第十章 矿场天然气集输系统.pdf

第十章 矿场天然气集输系统 提示 提示 提提示示 科学、经济有效地开发气田是通过建立和优化配置气田开发系统和矿场集 输系统完成的。矿场集输系统由井场、集输管网（采气管线、集气支线和干线）、 各种用途的站场（集气站、脱水站、天然气凝液回收站、增压站、清管站、阴 极保护站和阀室等）和天然气净化厂（或装置）等组成，构成统一的、密闭的 气体动力系统，此外还有自动控制和数据采集系统。 我国气田在地理地貌条件、工况和介质条件方面差别很大，有深层异常高 压、高温、高产气田，有大面积分布的低渗低产气田，有高含、气田，有富含 凝析油的深层凝析气田等等，而且大多数主力气田位于我国中西部，地处沙漠 戈壁，荒无人烟，环境条件十分恶劣，交通非常不便，而有的则又位于人口稠 密地区、位于广阔海洋，针对不同类型气田特点，形成了各种矿场集输主体工 艺技术。 本章重点阐述天然气节流、调压调产、分离及水合物防治。天然气净化处 理和轻烃（天然气凝液）回收见第十一章。 第一节 天然气矿场集输站场流程 气井所在地需设井场装置，即井场。从气井采出的天然气经节流调压后， 在分离器中脱除游离水、凝析油及固体机械杂质，计量后输入集气管线，再进 入集气站。在集气站对天然气进行节流、调压、分离、计量，然后输入集气总 站或天然气净化厂。在天然气净化厂进行脱除硫化氢、二氧化碳、凝析油、水 分，使天然气达到国家规定的外输天然气气质标准。 在天然气矿场集输站场流程中，站场流程分为单井集输流程和多井集输流 程，按天然气分离时的温度条件，又分为常温分离工艺流程和低温分离工艺流 程。 一、井场装置 一、井场装置 一一、、井井场场装装置置 井场装置具备三种作用：调节气井的产量；调控天然气的输送压力；防止 生成天然气水合物。 目前，矿场上采用的井场装置流程通常有两种类型，也是比较典型的流程。 一种是加热天然气防止水合物生成的流程，如图10-1所示；另一种是向天然气 中注入抑制剂防止水合物生成的流程。 1——气井，2——采气树针形阀，3、5——加热炉，4、6——节流阀 图10-1加热防止水合物生成的井场装置流程示意图 在图10-1中，天然气从针型阀出来后进入井场装置，首先通过加热炉进行 加热升温，然后经过第一级节流阀进行气量调控和降压，再通过加热炉进行加 热升温，经第二级节流阀进行降压以满足输气管线起点压力的要求。 在第二种流程中，抑制剂注入器替换了图10-1中的加热炉，流经注入器的 天然气与抑制剂相混合，天然气中的一部分饱和水汽被吸收，天然气水露点随 着降低。经过第一级节流阀进行气量调控和降压，再经第二级节流阀进行降压 以满足输气管线起点压力的要求。 二、单井集输流程 二、单井集输流程 二二、、单单井井集集输输流流程程 当一口井天然气中含有硫化氢、二氧化碳等组分，不宜与其他不含这些组 分的气井天然气一起集中处理，或是气井压力太高或过低时，应采用单井集输 工艺流程。下面以常温分离为例来介绍单井集输流程。 我国目前采用的常温分离单井集输工艺流程有两种，含三相分离器的流程 如图10-2所示。 1—从井场装置来的采气管线，2—进站截断阀，3—加热炉，4—节流阀， 5—三相分离器，6—孔板计量装置，7、11、15—出站截断阀，8—集气管 线， 9、13—液位控制自动放液阀，10、14—流量计，12—放液烃管线，16—放 水管线 图10-2常温分离单井集输工艺流程图 常温分离单井集气站通常是设置在气井井场。两种流程不同之处在于分离 设备的选型不同，前者为三相分离器，后者为气液分离器，因此其使用条件各 不相同。前者适用于天然气中液烃和水含量均较高的气井，后者适用于天然气 中只含水或液烃较多和微量水的气井。 三、多井集输流程 三、多井集输流程 三三、、多多井井集集输输流流程程 当多口井的气体适合于集中处理时，可以将多井天然气汇集在集气站统一 处理。但由于不同井、不同气层气体的组分、组成以及气体所处状态可能千差 万别，因此对气体的处理、加工等工艺方式并