蘇里格氣田氣井管網(wǎng)凍堵原因和防治措施研究

張剛　孟嘉益　李艷　王小佳（中國石油長慶油田分公司第三采氣廠，內(nèi)蒙古　烏審旗　017300）

蘇里格氣田氣井管網(wǎng)凍堵原因和防治措施研究

張剛孟嘉益李艷王小佳（中國石油長慶油田分公司第三采氣廠，內(nèi)蒙古烏審旗017300）

隨著蘇里格氣田開發(fā)的深入，氣井產(chǎn)液不斷增多，在冬季生產(chǎn)過程中，氣井管網(wǎng)冰堵現(xiàn)象頻繁，嚴(yán)重的影響了冬季生產(chǎn)高峰供氣。通過對(duì)氣井管網(wǎng)凍堵的形成原因進(jìn)行分析，采取措施提前預(yù)防和及時(shí)治理，減少凍堵對(duì)冬季生產(chǎn)的影響，同時(shí)能防止出現(xiàn)冰堵憋壓對(duì)管線的危害以及超壓爆管其引起的安全環(huán)保事故發(fā)生。

蘇里格氣田；氣井管網(wǎng)；凍堵；預(yù)防治理

蘇里格氣田氣井集氣管線由采氣樹、單井地面管線（針閥至截止閥）、下游支管線（截止閥至干管接口）、下游干管線（至集氣站入口）組成。采用井間管線串接后組成集氣管網(wǎng)。

圖1　蘇里格氣田氣井管線流程圖

蘇里格氣田采用的集氣工藝是井下節(jié)流、井口不加熱、集氣站集氣增壓模式，隨著開發(fā)的深入，氣井出水不斷增多，在冬季生產(chǎn)過程中，氣井管網(wǎng)冰堵現(xiàn)象頻繁，嚴(yán)重的影響了冬季生產(chǎn)高峰供氣。因此急需采取措施提前預(yù)防和及時(shí)治理，減少凍堵對(duì)冬季生產(chǎn)氣量的影響，同時(shí)能防止出現(xiàn)冰堵憋壓對(duì)管線的危害以及超壓爆管其引起的安全環(huán)保事故發(fā)生。

1　氣井管網(wǎng)凍堵原因分析

1.1蘇里格氣田氣井管網(wǎng)凍堵條件形成因素

在蘇里格氣田管網(wǎng)輸氣過程中，管網(wǎng)溫度與外界環(huán)境溫度以及管網(wǎng)在外界環(huán)境中直接暴露的程度有關(guān)；管網(wǎng)內(nèi)壓力與壓縮機(jī)啟停、氣井與集氣站距離、管網(wǎng)容積有關(guān)；管網(wǎng)內(nèi)介質(zhì)流體的流量、液量大小和組合比例、雜質(zhì)影響流體在管網(wǎng)內(nèi)的流動(dòng)速度和流動(dòng)形態(tài)；管網(wǎng)中的閥門和阻流設(shè)備存在及狀態(tài)影響管網(wǎng)節(jié)流效應(yīng)的程度。因此，在冬季運(yùn)行過程中，管線輸送介質(zhì)受外界影響溫度低，在輸送壓力高的情況下，流體在管網(wǎng)內(nèi)的流速慢、液量大、雜質(zhì)多時(shí)，在節(jié)流點(diǎn)極易產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)，導(dǎo)致出現(xiàn)了嚴(yán)重的冰堵現(xiàn)象。

1.2氣井管網(wǎng)凍堵主要類型

根據(jù)蘇里格氣田實(shí)際生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的凍堵現(xiàn)象，按具體的凍堵條件在凍堵形成中所起的作用主次不同可分為以下幾種：

（1）a類：因單井管線掩埋深度不夠、管線裸露導(dǎo)致單井下游管線凍堵：

該類凍堵主要形成條件為溫度過低，而主要原因就是下游管線的埋深不足，當(dāng)氣井管線埋深小于0.5m時(shí)，溫度降至冰點(diǎn)以下，氣井管線埋深越淺，管線越容易發(fā)生凍堵。

（2）b類：因管網(wǎng)壓力高，導(dǎo)致管網(wǎng)內(nèi)高氣量的單井下游管線凍堵：

該類凍堵主要形成條件為壓力升高，而引起壓力升高的主要原因是集氣站壓縮機(jī)無法連續(xù)啟運(yùn)。

（3）c類：因氣井產(chǎn)量低、處于干管末端或邊緣、氣井間歇排液，液體滯留，導(dǎo)致單井地面管線、下游管線凍堵。

（4）d類：因氣井產(chǎn)液量大，液體大量滯留，管線排液能力不足，導(dǎo)致單井地面管線、下游支管線凍堵。

（5）e類：因下游管線內(nèi)存在固體或粘稠物質(zhì)，節(jié)流、堵塞導(dǎo)致地面管線凍堵。

2　氣井管網(wǎng)凍堵預(yù)防和處理措施

2.1氣井管網(wǎng)凍堵預(yù)防措施

氣井管網(wǎng)凍堵的預(yù)防措施是針對(duì)管網(wǎng)凍堵形成的氣量、壓力、溫度、流體介質(zhì)狀態(tài)、節(jié)流點(diǎn)等因素而采取的杜絕或減少各因素達(dá)到凍堵條件的措施。

（1）做好氣井管網(wǎng)在冬季低溫條件下的保溫工作：

做好下游管線的掩埋工作，確保埋地深度，加強(qiáng)管線巡查探測(cè)工作，及時(shí)處理管線埋深不足；做好地面管線，特別是節(jié)流設(shè)備的保溫加裝工作，確保溫質(zhì)量，加強(qiáng)氣井巡護(hù)工作，對(duì)破損保溫及時(shí)修護(hù)。

（2）合理降低天然氣管網(wǎng)的運(yùn)行壓力：

保證壓縮機(jī)的連續(xù)啟機(jī)，推進(jìn)壓縮機(jī)二級(jí)增壓升級(jí)改造及聯(lián)絡(luò)線間流程改造，有效降低管網(wǎng)壓力。

（3）調(diào)控氣井管網(wǎng)內(nèi)流體流量和流體比例以及減少雜質(zhì)含量：

對(duì)產(chǎn)氣量小、處于干管末端、間歇產(chǎn)液井進(jìn)行合理間歇生產(chǎn)；及時(shí)清理管線內(nèi)的雜質(zhì)，防止發(fā)生節(jié)流；向天然氣管線中注入甲醇，降低水化物的形成，合理安排甲醇的加注點(diǎn)和加注周期。

2.2氣井管網(wǎng)凍堵處理措施

氣井管網(wǎng)凍堵處理措施是氣井管網(wǎng)已經(jīng)發(fā)生凍堵現(xiàn)象而采取的解堵通管復(fù)產(chǎn)措施。

（1）凍堵點(diǎn)判斷

氣井管網(wǎng)的凍堵點(diǎn)主要就是節(jié)流點(diǎn)，井口緊急截?cái)嚅y、下游截止閥、流量計(jì)、管線接口等存在變徑結(jié)構(gòu)的部位最容易發(fā)生節(jié)流凍堵。

（2）定點(diǎn)放空注醇解堵

判斷凍堵點(diǎn)后，根據(jù)凍堵點(diǎn)不同采用不同的放空、注醇措施，一般地面管線凍堵由油壓考克放空后直接注醇，下游管線凍堵則需要進(jìn)行收液車干管放空后注醇。

3　結(jié)語

根據(jù)對(duì)生產(chǎn)過程中管線凍堵的主要影響因素分析，總結(jié)氣井管網(wǎng)凍堵的類型，從管線掩埋、氣井管線保溫加裝修護(hù)、壓縮機(jī)啟運(yùn)升級(jí)、甲醇加注等措施進(jìn)行預(yù)防，對(duì)氣井凍堵進(jìn)行明顯控制，而在防治工作不斷深入開展后，目前凍堵的主要因素為氣井氣量的下降和液量的持續(xù)增多，在較小氣量影響的前提下，對(duì)低氣量的邊遠(yuǎn)末端氣井進(jìn)行間歇開關(guān)，對(duì)高液量氣井高頻加注甲醇是防治凍堵的主要手段。

［1］王海霞.輸氣管線中水合物的形成及預(yù)防.天然氣與石油，2006.

［2］呂青楠.天然氣設(shè)備冰堵原因及防治措施.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).2011.