天然气放空分液罐的应用及改进

Value Engineering天然气放空分液罐的应用及改进Application and Improvement of Natural Gas Venting Sub tank候建鑫 HoU Jian-xin;吴自亮wUzl-iang(中国石油长庆油田分公司第二采气厂,榆林719000(The Second Gas Recovery Plant of PetroChina Changqing Oilfield Company, Yulin 719000, China)摘要:作业区、处理厂分别在各站点安装了分液罐,使天然气在放空前实现了进一步气液分离,并且在安装后做了现场性能测验及效果评价。结罘表明:分液罐在放空解堵应用过程中有一定的分液能力,运行较为平稳,但由于天然气放空速度与其分离液量存在矛盾,分液效果不明显,在水化物堵塞阻火器或井站故障紧急放空情况下运行存在严重的安全隐患,文章对分液罐及其辅助设备进行改进,提出了合理化的建议Abstract: The sub-tank were installed at each site of operation area and treatment plant, so the natural gas could achieve further gasliquid separator before be venting, and the field performance tests and evaluation after installation was conducted. The results show that: thesub-tank has the ability to dispense in venting deplugging application process, its operation is more smoothly, but there are contradictionbetween gas venting speed and its separation of fluid volume, and the dispense is ineffective, and there are serious security risk under thecase of hydrates clogged flame arrester or well the run station failure emergency venting. So this article improves the sub-tank and itsancillary equipment and proposes rational proposal关键词:分液罐;放空;分离效果;阻火器Key words: sub tank; venting; separation; flame arrester中图分类号:TE8文献标识码:A文章编号:1006-4311(2013)01-0025-02分液罐基本情况表1分液罐基本参数在集气站多井生产过程中,因设备故障、管线堵塞等制造单位西安长庆石油天然气设备制造有限责任公司原因均需要放空。目前,集气站的放空存在以下一些比较产品名称设计压力2. 5MPa常见的问题①天然气放空时携带的液体或因火炬燃烧不完全对R04204环境造成污染。产品编号榆11站设计温度100℃C②天然气放空时携带的液体分散空中或流至地面存榆10站R5209在严重的安全隐患。Ⅱl类R052112.38MPa③解堵放空时,由于天然气气流过大,携液及固体杂设备净重质较多,这样会频繁地导致火炬突然熄灭针对以上三个现场问题,作业二区在集气站外输区安离装置与外输区之间,其主要作用是天然气放空前进行气装了相同的分液罐使天然气在放空前实现了进一步的气液分离,放空的内容包括所有的单井管线解堵放空计量液分离。分离器前的站内正常放空;榆11榆10站的放空分液罐2分液罐的特征及工作原理安装于外输区后,包括所有的解堵放空、站内正常放空,以21设备基本参数(见表1)及自用气等低压管线的放空(压力<04MPa)。22安装位置榆11站的放空分液罐安装于计量分23分液罐的结构及工作原理与生产分离器的结构和分离原理相似:分液罐(图1是分液罐流程示意图)主要作者简介候建鑫(1965-)男,宁夏中卫人,长庆油田公司第二采是利用液(固)体和气体之间的重度差实现液(固)体分离气厂,采气高级技师,研究方向为天然气采集输。的,分液罐设计为卧式,首先,气体混合物进入罐体后碰达33高可靠性数控机床的可靠性是数控系统制造商5网络化数控机床的网络化又称“e-制造”,是把和数控机床制造商最关注的问题,对于一台数控机床来数控系统通过网络连接和网络控制,在计算机上操作使说,如果稳定性不够,发生故障的可能性较大的话,不仅会用,虚拟设计、虚拟制造等高端技术也越来越多地为工程影响正常的制造,还增大制造成本增加。直接影响生产效技术人员所追求。通过软件智能替代复杂的硬件,正在成率。所以数控机床的可靠性是检验产品质量的关键指标。为当代机床发展的重要趋势。34智能化智能化已经成为各行各业生产已经的共参考文献同理念,智能加工就是以一种模拟的网络化监控加上数字熊永超,国产数控机现状及发展趋势煤矿机械200化网络技术支持,把需要由人来操作的工作流程通过电脑[2]李焱打破手中国煤化工中国制造业信息化2011编程制定成一种固定的模式,由机器控制代替人力控制的CNMHG3]郝安林中国控机体的现状友展避势安阳大学学报种模式。简单的智能化应用包括智能诊断、智能监控智2004能维修。I4魏弦数控机床的应用及维修机械,200726价值工程5弹簧式安全阀1分液罐主体表3放空单井日注醇和产液情况统计表井号配产平均井囗日注醇量平均日产液量3进口闸阀4出口闸阀Y50-72Y494176315分液罐Y49-5罐中停留时间较短,影响分液效果。②站内正常放空。对站内、Y48-7井进行了生产正常6旁通闸阀2.排污情况下的放空试验,其气流流量控制在310md以下,基本稳定在2×10m左右。观察放空火炬只有少量液体带图1分液罐流程示意图出;从运行压力看,压力较高,分液效果相对较好导向板而改变流向,在惯性力作用下大直径液滴被分离下4分液罐的特征分析及结论来,夹带较小液滴的气流继续向下运动,由于分液罐罐体①分液罐分液性能在放空速度越慢时效果越好,同时直径比进囗管线直径大得多,气流进入主罐体后速度减放空管线的压差越小、携液能力越差,二者存在一定矛盾。缓,在重力作用下较小直径液滴被分离下来;接着气流进根据试验情况看,放空气量在3×10m阳以上,分液效果较一步通过整流板,紊乱的气流变成直流,更小的液滴与整差,这对于解堵放空受到一定限制。流板接触、聚集成大液滴而沉降;最后,雾状液滴在捕集器②分液罐运行过程中接近常压,进行正常排液困难,中被捕集下来,从而实现分离液(固)的目的出现瞬时带液时排液量小于产液量,影响分液效果。3分液罐的实用性及现场实验(试验在榆11站进行③分液罐设计压力为25MPa,与放空中、高压系统压通过计算每次单井或站内放空时,天然气在经过分液差较大,放空时必须有人对分液罐运行压力全过程监督,罐后分离出的液体分析其在分离运行过程中的稳定性和增加了员工的劳动强度。适用性。5分液罐的现场评价及改良3.1试验的前期准备工作51放空分液罐在现场解堵应用过程中有一定的分①分液罐总容积及分液罐单位刻度的容量计算。液能力,运行较为平稳,在水化物堵塞阻火器或井站故障这与罐体的外型特征相吻合。紧急放空情况下运行存在严重的安全隐患。②在玻璃板液位计处安装刻度标尺(高度60cm),并52出于该设备具有一定的分液能力,能消除火炬部确定最低液位刻度。分安全隐患,对其进行改良,内容如下32试验及效果评价在试验初期,考虑气流速度对①核算液体在分液罐工作压力、流速条件下形成水滴放空分液效果的影响试验分为解堵放空(放空速度快)和的能力和程度,在罐体下部增设集液包增加气体在罐中正常生产放空(放空速度慢】两个部分:假设以放空天然气的有效分液体积。流量控制在3x10%md,呆气管线规格选取φ76mmx9mm,②增设旁通管线和阀门,正常生产情况下走分液罐,平均单井管线长度6km,堵塞点距站内平均3km,放空时紧急情况下走旁通。生产至站内分离系统压力(64MPa)进行,计算其放空最短5.3将现有的分液罐安装于集气站污水罐之上(如图所需时间2),连接二者顶底部,增大污水罐的设计压力(原污水罐为t=(1/4×314×00582×30006430000×140-24(分钟)常压),使两者形成统一的压力系统。①解堵放空。由于放空时瞬时气量无法计量,因此根据设定参数、计算的时间和现场经验,通过控制放空火炬天然气气流的高度,达到放空气量在3×10mH以上。试验1分液罐主体共进行了9次地面管线和油管堵塞放空火炬带出大量液弹黄式安全圆4出口阕体,整个试验数据见表2。分液灌表2榆11站分液罐分液效果数据录取记录表放空压力MPa分液鱸液位序放空井号放空分液分液观察火炬备注或部位时间|放空的放空后放空前放空后体积|压力上燃烧情况3进口闸阀Y49-3B1895131640150火焰呈黄色|地面管线堵2集液包6安全阀控制阀门2Y48-72011800162235112035火焰呈色地面管线堵4 65 oo a. so2|6os火量黄色地面管墙图2分液罐改良图Y49658130302314油管堵参考文献:中国煤化工通过该数据记录表分析可知[J李士伦天然版社,2005分液罐分离出的液体总量较少,其放空时分离出的液2采气CNMH3)分析主要原因是放空速度较快气流较大气体在分液社,二厂体低于平均井口日注醇量,远低于平均日产液量(见表[3]李明等榆林气田采气技术研究M北京:石油工业出版