2017年
第11卷·第3期
天然气技术与经济
Natural Gas Technology and Economy
doi: 10. 3969 / i. issn. 20951132. 2017. 03. 014
Vol.11,No.3
Jun.2017
天然气管道水合物预测及抑制剂加入量计算
刘刚
（中国石油大港油田天然气公司，天津300280）
摘要在冬季，天然气管道内尤其是在管道事头处极易形成水合物，严重影响管道运行。针对现有的计算方法与实际运行情况偏差较大天然气公司采取保守的甲醇抑制制注入量违成浪费的问题，通过对水合物形成条件的分析应用PIPEPHASE软件对水合物形成的温度及具体位置进行了模数预测，对甲醇注入量计算中两大难点的水相内甲醇质量浓度及管道末端总水量进行了分所确定，得出了能够指导实际的甲醇注入临界工况以及较为合理的甲醇注入量
关键词天然气水合物抑制剂甲醇注入量质量浓度管道末端总水量
文献标志码：B
0引言
文章编号：20951132(2017)03005503
2水合物形成预测方法选用
在严寒的冬季，输送压力较高的管道中天然气易达到水合物形成的热力学条件，产生的水合物会造成输气管道压降增大，严重时导致管道被迫停运。某天然气公司有两条集气板低管道，其中管道中间分别有板17站、板14站、板26站3个气源点进入。冬季采取向管道内滴注甲醇抑制剂的方式防止水合物冻堵现象发生。为实现“不冻堵一条管线” 目标，通常采取较为保守的甲醇注人量，这样年运行费用达到近40方元，浪费较大。为此，笔者拟采用模拟软件对水合物预测并对甲醇注入量进行分析
确定，以减少运行成本提高效益， 1水合物形成条件分析
天然气水合物是在一定条件下由水和天然气组成的类冰、非化学计量、笼形的结晶化合物（），其结构类型包括1、工、H型。通常水合物的形成条件包括：（1）天然气的温度不高于露点温度，有液态水存在；②足够高的压力和足够低的温度；③流动条件突变。高流速、压力波动、气流方向改变时引起的搅动是水合物生成的辅助条件，在阀门、弯头、异径管、节流装置等产生局部阻力的地方及晶体的存在易形成水合物。研究板中、板低管道甲醇注入量之前，必须进行板中、板低管道水合物的预测，即在各种工况下预测是否有存在水合物的可能性。
常见的水合物预测方法有经验图解法、波洛马列夫法、气一固平衡常数法、高压可视化流体装置模拟法、软件模拟法等。其中，经验图解法在现场实际应用中非常方便和有效，准确度很高，但对含有HS的气体计算结果偏差较大(2)。波诺马列夫法是对大量实验数据进行整理，得出不同密度天然气水合物生成方程，计算方法虽然简单，但存在一定误差。气一固平衡常数法适用于含有典型烷烃组成的无硫天然气，而对于含硫管道得出的计算结果差异较大。若通过高压可视化流体测试装置，用实际工况的板申、板低气体对水合物形成条件进行模拟，可以非常直观地验证计算结果，但试验的前提条件是购置高压可视化流体装置，但该装置至少应包括反应釜、恒温箱、数据采集、观察箱等设备，设备的费用预计在20万元以上，实施难度较大。因此，对于生产单位来说，选择较为成熟的软件模拟是符合实际生产的，故选用PIPEPHASE软件对天然气水合物的形成进行预测。
利用PIPEPHASE软件对水合物的形成温度预测
2.1
对于模拟软件来说，提供精确的模拟参数是确保计算结果相对准确的前提条件。而板中、板低管道运行参数经常发生变化，必须对整个冬季期间的参数进行收集并掌握管道全线的埋深数据。影响水
修订回日期：2017－06－07
作者简介：刘刚（1983-），女，工程师，从事天然气处理及集输生产运行管理工作。E-mail：liuguangmei0120@163.com
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万方数据