邓金睿, 顾晓敏, 陈莉, 杨颖, 张波*, 郑钰山

(1.中国石油集团安全环保技术研究院有限公司, 北京 102206; 2.中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第四采油厂, 银川 750006;3.中国石油西南油气田重庆相国寺储气库有限公司, 重庆 401121)

“双碳”目标愿景下,天然气作为清洁能源已经成为沟通传统化石能源与绿色新能源之间的桥梁。中国石化《中国能源展望2060》报告指出,预计2025年,中国天然气需求量将达到4 300亿m3,年均增长5%[1],在能源供给中占据重要的战略地位。管道集输场站作为天然气生产处理、储存输送的重要枢纽,在天然气供应保障中发挥着重要的作用。然而,由于自由水聚集和高压低温等原因,水合物的“冰堵”成为天然气集输管道高效安全运行面临的重要挑战之一。

作为气体主导的管输体系,天然气集输管道的水合物堵塞位置主要集中在低洼段、弯头、盲管、过滤器、节流阀、引压管等部位。天然气水合物堵塞形成后,管道被分为高压和低压两个管段。井口或高压气源到水合物堵塞位置为高压段,由于压力升高,存在发生管道爆裂的风险;水合物堵塞位置与集气站之间为低压管段,在上下游的压差推动下,水合物“冰塞”可能成为破坏管道的“炮弹”,严重威胁场站人员生命安全及生产设施设备安全。因此,天然气集输管道水合物堵塞的防治备受行业重视。但由于目前该体系下水合物的形成机理和沉积特性较为复杂,导致天然气集输管道水合物堵塞风险尚未完全根除,仍时有发生。……