易云兵

（四川科宏石油天然气工程有限公司，四川 成都 610213）

0 引言

苏里格气田开采的天然气都含有水蒸气且在一定条件下会生成水合物，极易堵塞阀门、分离器入口及管道弯头，严重影响天然气的集输，因此必须采取措施以防止水合物的生成［1］。针对苏里格气田的集输特点，采用重力式加注水合物生成抑制剂（以下简称“抑制剂”）撬装装置可经济合理地解决单井集输系统的水合物生成问题，以满足天然气管道输送的要求，减少工程投资及降低员工的劳动强度，提高管道的安全性能。

1 防水合物生成工艺法及比选

防止天然气水合物生成通常采用注入抑制剂、加热和采用干燥剂脱水3种方法。其中干燥剂脱水需在井场设置脱水装置，工艺复杂且投资较大［2］。防止单井天然气水合物生成可采用注入抑制剂或加热天然气的方法，以保证天然气集输温度高于水合物形成温度3℃以上。

1.1 加热法

加热法即提高天然气节流前的温度，或敷设采气管道伴热管，使气体流动温度保持在水合物形成温度3℃以上，以防止水合物生成。

由于加热方式简单，操作管理方便，不受被加热气体组分、压力的限制，因而得到了广泛应用。此外，对较长的管线可采用在输气管道中间再加热、并利用保温措施来防止水合物生成的方法。目前常用的加热设备有套管换热器和水套加热炉。

1.2 加注抑制剂法

加入抑制剂使天然气中的水分溶于抑制剂中，改变水分子之间的相互作用，从而降低水蒸气分压达到抑制水合物生成的目的。主要采用的抑制剂有甲醇、乙二醇和二甘醇。在天然气组分一定的条件下，水合物的生成与否主要取决于气体的压力和温度，正确预测天然气节流后的温度和抑制剂用量均可有效防止天然气水合物的生成。

1.3 工艺比选

根据苏里格气田川庆区块的气井集输特点，采取加热、加注抑制剂方式均可达到防止天然气水合物生成的效果，其优缺点比较见表1［3］。

表1 两种工艺方式优缺点对比表

经比较可知，若采用加热法，每口单井不仅需增加投资，且需要人员值守管理，值守员工的生产、生活条件都十分艰苦。因此，加注抑制剂较加热更能满足苏里格气井集输的要求。

2 加注抑制剂工艺

根据苏里格气井的布置情况和集输特点，采用多口气井集中加注方式不可能实现，只能采用单井分散加注抑制剂的方式。单井分散加注抑制剂可采用电动、气动和重力3种加注方式，其优缺点比较见表2。

表2 单井加注抑制剂3种动力优缺点比较表

经比较可知，重力式加注抑制剂可实现单井无人值守，更适应苏里格气田气候、地理环境和集输的特点。

重力式加注抑制剂工艺原理为：抑制剂储罐与采气管道达到压力平衡后，抑制剂通过自身重力滴注，通过调节注液开关观察玻璃管，控制滴注速度和液滴质量，能有效防止水合物生成（图1）。采用该工艺原理经反复实验和改进，研制出了重力式加注抑制剂撬装装置，并应用于苏里格气田部分单井井站。

图1 重力式加注抑制剂工艺原理示意图

3 现场应用分析

为验证重力式加注抑制剂撬装装置的现场应用效果，于2007年10月将该装置安装于苏里格气田苏5-6-29号井口进行带压工作实验，实验及效果数据见表3和表4。

该装置在不同时间、地温下，抑制剂的加注量与理论计算结果基本吻合，加注过程无故障发生，滴注情况良好，流量可调，均未形成水合物。

表3 苏5-6-29号气井参数表

表4 井口带压自动加注实验数据表

4 结束语

针对苏里格气田低温、低压、低产量气井的集输特点，采用重力式加注抑制剂撬装装置可经济合理地解决单井集输系统水合物生成的问题。该装置在井站利用液体自重将抑制剂加注在采集气管道中，可降低天然气水合物形成的温度，能有效防止水合物在采集气管道中生成，具有投资少、成本低、安全节能等特点，且苏里格气田单井站无需专人值守。这不仅适用于苏里格气田，在其他类似气田中亦可推广使用。

［1］苏建华，许可方，宋德琦，等.天然气矿场集输与处理［M］.北京：石油工业出版社，2004.

［2］国家发展和改革委员会.SY/T0076-2008天然气脱水设计规范［S］.北京：石油工业出版社，2008.

［3］四川科宏石油天然气工程有限公司.注醇技术在苏里格地区的应用研究报告［R］.成都：四川科宏石油天然气工程有限公司，2008.