CN110529735A - 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

本发明实施例公开了一种气田油气水混输管道清管段塞分相处理方法，包括以下步骤：S1:设置油气田某区域包含5条地底管道，分别设置为A平台、B平台、C平台、D平台和E平台，以B平台至E平台油、气、水三相混输管道进行段塞控制分析；S2：采集计算数据，设置计算基础条件；S3：在E平台上设置段塞流捕集器的安装情况；S4：对清管工况模拟分析；S5：下游平台段塞流捕集器尺寸进行；S6：分析各种清管段塞控制方法的优缺点。本发明充分利用了E平台闭排罐和下游海管输送裕量，下游平台可以仅按照正常输送工况产生的水力段塞体积设置段塞流捕集器，操作灵活，节省投资。

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
本发明实施例涉及清管段塞处理技术领域，具体涉及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
气田集输中由于气液比较大，气体流速较高，流态通常以间隙流、层流及环状流为主，在低洼地段会出现局部段塞流，输送压损也比较小。在正常输送下，液相可以在处理厂入口通过重力式分离器分离后进入净化装置。而在清管工况时，管道内滞留的液体在短时间内被集中排出管道，这部分液体体积较大，排出的时间较短，液塞会瞬间充满分离器，使下游的天然气净化装置不能正常工作。因此，怎样接收这部分液塞，保证下游净化装置生产工况平稳，就成为陆上气田采用气液混输工艺进行输送的难点。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种气田油气水混输管道清管段塞分相处理方法 ，以解决现有技术中油气输送难点的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种气田油气水混输管道清管段塞分相处理方法 ，包括以下步骤：
S1:设置油气田某区域包含5条地底管道，分别设置为A平台、B平台、C平台、D平台和E平台，以B平台至E平台的油、气、水三相混输管道进行段塞控制分析；
S2：采集计算数据，设置计算基础条件；
S3：在E平台上设置段塞流捕集器的安装情况；
S4：对清管工况模拟分析；
S5：下游平台段塞流捕集器尺寸进行比较；
S6：分析各种清管段塞控制方法的优缺点。
优选的，所述根据情况设计需要对E平台需要严格控制重量，且E平台上段塞流捕集器不能设置过大，最终确定E平台仅能设置2台有效容积为15m 的段塞流捕集器。
优选的，所述工况模拟分析分为三种工况；其中工况一为正常清管工况，清管过程全部生产物流推动清管球进行清管作业；工况二为清管时提高管道出口压力，以降低清管速度，从而达到控制清管段塞的目的；工况三为清管时控制生产物流量进行清管作业，清管前关闭水源井可以减少管内滞液量，从而降低清管段塞流量；清管时关闭气井和部分生产井，可以延长清管段塞的泄放时间。
优选的，所述采用OLGA动态模拟软件建立了清管模拟模型。
优选的，所述根据计算的段塞结果，可以初步估算不同工况下段塞流捕集器的尺寸和平台占用面积。
本发明实施例具有如下优点：本发明中关闭水源井、气井和部分生产井不是常规做法，由于该项目的特殊性，需要严格控制平台面积、重量，需采用以上方法进行控制，在现场操作时，需要制定详尽的开关井流程，以保证生产安全；对于清管段塞的控制，往往是根据情况考虑采取一种或几种控制方法以达到目的，具体的方法需要根据不同的管输条件、作业者和经济性的需求来确 定；充分利用了E平台闭排罐和下游海管输送裕量 ，下游平台可以仅按照正 常输送工况产生的水力段塞体积设置段塞流捕集器，操作灵活，节省投资。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例的系统流程图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种气田油气水混输管道清管段塞分相处理方法 ，包括以下步骤：
S1:设置油气田某区域包含5条地底管道，分别设置为A平台、B平台、C平台、D平台和E平台，以B平台至E平台的油、气、水三相混输管道进行段塞控制分析；
S2：采集计算数据，设置计算基础条件；
S3：在E平台上设置段塞流捕集器的安装情况；
S4：对清管工况模拟分析；
S5：下游平台段塞流捕集器尺寸进行比较；
S6：分析各种清管段塞控制方法的优缺点。
优选的，所述根据情况设计需要对E平台需要严格控制重量，且E平台上段塞流捕集器不能设置过大，最终确定E平台仅能设置2台有效容积为15m 的段塞流捕集器。
优选的，所述工况模拟分析分为三种工况；其中工况一为正常清管工况，清管过程全部生产物流推动清管球进行清管作业；工况二清管时提高管道出口压 力，以降低清管速度，从而达到控制清管段塞的目的；工况三清管时控制生产物流量进行清管作业，清管前关闭水源井可以减少管内滞液量，从而降低清管段塞流量；清管时关闭气井和部分生产井，可以延长清管段塞的泄放时间。
优选的，所述采用OLGA动态模拟软件建立了清管模拟模型，OLGA是国际上普遍认为能较准确地对多相流管道进行工艺动态模拟 的软件，其优点是具有较强的段塞流动态模拟功能。其特 点是功能齐全，计算准确度较高，OLGA的严重段塞数据得到了SINTEF实验室和Schmidt数据的验证，其模拟结果经环道实验及现场生产数据对比，预测值与实际值吻合良好，使用OLGA软件的瞬态模拟功能，可解决在静态模拟管道设计中无法解决的滞液量形成、段塞流跟踪等问题。
优选的，所述根据计算的段塞结果，可以初步估算不同工况下段塞流捕集器的尺寸和平台占用面积，E平台为中心处理平台，设有闭排罐、置换泵等设备，在清管作业时，可以考虑充分利用E平台的闭排罐有效容积及下游海底管道的输送裕量；具体操作流程为：清管作业时，打开段塞流捕集器和闭排罐的旁通管道，段塞流到达下游平台时，进入段塞流捕集器后进入生产分离器，处理成含水20％的乳状液后通过外输泵输送至下一级管道；超出生产分离器处理能力的段塞流从段塞流捕集器旁通至闭排罐，进入闭排罐的段塞流一部分通过置换泵输送到下一级管道；另一部分暂时储存在闭排罐内，待清管操作完成后，通过生产分离器处理后外输。
综上所述：
清扫段控制方法，段塞流通常涉及两个参数 ，即段塞流体积和段塞流泄放时间，对于清管段塞控制应从这两个方面进行考虑。
段塞流体积控制方法，段塞流体积与管内滞液量成正比，清管作业前，管内滞液量越大，清管过程产生的段塞流体积也就越大，减少管内的滞液量可有效减少段塞流体积，即通过增大气液比，增加气相的携液能力从而降低管内的滞液量，具体操作时可通过增加输气量或减少输液量实现；
段塞流泄放时间与清管球速度相关，清管过程中，减小清管球速度可以延长段塞流泄放时间 ，从而缓解下游工艺处理设施接收清管段塞的压力，延长段塞泄放时间的方法包括：在清管作业时，适当提高管道出口压力；或适当减少管道输量都可以降低气相和液相流速，相当于延长了清管段塞的泄放时间。
段塞流是海上多相管流中经常遇到的一种流型，管内流体呈段塞流时，气相和液相交替流动，管道压力、出口气液瞬时流量有很大波动，是一种典型的不稳定工况。按形成原理段塞流分为以下三种：（1）水动力段塞流，管道内气液折算速度正好处于流型图的段塞流范围，可细分为普通稳态水力段塞流和气液流量变化诱发的瞬态段塞流；（2）地形起伏诱发段塞流，液相在管道低洼处积聚造成气体通道堵塞而形成的段塞流，常在气液流速较低时发生；（3）严重段塞流 (强烈段塞流)，定义为液塞长度大于管道立管高度的段塞流，常在低气液流量下发生；这种段塞流压力和出口气液瞬时流量波动最大，对管道设备危害也最大；强烈段塞流常发生于海底立管中，其形成过程包括液塞形成、液塞增长、液塞流出和气体排出四个阶段，液塞流出立管后进入平台的接收装置，此时立管中的气液体不断排出，当气体压力小于积聚液体的静压力时，液体停止流出并在重力影响下回流到立管底重新开始积聚，逐渐形成下一段液塞，开始新一轮循环
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (5)

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：
S1:设置油气田某区域包含5条地底管道，分别设置为A平台、B平台、C平台、D平台和E平台，以B平台至E平台油、气、水三相混输管道进行段塞控制分析；
S2：采集计算数据，设置计算基础条件；
S3：在E平台上设置段塞流捕集器的安装情况；
S4：对清管工况模拟分析；
S5：下游平台段塞流捕集器尺寸进行比较；
S6：分析各种清管段塞控制方法的优缺点。
2.根据权利要求1所述的气田油气水混输管道清管段塞分相处理方法 ，其特征在于：所述根据情况设计需要对E平台需要严格控制重量，且E平台上段塞流捕集器不能设置过大，最终确定E平台仅能设置2台有效容积为15m 的段塞流捕集器。
3.权利要求1所述的气田油气水混输管道清管段塞分相处理方法 ，其特征在于：所述工况模拟分析分为三种工况；其中工况一为正常清管工况，清管过程全部生产物流推动清管球进行清管作业；工况二为清管时提高管道出口压 力，以降低清管速度，从而达到控制清管段塞的目的；工况三为清管时控制生产物流量进行清管作业，清管前关闭水源井可以减少管内滞液量，从而降低清管段塞流量；清管时关闭气井和部分生产井，可以延长清管段塞的泄放时间。
4.根据权利要求1所述的气田油气水混输管道清管段塞分相处理方法 ，其特征在于：所述采用OLGA动态模拟软件建立了清管模拟模型。
5.根据权利要求1所述的气田油气水混输管道清管段塞分相处理方法 ，其特征在于：所述根据计算的段塞结果，可以初步估算不同工况下段塞流捕集器的尺寸和平台占用面积。
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