氣田地面增壓管網(wǎng)系統(tǒng)改造與運行策略

楊旭

摘 要：研究區(qū)域氣田屬于致密低滲氣藏。隨著氣田開采的不斷深入，氣井壓力和產(chǎn)能逐漸降低，為了充分發(fā)揮氣井產(chǎn)能，滿足氣田開發(fā)需要，需要進行增壓開采。增壓開采后，地面管網(wǎng)系統(tǒng)是否能滿足生產(chǎn)要求需要進一步論證評價，本文通過對管網(wǎng)運行參數(shù)進行分析，明確了管網(wǎng)運行評價指標；通過對管網(wǎng)系統(tǒng)進行適應性評價，提出優(yōu)化建議，確保增壓后管網(wǎng)系統(tǒng)滿足生產(chǎn)需求。

關鍵詞：氣田；增壓開采；地面系統(tǒng)；改造工程；適應性評價

研究區(qū)域氣田屬于致密低滲巖性圈閉氣藏。自2003年開始進行天然氣開發(fā)先導試驗以來，隨著氣田開采的不斷深入，氣井壓力和產(chǎn)能逐漸降低。為了充分發(fā)揮氣井產(chǎn)能，滿足氣田開發(fā)需要，需要進行增壓開采。增壓開采后集輸管網(wǎng)系統(tǒng)能否滿足現(xiàn)場生產(chǎn)需求需要進行進一步運行評價。

1 管網(wǎng)運行評價指標

為評價天然氣集輸管網(wǎng)的適應性，需選擇合適的評價指標，由于影響因素較多，為方便指標的建立，將天然氣管網(wǎng)分為站場和管段兩大類， 結(jié)合氣田管道運行現(xiàn)狀，從而形成適合于氣田管網(wǎng)的管道運行能效評價指標體系。

根據(jù)實際情況，針對氣田集輸管網(wǎng)的適用性分析，主要有以下特點：

（1）假定氣田管網(wǎng)為等溫輸氣管道，因此不考慮溫度指標；（2）采用仿真模擬，假定管網(wǎng)輸送過程中不存在損耗，因此不考慮管線損輸比和站內(nèi)壓降；（3）主要目的是對管網(wǎng)適用性進行分析，因此不考慮人員生活能耗；（4）未實施增壓，無法測得增壓后壓縮機的實際能耗等數(shù)據(jù)，因此不考慮壓縮機效率、站場運行效率。因此，增壓后集輸管網(wǎng)選擇的運行能效評價指標為：單位長度壓降、干線壓降、集氣站出站壓力、集輸氣能力。

2 增壓集輸管網(wǎng)系統(tǒng)運行評價

（1）單位長度壓降

以管線單位長度壓降作為評價指標，計算集輸管網(wǎng)各段的單位長度壓力降， 管網(wǎng)中大部分管線單位長度壓降值較小，低于0.03MPa/km，單位長度壓降平均值為0.011 MPa/km。表明目前集輸管網(wǎng)運行狀況良好。但存在10條管線存在較大單位長度壓降值，這類管線在管網(wǎng)運行中易形成“瓶頸效應”，增大集氣站出站壓力，嚴重時將影響管網(wǎng)的整體運行狀況。

對10條可能存在問題的管段的粗糙度和輸氣效率進行了模擬，結(jié)果顯示10條可能存在問題的管段具有較大粗糙度值，該數(shù)值大小遠超過運行管道的正常值，且輸氣效率較低。分析原因該10條管段存在積液、瓶頸等問題，需要進行清管及鋪設副管，降低管線單位長度壓降，提高輸氣效率。

（2）干線壓降

采用增壓前集輸管網(wǎng)模型，模擬得到管網(wǎng)的干線壓降及輸氣量，結(jié)果如表3所示。

從中可以看出，現(xiàn)有集輸管網(wǎng)Y1線和Y3線輸量較大，Y2線輸量相對較小。Y3線壓降最小，而Y2線由于管線中存在積液導致壓降較大。根據(jù)氣田生產(chǎn)規(guī)劃，氣田增壓后管線運行壓力降低、輸量增加，導致壓降增加，因此增壓后各干線的壓降將進一步增大。

（3） 集氣站出站壓力

為分析集輸管網(wǎng)各集氣站的出站壓力情況，對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行模擬計算，設置壓縮機進口壓力為2.2MPa，得到Y(jié)1線集氣站最大出站壓力為3.30MPa，Y3線集氣站最大出站壓力為3.10MPa，而Y2線最大集氣站出站壓力為3.70MPa，均滿足管網(wǎng)承壓要求，管網(wǎng)整體集氣站出站壓力相對較低。

（4） 管網(wǎng)集輸氣能力

分析增壓前集輸管網(wǎng)的最大集輸氣能力。通過調(diào)研日報數(shù)據(jù)，增壓站進站壓力為2.5～4.0MPa范圍之內(nèi)，選擇6月1日集氣站輸量為基礎，以增壓站進站壓力2.2MPa為約束條件，通過調(diào)整各干線集氣站產(chǎn)量來模擬管網(wǎng)的最大輸氣能力。根據(jù)2017年2月份生產(chǎn)數(shù)據(jù)，等比例調(diào)整干線各集氣站輸量，使干線上集氣站出站壓力均低于3.5MPa，模擬管線輸氣能力，調(diào)整前后集氣站輸氣量和出站壓力均滿足生產(chǎn)要求。

3 結(jié)論

（1）確定了管網(wǎng)系統(tǒng)運行適用性評價指標為：單位長度壓降、干線壓降、集氣站出站壓力和管網(wǎng)輸氣能力。（2）通過管網(wǎng)適應性評價，初步得出增壓后的集輸管網(wǎng)系統(tǒng)總體上可以滿足現(xiàn)場生產(chǎn)需求，但部分管段單位長度壓降較大，需要進行敷設副管、清管作業(yè)等措施來優(yōu)化。

參考文獻：

[1] 季永強. 氣田地面集輸工藝的優(yōu)化創(chuàng)新[J]. 油氣田地面工程，2017，03：43-44.

[2] 張寧寧，李清方，鄭峰，王傳磊，唐建峰. 氣田管網(wǎng)系統(tǒng)仿真模擬及優(yōu)化[J]. 油氣儲運，2014，03：264-268.