天然气集输工艺及数字化处理方案研究

周洪涛叶弘毅

中石油管道有限责任公司西气东输分公司南昌管理处江西省南昌市330038

摘要：随着社会经济的发展，我国对天然气资源的需求不断增加。天然气作为我国大部分居民都在使用的重要气体，而近年来，我国西部完成的主要开发工程则是西气东输。在开发与采集天然气的同时，选取相应的集输工艺通过处理与输送采集之后的天然气井，使天然的外输环节达成相关标准，完成天然气的生产。

关键词：天然气；集输工艺；数字化；处理方案

引言

在天然气的生产中，采集和输送是最为重要的环节，为了得到品质合格的天然气进行外输，需要对单井的天然气进行有效处理，这样才能保证天然气相关企业能够有所发展。所以现阶段我们应当对天然气的集输工艺进行创新、研制，在天然气的研制过程中，应当进行数字化的处理，通过现代化的管理方式来提高天然气相关企业的自动化程度。

1天然气集输管网的基本方式

天然气集输管网在具体应用过程中，需要根据某一气田或者油田的气井分布情况、产气量情况以及所处环境位置等，选择合理的集输方式。结合目前来看，国内油气田在集输管网形式的选择方面，往往多以放射状、树枝状、辐射-环状组合等集输管网形式为主。根据实践经验来看，采用枝状单井集气流程与放射状多井集气流程的方式较为普遍。对于狭长气田而言，工作人员往往多会沿气藏长轴方向入手，构建相关的集气干线。其中，单井多会通过支线接入干线的方法，形成枝状集气系统。反之则选择采取放射状集气系统，加强对天然气输送时的集中管理力度。总而言之，天然气集输管网方式的选择需要根据气田或者油田实际情况进行合理选择，以期达到预期的集输效果。

2数字化处理天然气集输方案

2.1建设数字化的处理管道

数字化处理天然气管道方案的建设，就是通过数字化的处理方案对管道内部的参数、环境、事故等集输真实的状况加以处理，此为第一项环节。通过数字化管道处理方案交换和共享数据的同时，技术人员能够对模拟管道内部的诊断故障、运转参数、技术参数等相关信息清楚的看到，以虚拟式场景让数字化管理管道得以实现，当前比较成熟的技术有GPS定位技术、遥测、遥感等技术，通过远程技术奖信息传送至数据库当中能够对本被研究者的位置与状态信息进行实时监测，集中式归纳处理相关信息，以确保数字化树立天然气管道的目标得以实现。

2.2井口注醇高压集输模式

井口注醇高压集输模式主要是指在井口处不设置任何设施，基本上选择利用集气站或者移动注醇车等设备，实现井口注醇高压集输效果。一般来说，经过泵注后的天然气多会受到集中处理作用，将其运输到集气站当中。而集气站往往可以完成节流、汽水分离等工作内容，并在科学计量之后，将天然气输送到总站进行有效处理，或者是将处理完成的天然气直接输送到用户当中。结合实践经验来看，井口注醇高压集输模式多具备流程简单、管理效果好等优势。然而，需要注意的是，注醇费用较高，如甲醇二次利用率不高，很容易加大集输成本。针对于此，为进一步降低现场使用成本，现场人员多会选择多井集中注醇方式进行合理处理，以期确保最终的生产成本与运输安全性。

2.3监控天然气井的运行状态

在天然气井的井场部署信号传递装置和遥控装置，将气井现场的生产进度与参数传输到控制中心的数据库中，与管道网络传回的参数一并分析可以从气体生产到传输过程实现全流程监控。对气井的各个参数实施监控可以判断生产出的天然气质量是否达标，也可以通过调整产出物的输送压力以及温度等参数。

2.4确保气体分离过程的集气低温

在进行天然气产物收集的同时，当前最成熟且最佳的处理方式则是低温处理。应以控制数据的平台对设施压力与温度等参数进行实时的监控，在实践低温分离天然气产物的同时，需要回收所分离出来的轻烃，将生产的其它天然气体进行二次压力方面的调整传输至管道之中。此种流程不仅能确保产出天然气的精纯度，还能将回收的天然气物质当做化工原材料创造出二次价值。

3油气集输处理工艺的发展探究

对于我国油气集输而言，面临的最大问题就是采用何种工艺方法对原油进行处理以及对天然气进行处理。针对这些问题，对油气集输处理工艺的具体发展方向进行研究。当前阶段，我国关于油气技术处理的工艺发展方面，对于常温集中处理工艺应该引起格外重视，并且将其作为最主要的施工工艺，对于低温集输技术应该适当地降低，其目的就是为了将能源消耗降低，在对油田开采过程中不断降低成本。此外，通过对常温集输处理工艺进行应用，可以很好地实现我国石油企业可持续发展的理念。此外，对于传统的集输工艺，应该不断对其进行简化，对当前企业内部的设备进行合理的应用，这样可以很好地对油气进行集输处理，将企业的经济效益提升上去。在对低渗透油田进行开采过程中，由于是处于低渗低压环境，使得在原油当中具有非常高的含水量，在对集输工艺进行处理过程中，应该不断对工艺进行改进，并且对施工工艺进行优化，将含水量比较高的原油进行水处理过程中的处理效率提升上去，对低渗低压环境下油田的开采效率进行不断提升。在对原油的水分进行分离过程中，对国外的电脱水技术以及化学脱水技术应该借鉴吸收，从而可以更好地实现高效的集输处理工艺。

4数字化管理天然气集输过程

4.1优化仿真的运行管网

天然气在管道中进行传输的过程中，极易受到诸多方面的影响，影响因素有开关阀门变化、启动停止压缩机的变化、传输气体量变化、气体压力等变化问题的影响，上述影响因素都会造成输送换到运行缺乏稳定性。在此基础上，井场的管理者需要对整体管道的运行情况进行实时的监控，利用系统报警的方式对运行不稳定的后果与原因进行反馈，从而为后续管道的规划与改良提供帮助。管道运行系统加以优化还能针对性合理分配不同的天然气资源、价格及需求量等，通过对天然气传输管道与流程的合理部署，挑选优质的输送途径，以此来实现传输耗损、运行成本的最大化节省与降低，同时还能确保天然气安全的运输。

4.2管道泄漏检测、腐蚀检测

采用数字化技术分段进行泄漏、腐蚀的探测，通过判断管道内流动残值、负压波分析、声波法等方法有效判断出管道的异常情况，减少运营成本的损失同时也为管道的安全性做好保障。

4.3压缩机站的故障诊断

压缩机站又称集输天然气工程的中心位置，唯有压气站稳定的运转才能确保气体的生产。通过数字化系统的部署，将传感器测试位移与压力等参数部署在压缩机的重要位置，再以系统化收集压缩机生产的参数传输至控制中心实施相应的研究分析，以此就能对其运转状况进行监控。这样还能确保压气站正常的运转，若是发生故障能采用相应的应急方案及时对故障的原因加以诊断，提前找出最佳的维修方法，实现维修时间的有效降低。

结束语

综上所述，通过对数字化处理天然气集输工艺方案加强研究，能促使处理系统工作效率的进一步提高，让智能化的管理得以实现，减少集输天然气流程中出现故障，以此达到自动化管理天然气集输系统的水平。

参考文献

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