CN106870944B - 一种气田油气水混输管道清管段塞分相处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气田油气水混输管道清管段塞分相处理方法，其设置了一个由塞流捕集器、油水分离装置、水相处理系统、油相处理系统和存储设备等组成的气田工艺处理系统，并针对清管段塞中水相流量在某一段时间内远大于下游水相处理系统最大处理能力的特点，创新性地采用油水分相处理的方法，通过优化工艺控制将一部分无法处理的水相段塞从段塞流捕集器转移到存储设备中储存，充分发挥各相处理能力，从而减小需要存储的段塞整体体积。本发明在气田开发工程设计及生产实践的基础上，能够降低设备投资成本，技术可行，适用于气田油气水混输管道开发项目的清管段塞分析与控制。

Description

一种气田油气水混输管道清管段塞分相处理方法
技术领域
本发明涉及一种清管段塞处理方法，具体是关于一种气田油气水混输管道清管段塞分相处理方法。
背景技术
气田油气水混输管道的清管段塞是气田开发中管道及下游处理工艺设计的重要影响因素。清管段塞直接影响下游处理设施的正常运行，是气田油气水混输管道流动安全保障设计的重要组成部分。
气田油气水混输管道尤其是长距离大高差凝析气田混输管道，正常生产时其出口的液相流量中水相通常占比较低，但因水的密度较大不易被携带出管道，管内滞液中的水相占比要高于正常输送时管道出口液相流量中的水相占比。因气田油气水混输管油水密度差较大，清管时段塞在长距离、大高差管道(如：深水海底管道)立管中易出现油水分离，从而在管道出口呈现油相和水相在液相中的体积占比变化较大的现象。
对于气田油气水混输管道来讲，下游工艺系统的液相处理能力通常按照正常生产中最大的油水产量设计，该设计油水处理能力一般小于或者远小于清管段塞泄放时的油水流量，并且进出口高差较大的管道油水分离现象更明显，更加剧了段塞泄放流量与设计处理能力的差距。传统的清管段塞的计算都是按液相整体来考虑，即：油水在清管段塞中的占比按照正常生产管道出口的油水比例考虑。此方式由于受水相(或者油相)处理能力的限制从而限制了段塞整体的排放速度，导致另一相流体的泄放能力无法达到下游系统的最大处理能力，需要在段塞流捕集器中存储更多的段塞，故而增大了段塞流捕集器尺寸规格。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种气田油气水混输管道清管段塞分相处理方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种气田油气水混输管道清管段塞分相处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)设置一个气田工艺处理系统，该系统包括段塞流捕集器、油水分离装置、水相处理系统、油相处理系统和存储设备；其中，段塞流捕集器出口管线连接油水分离装置，油水分离装置油相出口管线连接油相处理系统，油水分离装置水相出口管线并联连接水相处理系统和存储设备；在段塞流捕集器出口管线、油水分离装置油相和水相出口管线和存储设备入口管线上均设有液位调节阀，水相处理系统和油相处理系统入口管线上均设有流量调节阀；
(2)当清管段塞进入段塞流捕集器后，在油水分离装置处理能力范围内以及下游油相处理系统处理及外输能力范围内，通过调节段塞流捕集器出口管线上的液位调节阀尽可能维持段塞流捕集器的液相流量最大，液相段塞在油水分离装置中进行油水分离，油相段塞从油水分离装置的油相出口管线排放到下游油相处理系统，水相段塞从油水分离装置的水相出口管线排放到下游水相处理系统，直至油水分离装置的水相出口流量达到水相处理系统的最大处理能力，然后打开存储设备入口管线上的液位调节阀；
(3)当清管段塞中的水相段塞泄放流量持续大于水相处理系统的最大处理能力时，通过调节油水分离装置水相出口管线上的液位调节阀维持油水分离装置的水相出口流量尽可能最大，且通过调节水相处理系统入口管线上的流量调节阀维持水相处理系统的最大处理能力，不能被处理的水相段塞则输送到存储设备中，通过存储设备入口管线上的液位调节阀调节去往存储设备的流量以维持油水分离装置的油水界面在正常范围内；
(4)当油水分离装置的水相出口泄放流量低于水相处理系统的最大处理能力时，关闭存储设备入口管线上的液位调节阀，维持水相处理系统的最大处理能力直至清管段塞泄放结束。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明设置了一个由塞流捕集器、油水分离装置、水相处理系统、油相处理系统和存储设备等组成的气田工艺处理系统，并针对清管段塞中水相流量在某一段时间内远大于下游水相处理系统最大处理能力的特点，创新性地采用油水分相处理的方法，通过优化工艺控制将一部分无法处理的水相段塞从段塞流捕集器转移到存储设备中储存，充分发挥各相处理能力，从而减小需要存储的段塞整体体积。2、本发明适用于气田开发中井口至处理中心的油气水混输管道，可减少清管段塞对下游工艺系统操作的冲击，提高管道清管作业的可靠性。此方法已在深水气田开发设计中得到应用，通过模拟分析为项目节省了2台段塞流捕集器，不仅减小了清管段塞对中心平台工艺系统的冲击，而且降低了气田开发成本，应用前景广阔。
附图说明
图1为本发明气田工艺处理系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。
图1展示了根据本发明提供的气田工艺处理系统，包括段塞流捕集器1、油水分离装置2、水相处理系统3、油相处理系统4和存储设备5。其中，段塞流捕集器1出口管线连接油水分离装置2，油水分离装置2油相出口管线连接油相处理系统4，油水分离装置2水相出口管线并联连接水相处理系统3和存储设备5。在段塞流捕集器1出口管线、油水分离装置2油相和水相出口管线上均设有液位调节阀LC，水相处理系统3和油相处理系统4入口管线上均设有流量调节阀FC，存储设备5入口管线上设有液位调节阀LC。
基于上述的气田工艺处理系统，本发明提出了一种气田油气水混输管道清管段塞分相处理方法，其包括以下步骤：
(1)当清管段塞进入段塞流捕集器1后，由于清管段塞中含水率会从一个较低的值逐渐增加，因此在油水分离装置2处理能力范围内以及下游油相处理系统4处理及外输能力范围内，通过调节段塞流捕集器1出口管线上的液位调节阀LC尽可能维持段塞流捕集器1的液相流量最大，液相段塞在油水分离装置2中进行油水分离，油相段塞从油水分离装置2的油相出口管线排放到下游油相处理系统4，水相段塞从油水分离装置2的水相出口管线排放到下游水相处理系统3，直至油水分离装置2的水相出口流量达到水相处理系统3的最大处理能力，然后打开存储设备5入口管线上的液位调节阀LC。
(2)当清管段塞中的水相段塞泄放流量持续大于水相处理系统3的最大处理能力时，通过调节油水分离装置2水相出口管线上的液位调节阀LC维持油水分离装置2的水相出口流量尽可能最大，且通过调节水相处理系统3入口管线上的流量调节阀FC维持水相处理系统3的最大处理能力，不能被处理的水相段塞则输送到存储设备5中，通过存储设备5入口管线上的液位调节阀LC调节去往存储设备的流量以维持油水分离装置2的油水界面在正常范围内。
(3)当油水分离装置2的水相出口泄放流量低于水相处理系统3的最大处理能力时，关闭存储设备5入口管线上的液位调节阀LC，维持水相处理系统3的最大处理能力直至清管段塞泄放结束。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (1)

1.一种气田油气水混输管道清管段塞分相处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)设置一个气田工艺处理系统，该系统包括段塞流捕集器、油水分离装置、水相处理系统、油相处理系统和存储设备；其中，段塞流捕集器出口管线连接油水分离装置，油水分离装置油相出口管线连接油相处理系统，油水分离装置水相出口管线并联连接水相处理系统和存储设备；在段塞流捕集器出口管线、油水分离装置油相和水相出口管线和存储设备入口管线上均设有液位调节阀，水相处理系统和油相处理系统入口管线上均设有流量调节阀；
(2)当清管段塞进入段塞流捕集器后，在油水分离装置处理能力范围内以及下游油相处理系统处理及外输能力范围内，通过调节段塞流捕集器出口管线上的液位调节阀尽可能维持段塞流捕集器的液相流量最大，液相段塞在油水分离装置中进行油水分离，油相段塞从油水分离装置的油相出口管线排放到下游油相处理系统，水相段塞从油水分离装置的水相出口管线排放到下游水相处理系统，直至油水分离装置的水相出口流量达到水相处理系统的最大处理能力，然后打开存储设备入口管线上的液位调节阀；
(3)当清管段塞中的水相段塞泄放流量持续大于水相处理系统的最大处理能力时，通过调节油水分离装置水相出口管线上的液位调节阀维持油水分离装置的水相出口流量尽可能最大，且通过调节水相处理系统入口管线上的流量调节阀维持水相处理系统的最大处理能力，不能被处理的水相段塞则输送到存储设备中，通过存储设备入口管线上的液位调节阀调节去往存储设备的流量以维持油水分离装置的油水界面在正常范围内；
(4)当油水分离装置的水相出口泄放流量低于水相处理系统的最大处理能力时，关闭存储设备入口管线上的液位调节阀，维持水相处理系统的最大处理能力直至清管段塞泄放结束。
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