低压气液混输采气管道串接集气探究范文

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《管道技术与设备杂志》2016年第5期

摘要:

针对杭锦旗气田高液气比气井井间串接集气距离长、管道压损大的问题，文中用权重法估算了影响管道气液混输距离的因素，表明管道直径是影响集气距离的最重要因素，权重比约56．1%。根据杭锦旗气田气井生产参数，对不同采气管道规格串接模式进行了研究，确定了适用于不同集气量和串接井数的采气管道规格系列，提出了直线式与辐射式相结合的井间串接模式，为杭锦旗气田地面集输站场和管网设计提供技术依据。

关键词:

气田低压气液混输;采气管道;井间串接;集气半径;直线式;辐射式

0引言

杭锦旗气田采用“井下节流、带液计量、串联进站、常温分离、二级增压、集中脱水、降压防堵”的低压集输工艺［1－2］。该工艺能有效地防止水合物生成，省去了水合物抑制剂加注工艺。井间串接低压集输工艺降低了地面投资［3］，在气井投产压力较低、压降较快的杭锦旗气田适用性较强［4］，但同时也存在一些问题。(1)根据相关文献及设计规范［5－6］，采气管道长度一般应为5～6km，但杭锦旗气田开发前期井位部署较分散，有些气井距集气站较远，采气管道长度达到8km左右;(2)杭锦旗气田采用水平井规模化开发技术，水平井产液量较高，正常生产水平井液气比约1．55×10－4，同时杭锦旗气田地形起伏较大，部分地区高差达100m，这使得采气管道沿程压力损失较大［7］，在井口设计压力1．3MPa、进站压力0．8～1．0MPa的设计条件下，制约了天然气的输送距离。为解决这一问题，有必要从影响气液混输距离的因素入手，寻求最佳解决途径。

1气液混输距离影响因素分析

不同于苏里格气田的水平井［8］，杭锦旗气田水平井产气量较低，产液量较大，采气管道处于气液混输的状态，因此，在低压条件下，管道持液率对气液混输距离的影响较大。在多相混输管路中，气液混输距离主要影响因素有:管径、液气比、高差、产气量［9－10］。根据杭锦旗气田气井的生产参数，采用Pipesim分别模拟各因素的影响情况(图1～图4)。为定量化各因素的影响程度，利用各影响因素变化曲线斜率的占比情况来粗略评价各因素的影响权重(表1)。从表1中可看出，影响杭锦旗气田气液混输距离的影响因素中，管径影响最大，其次为输气量、液气比。因此，要使井间串接气液混输距离延长，降低地面投资，首先要考虑管道规格与输送天然气量的匹配［11］，即根据输送天然气量和开发井位部署，优选采气管道规格，优化管道串接模式;其次可根据管道所经地形情况，参考沁水盆地煤层气田的做法，在管线低点设置凝水缸［12］，避免管道积液。

2采气管道串接模式研究

单井串接即通过采气支管把相邻几口气井串接起来汇合后集中进站，其主要好处是缩短了采气管线长度，增加了集气站管辖井数量，降低了管网投资，减少了对植被的破坏，提高了采气管网对气田开发的适应性［13］。根据杭锦旗气田开发前期井位部署分散的特点，单井间串接形式［14］主要采用直线式串接和辐射式两种形式。杭锦旗气田水平井单井配产26000m3/d，液气比1．55×10－4，在满足采气管道长8km时压力损失0．3～0．5MPa的要求下，采用Pipesim软件分别计算不同井数串接时应选用的管道规格，2井串接计算结果见表2。从表2可看出，DN65－DN100串接模式上游单管1km压损接近0．1MPa，压损较大，单井管道选用DN80合理，因此2井串接选择DN80－DN100模式较合理。3井式串接需要考虑2种形式串接(直线式或辐射式)，考虑不同管径选择，对4种模式进行计算分析，串接模式和计算结果分别见图5和表3。按照集气半径8km要求，根据井位部署具体情况，推荐选择模式2或模式4，进站管线为DN125规格。同3井式串接模式分析方式类似，分别得到4井和5井串接的合理模式，见表4。结合上述分析，不同的集气量选用的管道规格见表5，此集气状况下天然气流速均在4～8m/s范围内，可使天然气正常携液输送［15］。考虑投资及采输工艺要求，采气管道规格一般不宜超过DN150，即串接井数不宜超过5口。采气管道串接模式可根据具体井位部署情况采用枝状和辐射状相结合的形式，串接示意图见图6。

3结论

(1)影响管道气液混输距离最大的因素是管道规格的选择，其次是输气量，要延长天然气传输距离，首先要考虑管道规格与输送天然气量的匹配，即根据输送天然气量和开发井位部署，优选采气管道规格，优化管道串接模式。

(2)杭锦旗低压气液混输采气管道规格根据集气量不同，宜选用DN80～DN150规格的管道，串接井数不宜超过5口，串接模式采用直线式和辐射式相结合的模式。

参考文献:

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作者:刘争芬 季永强 彭杰 单位:中石化华北油气分公司石油工程技术研究院