高寒地区集气站降温集输方法研究及应用

王志杰?刘家铭?胡建港

摘要：随着现代经济社会的不断发展和进步，如何进一步提升高寒地区集气站相关运行的安全性，是工作人员需要考虑的问题。在保证天然气平稳输气的基础上降低设备运行质量、热损失，降低水泵、加热炉等设备的电量、天然气消耗，并且积极探索输气设备低温运行方法。开展相应的实验后发现实施降温集输模式能够节约不必要的电量和气消耗，产生显著的效果。

关键词：高寒地区；集气站；降温集输方法；应用措施

高寒地区在冬天气温较低的条件下，全天候运行的真空炉采暖泵会让设备运行期间设备可能出现故障，而且井口伴热真空加热炉出口温度和入口温度分别在65℃和50℃左右，其会造成较大的热损失，因为气温变化明显，从而让真空炉频率相对较高，进站伴热在分离器的作用下，三甘醇出口温度超过20℃，还会导致能源消耗量逐渐增加[1]。

一、冬季输气设备运行状态研究

气井来气需要通过输气管然后过度到集气站中，在真加炉加热之后过渡到分离器中，然后经过三甘醇脱水装置的天然气按照计量外输。为了能够让冬季天输气管线不出现冻堵的现象，还要利用真加热炉、伴热泵将水加热到规定的温度之后实施循环伴热。要想保证冬季天然气输气管在正常运行环境下不堵住，则需要发挥出伴热离心泵、真空加热炉、三甘醇脱水装置的作用。

首先，真空加热炉是利用加热让炉筒内蒸馏水实现汽化，汽化之后的水蒸气和天然气盘管换热，水蒸气放热之后凝结成水滴重力效果下回落到炉筒内部，这种反复的循环能够对盘管内天然气介质进行加热处理[2]。

其次为离心泵，叶轮在快速转动期间，也会让介质快速进行旋转，旋转的介质通过离心力作用会从葉轮中飞出，抛出泵内水。叶轮中心部分则成为真空区，不断吸收液体、不断给予其能量，从而排出液体，离心泵就是通过这种方式来工作。

最后，三甘醇脱水装置中的溶液和天然气在吸收塔内接触、融合，让天然气中的饱和水得到吸收，达到外输的标准要求。吸收水分的三甘醇会进入到重沸器中，在高温、常压作用下让水分蒸发，从而达到再生循环的目的。

二、降温集输运行模式研究

为了能够保证冬季天然气输气平稳性，并且降低水泵、加热炉设备的电量和天然气消耗，现对输气设备低温运行模式加以研究，并开展相关实验。

首先，降低气井伴热温度，冬季进入到低温期之后，在保证回水温度的基础上，还要能够将气管线伴热真空炉出口温度从65℃调整到40℃，实验之前天然气用气量真空炉进口、出口温度；气井井口温度、天然气用气量分别为49℃、66℃、18℃、2300m3/d；在实验之后相关指标分别为31℃、41℃、12℃、以及1600m3/d。

其次，是降低外输气温度，在对外输温度数据进行监测之后发现，调整真空炉上下限温度，并且将设定温度从上限的95℃调整为下限的85摄氏度，将下限的85℃调整为75℃。在节流之前需要保证气体不产生任何水合物，并将外输气温从之前的20℃降低到15℃。

最后为实施间歇伴热降温输气，进入春季、初冬之后天气开始变暖，缩短采暖泵、加热炉运行时间，措施包括首先降低真空炉运行时间，在每天8到18点停炉检查，并且还要记录室外温度、采暖炉温度，停炉之后提升巡检次数，避免伴热管线出现冻堵现象；其次，降低采暖泵实际运行时间，前期运行可以开始2小时、停止1小时[3]。运行一段时间之后可以减少采暖泵运行时间，直到停泵。在停泵时还要能够对采暖泵出水、回水以及室外温度加以记录[4]。

三、实施效果探究

集气站降温集输运行模式在开展期间未出现任何因为时间参数调整、运行温度调整而诱发的输气管线路冻赌现象。利用降温集输模式产生显著的效果，还能够降低不必要的电量、气耗。

在不同操作参数中，温度将会对三甘醇损失产生较大的影响，吸收塔温度需要控制在15到40℃之间，当温度超过48℃后，三甘醇蒸发损失将就会增加，降温输气进入塔收温度则在15℃左右，能够满足吸收塔相关温度标准，还要能够降低出塔干气露点，保证天然气在入塔之前温度满足相关标准[5]。

四、结语

把伴热离心泵、真空炉、三甘醇脱水装置运行参数加以匹配之后，就能够探索出满足要求的降温输气状态方案，还能够让冬季天然气输气管不出现冻堵现象，实现正常外输。结合冬季气温出现的变化来对伴热离心泵、真空炉、三甘醇脱水装置输气设备运行参数加以调整，是吸纳天然气平稳输气的效果。

参考文献：

[1]周远祥.油田地面降温集输技术应用与效益评价[J].中国高新技术企业，2012，01：153-155.

[2]廉丽英，田锦.乌尔逊油田掺水集油系统降温集输效果分析[J].石油石化节能，2012，06：12-15+57.

[3]聂红培，高见，邢二涛.海拉尔油田降温集输试验效果分析[J].石油石化节能，2013，02：8-10.

[4]孙胜林，王冰峰，王刚，牛牧.海拉尔油田单井流程工艺降温集输试验[J].油气田地面工程，2013，08：60-61.

[5]林雪辉.浅析降温集输现场应用效果[J].化学工程与装备，2015，06：100-102.