高含硫氣井集輸系統(tǒng)天然氣水合物的防治

紀妍妍

（中石化中原油田普光分公司采氣廠，山東菏澤 635000)

高含硫氣井集輸系統(tǒng)天然氣水合物的防治

紀妍妍

（中石化中原油田普光分公司采氣廠，山東菏澤 635000)

普光氣田生產(chǎn)過程中，由于高含硫氣井生產(chǎn)的特點，對天然氣集輸過程中易形成天然氣水合物的情況進行分析，以采取必要的技術(shù)措施，有效防止天然氣水合物的形成，保證天然氣的正常集輸，使其經(jīng)過分離處理后，滿足天然氣用戶的需求。

高含硫氣井；集輸系統(tǒng)；天然氣水合物；防治

高含硫氣井的生產(chǎn)過程中，由于天然氣中硫含量高，很容易導(dǎo)致管線和設(shè)備的腐蝕，而且在集輸過程中易形成天然氣水合物，需要采取有效的控制措施，防止天然氣水合物的形成，使天然氣達到正常集輸?shù)臈l件，更好地完成天然氣集輸任務(wù)。

1 高含硫氣井集輸系統(tǒng)概述

在高含硫天然氣集輸過程中，如果不采取措施控制的話，就會形成天然氣水合物，直接導(dǎo)致管線的壓降增大，影響到天然氣的順利集輸。依據(jù)不同的地質(zhì)條件，對于高含硫氣井的集輸系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計，應(yīng)用高含硫天然氣的分子篩脫硫技術(shù)措施，在脫水和再生系統(tǒng)中，不會引起大量的硫的排放，而使天然氣的生產(chǎn)達到環(huán)保的技術(shù)要求，不會導(dǎo)致環(huán)境污染。防止硫沉積和防腐技術(shù)措施的應(yīng)用，解決天然氣集輸?shù)募夹g(shù)問題。在高含硫氣田生產(chǎn)過程中，由于井口開采出來的天然氣中含有過多的硫，經(jīng)過井場的管線和氣體的處理設(shè)備，在管線中很容易沉積硫元素，而引起管線的腐蝕，影響到管線的使用壽命。

對高含硫氣田的生產(chǎn)技術(shù)措施進行優(yōu)化，采取簡化的集氣工藝流程，減少站內(nèi)天然氣的泄漏，減少廢氣廢水的排放，使氣田生產(chǎn)達到環(huán)保的技術(shù)要求。減少硫化氫及二氧化碳的天然氣水合物的形成，試驗研究天然氣水合物抑制劑，防止高酸性的天然氣水合物的形成，有效地防止了硫化氫的泄漏，提高了天然氣技術(shù)系統(tǒng)的效率，滿足天然氣田生產(chǎn)的需要。

2 高含硫氣井集輸系統(tǒng)天然氣水合物的防治措施

由于高含硫氣井集輸過程中，形成天然氣水合物后，會產(chǎn)生嚴重的堵塞現(xiàn)象，影響到天然氣的正常集輸，因此，采取有效的技術(shù)措施，防止天然氣水合物的形成，促進高含硫氣井生產(chǎn)的順利進行。

2.1 天然氣水合物形成的形成條件

在高含硫天然氣采輸過程中，在一定的熱力學(xué)條件下，乙烷以上的烴類成分很容易形成天然氣水合物。天然氣水合物的形成與天然氣集輸系統(tǒng)的溫度、壓力以及烴類成分的含量有關(guān)系。如果氣和水屬于飽和狀態(tài)，存在著一定的游離水，壓力足夠高，溫度低到一定程度，就很容易形成天然氣的水合物。

油氣集輸系統(tǒng)一旦形成水合物，就會產(chǎn)生嚴重的堵塞現(xiàn)象，處理起來非常困難。為了解除天然氣水合物的影響，需要清楚水合物形成的位置，采取熱水沖淋等方式解除水合物的堵塞，恢復(fù)天然氣的正常集輸狀態(tài)，保證天然氣生產(chǎn)的順利進行。

2.2 天然氣水合物堵塞的原因分析

通過對天然氣水合物堵塞的原因進行分析，有針對性地采取必要的解決措施，才能解除天然氣水合物的堵塞，恢復(fù)天然氣井生產(chǎn)的順利實施，達到天然氣田生產(chǎn)的技術(shù)要求。如果含硫天然氣中的硫化氫含量高，天然氣水合物形成的溫度也就非常高，形成的天然氣水合物會導(dǎo)致嚴重的堵塞現(xiàn)象。由于輸氣的壓力比較高，輸送管道在冬季生產(chǎn)時，持續(xù)的低溫，也是形成水合物的必然條件，降溫輸送天然氣會導(dǎo)致水合物的堵塞。由于天然氣處理站內(nèi)的節(jié)流設(shè)施，而引起壓力的變化，易形成水合物。輸氣管線的起伏情況越嚴重，越容易導(dǎo)致管線內(nèi)積液，對天然氣的正常輸送產(chǎn)生不利的影響。

如果采氣井中含有大量的污物和雜質(zhì)，引起井下嚴重積液的情況，會影響到天然氣的正常開采，使井筒中有加劇天然氣水合物形成的晶體存在，井筒內(nèi)的溫度比較低，遇到凝析水，就很容易形成天然氣的水合物，而對井筒造成嚴重的堵塞，使天然氣生產(chǎn)的阻力增大，必須采取有效的技術(shù)措施，防止井筒的天然氣水合物產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，不斷提高氣井的產(chǎn)氣量。

2.3 防治天然氣水合物的技術(shù)措施

對于高含硫氣井集輸系統(tǒng)的管理，為了減少水合物的形成，采取必要的防治措施，如采用抑制劑加注法或者加熱保溫輸送的方式，達到預(yù)期的集輸效果。

加注水合物抑制劑后，能夠有效地控制水合物形成的溫度，在高含硫天然氣集輸過程中，加注的水合物抑制劑為甲醇和乙二醇，使天然氣水合物形成的條件轉(zhuǎn)換為較低的溫度和較高的壓力，因此，合理控制高含硫天然氣集輸?shù)臈l件，能夠有效地防止天然氣水合物的形成，提高天然氣輸送的效率。在井筒內(nèi)加注天然氣水合物抑制劑，也能夠防止井筒內(nèi)出現(xiàn)水合物堵塞的情況，減少天然氣開采的阻力，最大限度地提高氣井的產(chǎn)氣量，滿足天然氣田生產(chǎn)的需要。

加熱保溫輸送的方式，在天然氣輸送管道內(nèi)部增加保溫層，減少熱能的損失，而針對埋地管線的保溫，可以實施保溫馬甲的保護作用，降低管線的熱能損失，降低管線的傳熱效率，保持輸送介質(zhì)的溫度，有效地防止天然氣水合物的形成。

3 結(jié)論

通過對高含硫氣井集輸系統(tǒng)天然氣水合物的防治措施的研究，解決高含硫氣井的生產(chǎn)問題，防止水合物的形成，更好地開采天然氣，滿足天然氣企業(yè)生產(chǎn)的需要。分析天然氣水合物形成的條件，采取優(yōu)化的技術(shù)措施，防止天然氣水合物的形成，避免因此而產(chǎn)生的堵塞現(xiàn)象，保證天然氣生產(chǎn)的順利進行。

[1] 鄭偉，郭新軍，李同川，等.松南氣田天然氣水合物的防治技術(shù)[J].油氣井測試，2015，24（3）：65-67.

[2] 譚清磊.高含硫氣田集輸系統(tǒng)完整性技術(shù)研究[D].東營：中國石油大學(xué)（華東），2013.

Prevention and Control of Natural Gas Hydrate in Gathering System of High Sulfur Gas Well

Ji Yan-yan

In the process of production of Puguang gas field，due to the characteristics of the production of high sulfur gas wells，the natural gas hydrate formation in the process of natural gas gathering and transportation is analyzed，and the necessary technical measures are taken to effectively prevent the formation of natural gas hydrate and ensure the natural gas Of the normal gathering and transportation，so that after separation，to meet the needs of natural gas users.

high sulfur gas well；gathering and transportation system；natural gas hydrate；prevention

TE257

B

1003–6490（2017）11–0050–01

2017–08–04

紀妍妍（1990—），女，山東省菏澤人，助理工程師，主要從事高含硫氣田地面集輸工作。