井筒屮形成：堵塞井筒、减少产量、损坏井筒部件其至造成气井停产。在管道中形成：堵塞管道，减少输量、增大管线压差、损坏管件等。传统气田集气工艺中防止水合物产生的措施1・早期以四川气田为代表的单井集气工艺：井口设置加热炉，高压天然气通过加

2、热，节流降压，单井中压输送到集气站。但是该工艺投资高，管理点多，需冇人值守，生产成本高，只适用于高压高产井少口地形复杂的气出开发。2.以靖边、榆林气CD为代表的多井高压集气工艺：井口不加热，不节流，高压气直接输送到集气站，并与采气管线同向敷设一条注醇管线，从集气站向井口（井下和采气管线）集中注入甲醇，适用于气井多,井口压力高，生产压力稳定，下降慢，单井产量相对较高的气田。苏里格气田做出的改进实验1•井口加热节流、采气管道保温的中压集气取消了注醇系统，降低了釆气管线的运行压力，通过管道保温措施可以使集气半径达5km,但是井筒至加热炉述处于高压运行，气体携液能力差，冬季水合物堵塞频

3、率高，每个井口设加热炉，维护困难，运行费用高不利于安全生产。2•井下节流，井口加热的中压集气工艺充分利用底层温度对节流后的天然气进行加热，井筒内不产生水合物，但在小压3・5MPa时，水合物形成温度约10°C,井口述需加热，若距离太长还需注醇才能保证冬季不产生水合物。3•井下节流，井口不加热的中压集气工艺取消了加热炉，冬季时只需加大注醇量即可满足生产。4•井口不加热，不注醇，采气管道不保温，多井单管串接的中低压集气工艺苏里格气田井口压力从高压降到中压3.5-4MPa只有1.5年左右，从中压到低压l.SMPa只冇1年左右，故为完全简化井口注醇系统，只要将井下节流后的压力进一步降到冬

4、季不形成水合物的压力下，即满足主产。目前苏里格气田水合物防治方法及其优缺点最终，根据坏境温度变化，在不形成水合物的温度条件下确定生产压力。在冬春季节使用压缩机生产，输送压力为低压；在夏秋季节为小压，停用压缩机生产。止常生产条件下，井下节流工艺技术+井口缠绕保温层+管线深埋，形成了简单有效的水合物防防治工艺，成功解决了苏里格气皿水合物问题。在特殊情况下，使用流动注醇车注醇和加热炉加热作为水合物防治的补充措施，在极端情况下进行解堵和水合物防治。优点：1•使用井下节流技术大幅度降低了井口及地面管线运行压力，避免高压管线的浪费，同吋取消了加热炉及注醇流程，简化优化了地面流程，人幅度降低

5、了建设投资。2•井下节流技术有效地解决了水合物的堵塞问题，从而实现了集气管线不注醇、不保温，同时节约了燃气量及注醇量，具有显著的经济效益和社会效益。3•井下节流技术有效提高了气流携液能力。4•井下节流技术有利于防止井间干扰，实现地面压力系统自动调配。5•井下节流技术有利于保护气层，实现气井平稳正常生产。缺点：1•在特殊情况下，使用流动注醇管理难度加大，成本高。苏里格气出气井较分散，井距儿十公里甚至上百公里，釆用流动注醇车注醇解堵冬季工作量大，另一方面甲醇消耗量大。此外，单井配备加热炉不但增加单井投资成本，且难于操作管理。2•含醇污水难于处理。由于甲醇有毒，会对环境造成污染，所以

6、需要专用的设备进行污水处理和回收，增加成本。预防水合物的新思路新方法1•使用新型水合物抑制剂不同于传统热力学抑制剂（甲醇等），其属于动力学抑制剂，能对水合物生成过程的某个步骤产生抑制作用，即抑制或延缓水合物品核形成，或者阻止品体进一步生长。具有无毒低腐蚀性、注入量少（为甲醇的19%~45%）、性能优于甲醇的特点，可以杜绝各种安全隐患和环境污染。通过间歇或连续注入新型水合物抑制剂能确保采用井下节流工艺的气井在不运行地面增压压缩机时仍能止常生产（建设初期可延缓设置压缩机组），且只需在井口安装滴注罐即可解决连续注入问题。2.涡流管加热技术涡流管是一个简单的能量分离装置，纯机械结构，无

7、运动部件。气体经涡流管后形成高速旋转的流体，并分离成冷热两股气流（干燥冷气和高温湿气），从而防止水合物的形成。涡流管无需维护，成本低，节能环保，是低成本开发较理想的技术。3.膜分离法脱水膜分离法是一种新型的天然气脱水技术，具有易操作、成本低、能耗低等特点，比传统脱水方式（溶剂吸收法、低温分离法）更具优势，是很有前景的天然气脱水过程。