天然气集输技术综述

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1、重庆科技学院学生毕业设计（论文）文文 献献 综综 述述题目天然气集输技术综述院（系）石油与天然气工程学院专业班级油气储运工程学生姓名张成伟学号19指导教师（签字）文献综述要求文献综述要求1.文献综述是要求学生对所进行的课题搜集大量情报资料后综合分析而写出的一种学术论文。其特点“综”是要求对文献资料进行综合分析、归纳整理，使材料加倍精练明确、更有逻辑层次；“述”确实是要求对综合整理后的文献进行比较专门的、全面的、深切的、系统的描述和评判。2.文献综述中引用的中外文资料，内容必需与课题或专业方向紧密相关，理工类不得少于 10 篇，其它很多于 12 篇。3.文献综述很多于 2000 字。其所附注释、

2、参考文献格式要求同正文。文献综述的评阅文献综述的评阅评阅要求：评阅要求：应依照学校“文献综述要求”，对学生的文献综述内容的相关性、阅读数量和综述的文字表述情形等作具体的评判。指导教师的评语：指导教师的评语：指导教师（签字）年月日天然气集输技术综述摘要：天然气集输系统是由气田集输管网、气体净化与加工装置、输气干线、输气支线和各类用途的场站所组成。它是一个统一的密闭的水动力系统。天然气场站是天然气集输系统中超级重要的一环，为了实现天然气集输流程符合低能耗、高效率的标准，国内外进行了大量的研究。关键词：天然气 集输 流程1 研究目的及意义随着中国对能源需求的迅速增加，天然气在中国能源战略中的地位也在

3、不断提升。最近几年来，随着中国能源结构的优化和改善，天然气这种优质能源取得了迅猛进展。天然气从入口开采出来后，第一要通过集输系统，天然气输气站场作为输气系统中的重要组成部份，承担着保障输气运行和管道平安平稳的任务，发挥着相当重要的作。因此，在生产进程中，必需要对天然气场站各类状况进行分析研究，以期能够最经济和最高效的开采和输送。2 当前背景及国内外相关研究我国气田在地里地貌条件、工况和介质条件方面不同专门大，有深层异样高压、高温、高产气田，有大面积散布的低渗透低产气田，有高含H2S、CO2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，地处沙漠沙漠，荒无人烟，环境条件

4、十分恶劣，交通超级不便，而有的那么又位于人口浓密地域，位于广漠海洋。目前，针对不同类型气田的特点，已经形成了各类集输工艺技术。本文搜集了针对川东地域特点大量资料。国外各类类型油气田集输、处置工艺和设备早已实现了整套的密闭输送和处置流程，其井口、分离、计量、净化、脱硫、脱水、脱盐、加热等处置和贮存设备都已定型达到了标准化、系列化、订购选用的程度。由于国内刚起步，因此本文将标准化、系列化、互换通用化作为天然气集输场站工艺流程设计的参考准那么。天然气集输场站要紧承担各集气支线来气的聚集、分离、计量，然后输送至下游净化厂脱硫净化。场站内管线规格及生产设备规格型号均按生产需求及输送介质条件进行的设计、安

5、装与投用。为了考虑适用性，一样留有必然的丰裕量。随着天然气的继续开采，压力、产能下降是必然的趋势，补充开发井的投产也是后期生产的需要。因此，原设计的集输场站也会随着生产工况的改变而显现不适应性，为知足生产要求，必需开展适应性分析，以提出相应的改造方案。要想科学、经济有效地开发气田，那就要对天然气集输场站的运行状况进行研究分析。可是研究的内容并非仅限于集输站内，而是涉及到整个集输系统。集输系统中的集输官网（采气管线、集气支线和集气干线）、各类用途的场站（集气站、脱水站、天然气凝液回收站、增压站、清管站、阴极爱惜站和阀室等）和天然气净化厂（或装置）等，乃至其所在环境都在研究范围内。要紧研究内容：通

6、过计算工况改变条件下的管输能力，天然气总硫分析，优化天然气集输场站流程、调整要紧生产设施的结构，集输官网水力计算天然气技术场站内管道水力计算、计算管输流量、天然气总硫、场站平安运行分析等。还要提出集输场站适应性改造方案。1995年，叶学礼对天然气集输场站管路与长输管路的水力特性进行了区别。站内管路水力计算采纳达西公式，摩阻来数采纳科尔布鲁克公式，局部阻力压降采纳等效长度法。霍尔一亚伯勒奢式计算天然气紧缩系数，孛公式计算动力粘度。可用运算机程序求解，对高、中压天然气集输站场量路水力计算具有有效意义。1996年，罗晟、路国刚、孙森在大庆油田采油二厂在对4L 型石油气体紧缩机的设备结构、特性、能量损

7、失分析的基础上,对该型设备的关键零部件进行了有效的技术改造,合理地确信热力性能参数,提高了天然气集输站气体紧缩机的运行效率,从而提高了天然气的外输能力和外供气量,使紧缩机的排量每台提高了5060m3/h,输出压力达到了生产流程要求,设备平均单耗由原先的01631kWh/m3降到0157kWh/m3,紧缩机效率提高3816%。每一年可节电费27184 万元,外供气量增加效益132128 万元。1999年，程劲松荨，基于系统论和操纵论原理，提出了天热气集精场站工艺流程的模块化设计方式。该模块化设计是一种适应性强 应用更旯活的先进设计，可节省时刻和人力，缩短设计周期。论述了天箍气集精场站工艺漉程模块

8、化设计的参考准那么和大体原理，同时还舟龆了该模块化设计方式在四川石油蕾理局川南矿区排水拽气工程的天热气集精站场工艺流程设计中的成功应用。2001年，蒋仕章、王寿喜、樊成文在成立系统数学模型系统观的思想上,成立了集气站系统数学模型。以该模型为基础,将集气站系统数学模型转换为等价的仿真模型,编制了集气站系统生产进程仿真软件。针对实际工艺流程,应用适当的仿真方式对集气站系统进行了仿真,并对仿真结果进行了分析。仿真结果说明集气站系统数学模型、仿真模型和仿真方式的正确性和运用仿真来研究和设计集气站工艺的有效性。2002年，向启贵、熊军结合川、渝天然气输气管线情形,对输气管道环境风险评判方式进行了介绍和讨

9、论。据资料调查分析,输气管道事故要紧来自于侵蚀、管材及施工缺点统计结果说明,天然气输气管道事故发生概率约为3.21 次/103千米年。2004年，平风梅、李红卫：介绍了1个小型天然气分输站利用工控机，通过PCI 746+多串口通信板、Adam4017模拟量输入模块、Adam4520232485转换模块，搜集SEVCD体积修正仪和现场变送器参数的一种简单经济有效的实现方式。2005年，郭艳林,谌贵宇、李巧、毛敏、李春艳结合西气东输管道工程在苏浙沪地域站场建设的体会,论述了在经济发达地域进行天然气场站建设存在的问题和解决方法,为该地域的天然气工程建设程序提供了建议。2005 年，杨家笠、刘萍研究以

10、为经济起输量是知足财务内部收益率等于基准率时的最小输送量。关于管道工程的经济效益而言，管输量不是越大越好，而是有一个界限，这确实是经济输量。经济输量是使管道工程取得最大效益的管输量。2005 年，李文英等通过运用由美国热电子公司生产的 680HVM 型碳氢化合气体分析仪,确信了该仪器的最正确利用条件及泄漏量计算模式。利用该仪器两次对川西北气矿平丹输气管线上 4 个输气场站的设备进行泄漏检测,并用美国ENVIRO METRICS 软件公司的 F.E.M.S(fugitive emissions management system)泄漏治理软件对所测数据进行处置,得出了所需要的天然气泄漏量的有关数

11、据(即天然气泄漏量报告、泄漏点报告、泄漏点汇总报告、泄漏率报告等)。通过度析所得结果,熟悉到了对输气场站及时进行天然气外泄的检测并及时整改泄漏设备,关于避免和杜绝天然气泄漏、减少事故隐患十分必要。2006 年，王宏莉、何勇、罗勤、鲁春、何永强介绍了国内外天然气总硫测定的概况。其中重点介绍了氧化微库仑法,和用该方法进行天然气总硫测定的操作技术和笔者在工作实践中的体会体会。2006年，边云燕、郭成华回忆了国内外高含硫天然气集气工艺的成熟技术的应用,论述了最近几年来国内新技术的推行和应用情形,要紧包括分子筛脱水工艺技术,气液混输技术,高含硫气田集输技术,特种材质选择技术等。对我国高含硫集气工艺进展方

12、向、重点技术进行了展望。2020年，聂仕荣引进外国技术。加拿大Caroline 气田含H2 S36%、CO2 7%,属高含硫天然气,采纳了气井集气增压站气体处置厂的工艺流程,井场仅设井口节流阀操纵装置,集气管线材料选用低碳钢,设有综合性的侵蚀操纵和监测系统;Caroline 气体处置厂采纳了MDEA 与Sulfinol 联合脱硫处置,Claus 硫磺回下班艺,SCOT 尾气处置技术;液硫采纳保温管线输送,Rotoform 硫磺成型工艺;整个气田设有紧急反映系统和平安合作系统,实现高度自动化治理。2020年，李波、杜建合、赵东旗、韩耕依照生产运行的要求,针对场站设计、建设和运行中显现的一系列问题

13、,在树立场站设计标准化理念的基础上,对场站传统的工艺流程进行了系列改造。在计量支路上加装流量调剂阀;关键部位采取双阀密封,减少气量漏失;充分考虑汇管预留口及自控系统的冗余性,减少新增用户扩建工程量等。2020年，谢雪梅、杜建合针对天然气长输管道沿线用户不同程度上存在的季节性用气量的不同,使分输站的供气方式及运行方案多有转变的问题,通过对下游用户用气规律进行了调查,确信孔板流量计的孔径规格,绘制现有支路及确信孔板在不同压力下的流量范围,分析选择出适合的供气方式,从而有效优化合理的管道运行方案。2020年，Leif Idar Langelandsvik,Willy Postvoll,Britt A

14、arhus,Kristin KinnKaste这四人一起完成了一个用于精准计算管道输量的数学模型。在过去的这几年里，他们对以前的管道输量的计算方式进行了研究并进行了改善，也确实是所谓的“容量测试法”。这里说的改善是对该模型的深层次的开发，其中专门是对传热的改善，使得该模型比以前加倍精准，也加倍适合用于管道输量的计算。运用运算机实时处置技术，把海底温度的转变规律建成一个模型，英国气象机构的海洋陆架模型证明：在北海的绝大部份地域，通过该模型计算海水的温度值，其实时现报的温度值和两天之内的预测温度值是最可用的。3 以后天然气集输场站研究的方向对天然气集输的要求是平安、经济、高效，因此研究的方向也永久

15、是朝这几个方向尽力。气田集输系统工艺优化高含硫气田在选择合理的集气工艺方案时,第一应尽可能简化集气工艺,减少站内气体泄漏;还应综合考虑环境爱惜因素,减少气田内废气、废水排放点。从而达到方便生产治理,提高集输工艺经济效益的目的。通过对国外高酸性气田开发情形的调研来看,净化厂靠近气田建设,气田集气采纳湿气输送工艺是较为成熟的、经济的。因此,在气田集气工艺总流程设计时,应付天然气性质、气井产量、气井压力和温度、天然气中的含水量等基础资料进行综合分析和方案对照,确信气田采纳干气输送工艺或湿气输送工艺、单井是不是设置分离器等工艺方案。避免水合物技术针对目前国内外高含H2S 和CO2 气体的天然气水合物研

16、究现状及水合物抑制剂的进展趋势,开发高效、低毒、价廉的水合物新型抑制剂及其应用技术,是高酸性气田水合物防治技术的进展方向之一。新型动力学抑制剂的研制,将对气田集气工艺技术产生深远的阻碍,对优化站场工艺流程、避免开采进程中H2S 泄漏,减少工程投资起到关键的作用。高含硫天然气开发防腐技术研究防腐技术研究是开发高含硫气田的一项长期的艰巨的任务。尽管从材质的选择上,可按相关技术标准进行选材(如ISO 3183-3,这是专门为酸性环境和海底环境用管道制定的国际标准),但关于高H2S 分压的输送管、压力容器钢的抗SSC、抗HIC 性能仍应作进一步的评判研究;关于高含H2S、高含CO2 环境中,如何准确的

17、对管道及设备用碳钢、低合金钢及其焊缝的侵蚀速度测试,确信合理的侵蚀裕量还应作更深切的研究。耐蚀合金钢、非金属材料的应用前景评判耐蚀合金钢、非金属材料可从全然上解决含H2S、CO2 天然气集输的侵蚀问题,但由于耐蚀合金钢价钱昂贵、非金属材料抗破坏能力较差等缘故,使其在高含硫气田中的应用受到必然限制。关于以上材料的性能、技术经济指标的对照、现场安装技术和现场实验等还需作进一步验证。缓蚀剂和硫溶剂加注技术研究通过对缓蚀剂、硫溶剂性能和加注工艺的进一步研究,确信 10%17%H2S,5%10%CO2 的气井和集输管线缓蚀剂和硫溶剂,和相应的加注工艺,并提出缓蚀剂的最低爱惜浓度和加注要求,制订缓蚀剂和硫

18、溶剂的现场应用和治理规程。从而为高酸性气井、地面系统的平安运行提供了技术保障。侵蚀监测评判技术研究结合国外侵蚀领域进展的综合技术在线侵蚀监测技术,即在管道正常运行的条件下测量管道内壁侵蚀的技术,开展适应高含硫环境下的在线侵蚀监测技术研究。4 终止语天然气集输场站不是独立存在的,它的下游有气体处置厂、输气管道系统等。他是气田集输系统的一部份，对集输场站进行研究分析时，要将气田集输系统中所有相关因素都考虑进去。场站采纳的生产工艺是保证天然气顺利输送到气体处置厂的方法之一,集输工艺与下游系统紧密相关。气体处置厂的处置工艺依照上游气井散布、井口压力、产量、气质条件和下游用户对气质的要求而确信,气体处置

19、厂的处置工艺对原料气进厂压力要求而阻碍气田集输系统的运行压力及集输进程的生产工艺。另一方面气田集输系统的工艺选用必需与地下开发方案结合起来考虑,它受配产打算及井口物流、温度、压力等的制约。参考文献1 叶学札天然气集输站场管路水力计算天然气与石油J，1995，13（3）：152 向启贵熊军 天然气输气管道环境风险评判 石油与天然气化工J，2002：71753 罗晟 路国刚 孙森改良天然气集输增压站气体紧缩机运行特性的实践油气田地面工程J，2000，19（5）：16184 边云燕 郭成华高含硫气田地面集输工艺技术的新进展天然气与石油J，2006，24（5）：28315 聂仕荣高含硫气田集输与处置技

20、术油气田地面工程J，2020，26（7）：45466 蒋仕章等 集气站系统模型与仿真研究 天然气工业J，2001，21(3)：79817 Leif Idar Langelandsvik,Willycalculation of pipeline transport capacityEB/OL.2020-3-31.李波 杜建合 赵东旗 韩耕天然气分输站设计的适用性改造天然气技术J，2020，2（1）：51559 谢雪梅杜建合等天然气管道中间分输站运行方案的确信与优化油气储运J，2020，28(2)：2325 10 郭艳林 谌贵宇 李巧 毛敏 李春艳东部地域站场设计体会浅谈天然气与石油J，2005，10（23）：5811 杨家笠 刘萍论天然气输送管道的经济起输量与经济输量9th PacificAssociation of Quantity Surveyors CongressJ，2005，9：1712 王宏莉 何勇 罗勤 鲁春 何永强浅谈天然气总硫测定石油与天然气化工J，2006，35（3）：23623913 李文英等输气场站天然气泄漏检测及分析天然气工业J，2005，25(6)：11912114 程劲松荨天然气集精场站工艺流程的模块化设计天热气工业J，1999，19(6)：69-7