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地下储气库天然气回采的节流脱水分析

2021-09-10周昊

油气·石油与天然气科学 2021年6期
关键词:储气库节流水合物

周昊

摘要:地下储气库回采的关键技术就是实现天然气的绝热节流效果,技术人员通过节流产生的冷效应并从而实现了天然气的脱水。另外天然气在脱水之后,其露点也与绝热节技术有着非常重要的关系,并且该技术对于天然气的技术效果而言有着非常重要的作用,所以通过对地下储气库天然气回采节流脱水技术的应用分析,才能够建立一个完整的节流脱水制度,实现了天然气地下储气库的应用。

关键词:地下储气库;天然气;节流脱水

大型的地下储气库回采天然气中含有的水蒸气和凝析气,这些气体的存在在特定的条件下会形成晶体水合物,导致储气库的管道阀门发生堵塞现象,因此天然气在回采过程中需要加入水合物的抑制剂,减少水蒸气凝析气等固体水合物的形成,或者是在条件的允许下对天然气进行脱水处理。

储气库地层具备较高的压力,而天然气本身具有节流降温的效应,因此地下储气库地面战场的回采工艺在实际应用过程中,要充分结合这两种特点,用冷却法对天然气进行脱水处理,除气库在回采天然气过程中地层的压力较大,而一定会对天然气节流之后的状态参数产生影响,因此为了能够防止安全事故的发生,储气库在回采过程中,一般要求外输系统的水蒸气漏点保持在低温状态下,能够有效抑制温度变化对天然气节流效果状态所产生的影响。目前天然气资源的优势已经成为世界各国重要的研究对象,天然气在开发过程中所需要的成本不高,而且天然气在燃烧后不会产生对自然生态环境的有害物质,减少对周围环境的影响。随着科研力度的不断提升,针对天然气的净化技术也一直在不断完善,地下储气库采出天然气脱水工艺技术已经成为重点的研究内容,以前主要是利用固体吸附以及低温分离的传统方法进行天然气脱水,但是传统的脱水效果并不是特别好,随着新技术的不断发展,多种高新技术应用于天然气的脱水工艺,有效提高了天然气的利用率。

1工艺选择的重要性

地下储气库中所产出的天然气中含有大量的水分,当天然气中的水分含量达到一定程度时会造成一系列的伤害,如果天然气中所含有的气体为酸性气体,那么液态水与酸性介质就会形成酸性溶液,进而腐蚀输气管道从而严重影响生产安全,并且水分与天然气中的烃类气体进行有效结合后会形成气体水合物,导致输气管道发生堵塞,因此需要对地下储气库中所采出的天然气进行脱水处理。脱水工艺是确保天然气产量的重要措施,脱水工艺系统的质量与天然气的运营密切相关,选择合理的处理技术,提高天然气的利用率,将有助于更好地实施发展节能环保的战略,由于使用脱水工艺对技术水平有很高的要求,因此,在选择工艺时必须根据具体情况提供合理的处理方案,以确保企业的可持续运转和经济利益。

2回采流程

2.1天然气节流效应与冷却脱水技术的应用

绝热节流是指天然气在管道中留有骤然缩小的孔道时所产生的涡流以及摩擦会使得压力骤然下降,但是这个过程发生在瞬间并且时间过短,因此天然气在未来与外界交换热量时,该现象被称为绝热节流效果,在绝热节流的过程中,气体在骤然缩小的孔洞中会呈现出不平衡的状态因此无法靠准确的参数来描述气体的状态但是我们可以在缩孔地上层和下层分别取出两两个平衡状态,以此平衡状态来显示出整个节流过程中的生产状态。然而在实际使用过程中天然气并非理想中的气体,其中含有的各种物质较高,由于天然气的节流效应在,在发生绝热节流之后,压力的下降会导致温度的下降,因此科学家需要依靠特定的系数来表示绝热节流效应。

天然气中会含有一定的游离水,在一定的压力和温度条件下,由里水会导致储气库中的技术系统发生严重的堵塞事故,但是如果天然气中的水蒸气露点温度较低,则会有效抑制水蒸气在低温状态下的析出或者冻结状态,或者产生固体水和补充而,减少天然气中气体析出晶体水合物对储气库管道所造成的影响,在一定的压力条件下,天然气中的水蒸气会随着含水量的减少而降低,因此脱水是解决天然气管道堵塞现象的主要措施,在天然气节流外出工作之前,节流冷效应会导致天然气的漏点温度降低,如果天然气在节流效应之后,露点温度低于节流效应之前的温度,那么天然气中的水蒸气就会凝结而出,在水蒸气析出之后通过气液分离法,可以有效实现脱水效果。

2.2回采工艺流程

通过分析储气库中采取的回采工艺流程,主要包括两极节流降温降压技术和冷却法脱水技术两种工艺技术。

储气库的回采天然气在经过一级节流之后,压力值会控制在合理的范围之内,天然气的温度也会随之降低,随后可以利用干醇雾化器将乙二醇贫液注入到天然气中,将天然气中游离的水吸附出来,同时开始二级节流的准备工作,在二级节流准备之前需要安装空冷器和U型管热器,从而确保一级节流之后的天然气状态,能够满足二级节流状态需求,其中空冷器主要是利用环境中的空气来对天然气进行冷却措施,利用气液分离之后的低温干气,对天然气进行相应的遇冷操作,经过节流之后,天然气中的液体水合物会分离出来,而经过二级节流之后,低温低压的天然气会通过低温分离器进行有效分离,因此天然气实现了脱水的目的

3结束语

通过地下储气库天然气回采节流脱水进行分析,了解我国在能源结构改造方面所体现出来的优势,结合地下储气库所存在的地理环境以及天然气环境,合理选择不同的脱水工艺,对天然气的净化处理有着非常重要的作用,目前膜分离技术是重要的研究内容,虽然膜分离技术在实际应用過程中并不完善,但是随着科学技术的不断发展,在原有的技术上进行不断创新,降低天然气的脱水成本并且能够有效提高天然气的产量,减少天然气中硫化物的含量,实现我国能源的改革与发展,为替代传统能源奠定基础。

参考文献

[1]元震宇.盐穴储气库天然气脱水处理工艺[J].中国石油和化工标准与质量,2013:257.

[2]王继辉.地下储气库采出天然气脱水工艺技术探讨[J].化工管理,2018:142-143.

[3]杨毅,周志斌,李长俊.天然气地下储气库的经济性分析[J].天然气技术,2007:65-67+101.

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