苏里格气田地面集输系统运行优化研究

论文摘要

苏里格气田位于鄂尔多斯盆地西北部,横跨陕北斜坡、伊盟隆起及天环坳陷三个构造单元,勘探面积4×104km2,天然气地质资源量3.8×1012m3。实现苏里格气田经济有效开发,对于长庆气区发挥枢纽作用,确保京津及华东地区长期安全稳定供气,促进中国石油持续、有效、协调发展具有十分重要的战略意义。论文通过对目前苏里格气田的管网运行现状进行分析,针对存在的问题,首先利用两相流模拟软件对湿气输送管线内的流型特征进行了研究,得到了四种工况下的流型判别图,根据各自的气体流速和液体流速,并结合地形起伏和持液率,可以查得每种工况下不同管段的流型。针对清管作业中常出现段塞流进而堵塞管道的情形,对四种工况下的清管过程工艺相关的参数进行了模拟,通过对四种工况下的模拟结果进行对比分析,建议现场清管作业采用第二种工况的流量。进行了支干管串接优化研究,包括串接方式、串接井数、井间压力匹配关系等,研究结果可以为生产后期地面管网的改造提供依据。由于天然气在输送过程中,压力、温度的变化使液体析出而堆积在管线低洼处发生节流效应,可能生成天然气水合物堵塞管线。论文对天然气输送过程中的天然气水合物堵塞工况进行了预测,以三条干管为例,模拟出了水合物生成预测图,据此可判断出是否会生成水合物及水合物生成的位置。对骨架管网抗风险能力进行了研究,针对处理厂由于意外情况关停、某集气干线意外停输等将对各井区造成的影响和原料气的调配进行模拟计算和分析。论文最后对地面工艺改造项目进行了论证,并提出了合适的改造建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第一章 苏里格气田地面集输系统建设现状
• 1.1 苏里格气田建设概况
• 1.2 取得主要成果
• 第二章 天然气湿气输送管道内部流体特征研究
• 2.1 概述
• 2.2 两相混输模型
• 2.3 计算实例
• 2.3.1 组分选取
• 2.3.2 苏1-1干线B段
• 2.3.3 苏3-3集气干线
• 第三章 集气支干线段塞流模拟及清管
• 3.1 段塞流的分类
• 3.2 段塞流特性参数计算方法
• 3.3 消除严重段塞流的方法研究
• 3.3.1 消除严重段塞流的方法
• 3.3.2 解决常见段塞流的主要方法
• 3.4 计算实例
• 3.4.1 苏1-1干线B段
• 3.4.2 苏4-2集气干线
• 第四章 气井支干管串接优化研究
• 4.1 气井支干管串接方式研究
• 4.1.1 气井串接管网的模式
• 4.1.2 集气半径的校核
• 4.1.3 气井串接井数优化
• 4.2 气井支干管串接工艺井间压力匹配研究
• 4.2.1 支线干压力分布研究
• 4.2.2 井间压力匹配关系研究
• 4.2.3 新老系统压力匹配探讨
• 4.3 管网温度分布研究
• 第五章 水合物预测及抑制
• 5.1 天然气水合物的形成条件
• 5.2 天然气水合物的预防措施
• 5.3 计算实例
• 5.3.1 苏4-2集气干线
• 5.3.2 苏14-3站外采气管线
• 第六章 骨架管网抗风险能力研究
• 6.1 骨架管网运行分析
• 6.1.1 2010年管网运行分析
• 6.1.2 230亿总体管网运行分析
• 6.1.3 300亿总体管网运行分析
• 6.2 骨架管网抗风险分析
• 6.2.1 处理厂因故关停
• 6.2.2 骨架干线停输分析
• 6.3 分析结论及建议
• 第七章 工艺改造项目论证研究
• 7.1 低产或产液井的改造
• 7.1.1 对气井进行分类管理
• 7.1.2 优化采气干管改造
• 7.1.3 采用阀组增压
• 7.2 采气管网的完善改造
• 7.2.1 加大采气管线的埋深及完善防风固沙
• 7.2.2 井口设置移动注醇装置
• 7.3 集气站完善改造
• 7.3.1 集气站放空系统改造
• 7.3.2 集气站增加固定注醇装置
• 7.3.3 集气站分离器、闪蒸分液罐自动排污系统改造
• 7.3.4 集气站进站区放空系统改造
• 7.3.5 出沙的防治
• 7.3.6 优化采气干管串接井数
• 7.3.7 改造部分清管阀
• 7.3.8 调整部分气井产量
• 第八章 结论及建议
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所发表的论文
• 详细摘要