氣田集氣干線清管降耗精細化管理探討

劉輝 唐興波 胡曉

（西南油氣田公司重慶氣礦 重慶 400000）

1 管網基本情況

1.1 管網基本情況

目前五百梯氣田有生產井XX口，日產氣XX×104m3/d，建有集輸場站有4座，增壓站2座，集輸氣管線XX公里，其中集氣干線2條，分別為漁講線Φ273和漁講復線Φ406。氣田增壓東、西兩站將漁講線Φ273分為A、B、C三段，將漁講復線Φ406分為A、B兩段。單井集氣支線，規格從DN 80～DN 200不等，設計壓力大于8.0MPa，支、干線都建有清管裝置。

1.2 生產流程設計及管線運行參數

按照發揮氣井最大產能和最大限度利用井口壓力的原則，根據氣井的井口壓力和產能，在充分考慮氣氣井氣質和管線材質適應性的基礎上，利用漁講線和漁講復線兩條干線以及連接干線閥室的調配功能，將氣量分配進入不同的干線。

實際生產流程按圖1所示設計：

天東2井片區118.5×104m3/d通過漁講復線Φ406A段輸往東站增壓。

高含硫大天002-8井 20×104m3/d高壓氣通過漁講線Φ273A段輸往增壓東站。

漁講線Φ273C段、漁講復線Φ406B段為高壓，天東7井片區高壓氣倒入漁講復線Φ406B高壓生產。

通過上述生產流程設計，實現了高低壓分輸，有利于氣井發揮產能。

圖1 開縣作業區干線管網流程示意圖

2 清管作業的主要問題

2.1 漁講復線A段清管過程中對增壓機組的影響

由于漁講復線A段和漁講線B段同時輸低壓氣，在增壓東站將兩條管線連通，形成同一壓力系統，增壓東、西站同時兩條管線的氣進行增壓。在漁講復線A段清管過程中，受增壓東站氣田水閃蒸罐容積的限制（罐容僅20m3），為了避免管線中的水全部進入東站，在收球過程中需要卸載一臺機組，減少增壓東站處理氣量，形成增壓西站處理氣量大于增壓東站的處理氣量，大量的氣帶水進入增壓東站收球筒后，在埋地匯管被帶入下游漁講Φ273B段。這樣進入增壓東站的水量減少，這樣可以減少增壓東站分離器的排污量。由于增壓西站修建的污水池容量大，只要對漁講線Φ273B清管，完全可以接收在清管過程中被帶入漁講線Φ273B段的水。

2.2 水量大，處理時間短，水會竄入下游分離器

雖然增壓東站采取了卸載機組，分流氣量水量的措施，但是增壓東站進站管線有50米高差，清管器推動水在運行至東站站外低點時，有個蓄能過程，在蓄能結束后，清管器再次啟動，推動水進入收球筒，由于慣性作用，水量大，來勢猛，受閃蒸罐控制壓力的限制，球筒排污閥不能大開度排污，短時間內水會竄入下游過濾分離器，機組分離器。

由于管線中高低起伏（如圖2所示），含有起泡劑成分的氣田水在推動運行過程中，產生二次泡沫，泡沫進入分離器。產生假液位，造成液位計顯示超高，但排污時，液位計顯示又迅速下降，假液位造成重力式分離器、過濾分離器液位頻繁報警，也曾經發生過因機組分離器液位超高而停機事件。

圖2 漁講復線A段管線高程走向圖

2.3 氣田水閃蒸罐在排污過程中存在超壓風險

水竄入下游分離器后，為了確保水不被帶進機組，除收球筒排污外，根據液位計顯示，分離器也開始排污，多點排污操作造成閃蒸罐壓力上升。由于所有排出的氣田水全部進入氣田水閃蒸罐，而閃蒸罐的設計壓力僅0.88MPa，這就限制了排污操作，只能采取控壓排污。而且，多點排污操作，非常容易產生沒有及時關閉排污閥，或者對排污現狀判斷不清，導致氣體竄入閃蒸罐或閃蒸罐超壓的情況。

2.4 氣田水進入放空管線造成環境污染的風險

天然氣竄入閃蒸罐后，會從閃蒸罐的放空管線進入放空火炬燃燒，當氣流攜帶氣田水的運動速度大于氣田水的沉降的速度時，氣田水就會被氣帶入放空管線，從放空火炬噴出，導致環境污染（如圖3所示）。

圖3 排污時氣體進入閃蒸罐狀態示意圖

2.5 清管作業對下游脫水站的影響

下游脫水站講治站的工藝設備與增壓東站有相似之處，都有氣田水閃蒸罐，在收球過程中，也存在水量大，多點排污操作，水被帶出放空火炬導致環境污染等情況，更為嚴重的是，氣田水如果竄入脫水裝置將導致甘醇的污染。

3 干線阻斷式清管作業的操作方法

阻斷式清管作業操作方法：準確計算清管器運行時間，在監聽管線來水進站瞬間關閉球筒引流閥，采用排污引球，利用干線閥室將氣倒入另一條輸氣干線，在不影響生產的前提下，緩慢平穩進行排污、收球操作，確保不會有水進入下游分離器、增壓機組或脫水裝置。

阻斷式清管作業與常規清管作業的區別：

在收球流程倒換上，阻斷式收球和常規清管作業沒有區別。但采用阻斷式清管作業需要注意的細節與常規清管作業不同：

3.1 關閉引流閥的時間要準確，過早關閉引流閥會造成清管器不能順利進入球筒。遲關閉引流閥會造成水進入下游管線。

3.2 阻斷式清管作業需要考慮干線輸氣量，收球過程中只能將輸氣量小的管線倒入輸氣量大的管線生產。

3.3 阻斷式清管作業需要掌握氣井生產動態，尤其要掌握氣井產水量，及時將產水量大的井倒入需要采取阻斷式收球的管線，一次性徹底清除管線中的積水。

4 阻斷式收球的主要控制措施

4.1 優化流程

根據現在天東2井片區氣井的生產特點，在井口壓力普遍降低的情況下，把Φ273、Φ406管線氣全部倒入低壓生產，正常生產時，采用一條干線生產，氣井生產的水可以集中在一條管線內，便于管理。

合理安排流程，讓產水量大的井進入管徑小的干線，便于收球操作時控制。根據數據分析，天東7井片區集中倒入漁講線Φ273C段，便于操作。

4.2 操作前的必要的準備

準備工作充分是保證作業順利的前提。在收球操作前，清管器運行時間，污水池容量，自動點火裝置的工作狀況，排污放空系統是否通暢等要逐一核查，確保在操作過程中不出現異常狀況。

精細化管理氣井及管網。核查上游井站生產情況以及設備的工作狀況，在中心站管理模式下，是否有大產水量井因自動排污裝置出現故障而把水帶入干線，以及其他因素造成的井站不能排污的情況。根據上述生產動態，結合以往清管數據，確定合理的清管周期，以減少作業風險。

加強起、消泡劑泵的維護，設備（球筒閥門）的維護保養，保證設備處于最佳工作狀態。

4.3 作業過程中的精細化管理

干線清管作業必須統一指揮，多方協調配合才能順利完成。流程倒換、監聽、排污、監控設備的人員應分工明確。跨區作業做好溝通，統一指揮，特別重要的是，在排污操作中，球筒排污和分離器排污人員盡量避免同時多點操作，避免造成排污系統超壓。

5 結論

5.1 采用阻斷式清管作業是在分析管網運行參數，氣井生產特點以及現場工藝設備的局限性的基礎上，優化生產流程后的一種操作方法。

5.2 清管過程中水量大，容易造成環境污染、增壓機組停機和脫水站甘醇污染等問題，采用阻斷式收球，能夠很好解決這些難題。

5.3 阻斷式清管作業適合具有復線流程或短時間內停氣的管線的清管作業。

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