天然气集输管线积液原因分析与预防对策

薛亦喆 廖超 张锐 于苏浩

长庆油田分公司第五采气厂

引言：由于部分单井产液量大、产气量低，达不到管线临界携液量，易造成采气管线积液。此外，集气站外输采取湿气输送模式，且采气管线常出现段塞流，集气站内分离不彻底，导致集气站外输支干线积液，严重影响管线的输送效率，也是造成冬季冻堵的主要原因。针对管线积液的原因，有针对性的采取预防和控制措施，可有效的减少管线积液或及时排除管线内的积液，极大的保证了天然气集输管网的安全性。

一、集输管线积液的主要原因

（一）单井管线、采气干管积液原因

目前大部分采气干管管径为114mm或者150mm，根据特纳临界流速计算，管径为114mm的采气管线压力为1.2Mpa时，临界携液流量为4.5×104m3/d，压力2.8Mpa时，临界携液流量为7×104m3/d，由于干管输气量达不到其临界携液流量，造成管线积液。

（二）集输支干线积液原因

1.集输管线阵发性出水对集气站生产的影响。管线段塞流、柱塞井集中开井排液，造成集气站在某一时间段内产液大，超过分离器处理能力，产液量超过分离器最大排液量，造成分离器不彻底，产出液随气流进入集气站外输支干线。

2.自动排液系统故障导致排污不及时。集气站分离器采用疏水阀和电动球阀自动排液，在生产过程中，由于疏水阀进口过滤器堵，无法正常排液；或者控制排液分离器排液电动球阀的磁浮子液位计故障或卡阻冻，导致排液电动阀不能正常动作，从而导致分离器无法自动排液，产出液随气流进入集气站外输支干线。

二、集输管线主要的排液方法

（一）单井管线、采气干管排液方法

1.加注泡排剂排液。通过对产液气井、泡排措施井分布分析，对所辖产液井多，且输气量达不到其临界携液流量的干管，开展加注泡排剂的方式进行排液，通过计算管线输差，摸索泡排剂加注的合理频次，以达到最好的排液效果。

2.开展管线激动排液。因单井管网的串接连接方式，干管无法清管，为解决干管积液严重问题。近年来，主要采取站内激动排液等方式对干管进行排液，以达到减少集气压差、提高管输效率、防止管网水合物生成等目的。（1）集气站干管。①集气站干管激动排液采用进站闸阀控制的方式，对需要进行激动排液干管关闭进站闸阀开始憋压，密切关注进站及井口压力，尽量将末端井和进站压差控制在2Mpa以上，井口压力不得超过4.5MPa（井口压力必须小于井口截断阀起跳压力0.5MPa，目前上古气井大部分截断阀起跳压力为5MPa）。②干管憋压完成后，开启进站闸阀开度直至全开，控制分离器进口压力小于3.6MPa，密切关注站内运行情况，特别是压缩机运行情况，及时排液，确保运行平稳。③该干管激动排液完成后对数据进行分析，并对效果进行评价，摸索干管排液规律。

3.定期启停压缩机提高管线携液能力。由于季节性限产，需要关很多气井，集输管线气量远小于管线携液流量，加之夏季气井泡排工作量大，产液量高，集输管辖积液情况严重。通过定期启动压缩机抽吸，可有效降低管线压力，增大压差及管线内天然气流速，以达到管线排液目的。若再以辅助管线加注泡排剂，管线排液效果更佳明显。

（二）集输支干线积液的预防措施及排液方法

1.集输支干线积液的预防措施。（1）调整柱塞井、间隙井开关时间，避免同时间大面积开井。同一集气站柱塞开井、间歇开井、泡排开井时间比较集中的话可能造成短时间大量产液，超过集气站分离器处理能力，分离器排液不及时，从而导致产出液进入下游集输支干线。在开展气井措施排液时，应认为对柱塞、间歇及泡排开井时间进行优化调整，避免出现短时间内大量产液现象，降低分离器处理负荷，预防产出液进入集输支干线。

（2）定期开展分离器排液系统检查，避免排液系统故障。集气站分离器是分离天然气中产出液的核心设备，集气站分离器排液主路采取疏水阀排液、排液旁通采取电动球阀排液，集气站分离器采取电动球阀排液。电动球阀开关是通过磁浮子液位计液位的高低进行控制，当出现液位计内浮球卡阻、冻堵或液位计故障时，电动球阀无法自动开启排液，或者疏水阀过滤器都是造成疏水阀无法正常排液，都会导致产出液进入下游集输支干线。在日常生产中，尤其是冬季运行过程中，要定期对分离器液位计、疏水阀过滤器开展检查清洗，保障分离器排液正常，预防产出液进入集输支干线。

2.集输支干线排液方法。

（1）开展支干线清管。目前对于集输支干线采取最多最有效的排液方法为清管作业，根据生产情况每年分别在入冬前（每年10分份）清管和春季清管（每年4月底），若在运行过程中，由于某种原因导致大量产出液进入支干线，影响支干线运行，可根据生产情况安排清管作业，保障支干线运行平稳。开展支线清管作业，可对管线内的积液进收集处理，防止积液进入下游干线，可以保障干线的正常运行。（2）加注泡排剂排液。当支线少量积液或者无法开展清管作业时，可进行加注泡排剂进行支线排液，根据目前的集输工艺，支线加注泡排剂后，不能对积液进行收集，积液将随气量进入下游干线。

结束语：综上所述，集输管线积液会导致管线的不稳定性，进而诱发安全事故。若管线出现阵发性出水很可能会影响轻贱设备与场站安全，需求严厉防备。集输管线积液原因较为简略，且影响要素也仅仅是设备、操作、消泡等方面影响，需求相关作业人员做好日常防备作业。