天然气集输
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《天然气集输》课程综合复习资料一、判断题1.天然气脱酸气工艺中常用的醇胺类吸收剂主要有一乙醇胺、二乙醇胺、二甘醇胺、二异丙醇胺和甲基二乙醇胺,其中二异丙醇胺和甲基二乙醇胺的凝固点低,适宜在高寒地区使用。
答案:错2.甘醇脱水工艺主要由甘醇高压吸收和常压再生两部分组成。
答案:对3.井口防冻,即防止采气过程中生成水合物。
国内较多采用注入防冻剂法,其次是加热法防止水合物生成。
答案:错4.燃烧是一种同时有热和光发生的强烈氧化反应。
燃烧必需具备两个条件:有可燃物质,以及能导致着火的火源。
答案:错5.凝液回收率指回收装置单位时间内凝液的摩尔量与原料气摩尔量之比,用来描述回收装置从天然气内脱出凝液的能力。
凝液回收率与气体组成、压力和制冷温度有关,且温度愈低、气体内含可液化组分愈多、压力愈高,则凝液回收率愈高。
答案:对6.工业上常用提馏塔或分馏塔对天然气凝液进行稳定处理,分馏稳定塔与提馏稳定塔相比能够回收较多的中间组分,且所得稳定凝析油数量和质量都优于提馏稳定塔。
答案:对7.通常集气站中的节流阀将全站操作压力分成两个等级。
凡有压力变化的系统,在低一级的压力系统应设置超压泄放安全阀。
答案:对8.凝析气田处理站布站方式中的分散处理是建设几个具有部分或全部相同功能的处理站,每个站处理若干口井的物流。
答案:对9.在天然气冷凝分离轻烃回收工艺中,节流膨胀制冷、冷剂制冷和透平膨胀机制冷均可达到所需要的制冷温度。
答案:对10.采气管道的限压保护一般通过井场装置的安全阀来实现。
另外,天然气集气站进站前管道上设置的紧急放空阀和超压报警设施,对采气管道的安全也能起保证作用。
答案:对二、填空题1.天然气的体积系数是指天然气在地层条件下所占体积与其在地面条件下的体积之比,天然气体积系数可视为仅是气藏压力的函数。
天然气体积系数的倒数称之()。
答案:天然气膨胀系数2.根据天然气中C3以上烃类液体的含量多少,把天然气划分为贫气和()。
答案:富气3.天然气的溶解度是指()。
天燃气集输(一)天然气具有环保、高效、安全等优点,因此逐渐成为人们生活、工业和交通领域的重要能源。
而天燃气集输是天然气从输气站经过主干管线运输至城市、乡镇和家庭的过程。
以下是关于天燃气集输的理解、作用和意义。
一、天燃气集输的作用1.安全性高。
天然气管道是地下埋设,不会受到外部因素的影响,能有效避免外界损坏、恶劣天气等因素的影响,确保天然气输送的安全。
2. 调控空气质量。
相较于传统煤炭、油类能源,天然气燃烧后不会产生有害气体,大幅减少对空气环境的负面影响,调控空气质量有着积极而深刻的作用。
3. 提高能源运输效率。
大规模的天燃气集输有利于提高运输效率,进一步减少能源运输成本,从根本上改善了能源供需状况。
二、天燃气集输的意义1. 对节能环保的意义:集输天然气是能源开发的一种可持续的方式,能够很大程度上改善环境污染状况。
并且利用天然气可以节能减排,降低环境污染,为社会可持续发展奠定基础。
2. 对经济发展的促进:天然气是重要的饮料工业、钢铁工业、玻璃工业、化工工业等生产领域的原材料,天燃气集输的打造促进了中国的经济发展,使能源、工业等领域中国更快更好发展。
3. 对国际技术的吸取和应用:在天燃气集输的过程中,技术水平得到了一个新的提升,中国能源产业从中获得技术储备和技术积累,学习采用更多国际化的技术和理念。
三、天燃气集输建设需注意的事项1. 安全优先。
在建设过程中,要坚持安全第一的原则,从设计、建设、运维、更新等各个环节加强安全措施,确保天燃气集输运作过程中不会因操作疏忽而导致危险事件的发生。
2. 保护环境。
天燃气的采集和转运过程,也会在一定程度上对环境产生影响。
要合理控制营业范围和排放标准,设计符合国家环保和能耗标准的设施,防止环境破坏。
3. 打造良好的营商环境。
为保障天燃气集输系统健康运转,政府部门应该积极完善法律、管理和政策等各方面的规范和标准,为企业提供合法、公平和有利的营商环境。
总之,天燃气集输在当前社会中有着重要的意义和作用,作为国家基础能源建设的一部分,应该不断加强技术创新,保证安全可靠运行,促进对于环境的保护和经济的发展。
天然气集输设计常见问题与对策指南引言天然气集输系统是指将从天然气井开采出的天然气,通过管道输送到处理、储存和分配设施的系统。
这是一个复杂而关键的系统,涉及到诸多工程设计与操作问题。
本文将讨论天然气集输设计中常见的问题,并提供相应的对策指南,以帮助工程师和操作人员更好地完成集输系统的设计和运营。
1. 压力管理问题问题描述天然气集输系统中的一个关键问题是压力管理。
天然气的输送需要在一定的压力范围内进行,过低的压力会导致流量不足,影响输送效率,过高的压力则会增加系统的风险,可能造成泄漏和爆炸。
对策指南•设定合理的最小运行压力和最大运行压力范围,以保证系统的安全和稳定运行。
•安装合适的调压装置和传感器,监测和调节系统的压力。
•定期进行压力测试和维护,确保设备和管道的安全性和稳定性。
2. 泄漏检测和防护问题问题描述天然气集输系统中存在泄漏的风险,尤其是在管道和阀门等关键部位。
泄漏可能导致天然气的浪费、环境污染和安全事故。
对策指南•安装有效的泄漏检测设备,可以使用红外线、超声波等技术进行检测。
•配备紧急切断装置和泄漏报警系统,确保及时采取措施,减少泄漏的影响。
•定期检查和维护设备和管道,及时修复漏损和磨损部位,确保系统的完整性和安全性。
3. 系统容量和流量管理问题问题描述天然气集输系统的容量和流量管理是一个复杂的问题。
如果系统容量过小,无法满足实际需求,会影响天然气的供应;如果容量过大,会增加系统的成本和能耗。
对策指南•通过合理的工程设计和流量预测,确定系统的容量需求。
•使用合适的管道和设备尺寸,以确保系统有足够的流量和容量。
•定期监测和评估系统的运行情况,及时做出调整和改进。
4. 温度和湿度管理问题问题描述天然气集输系统中,温度和湿度对管道和设备的运行和耐久性有重要影响。
过高的温度可能会导致设备故障,过低的温度可能会影响天然气的流动性。
对策指南•安装合适的温度和湿度传感器,监测系统的温度和湿度变化。
•使用绝缘材料和保温措施,确保系统在合适的温度范围内运行。
天然气集输工艺流程技术1. 引言天然气作为一种清洁能源,在现代社会中扮演着重要角色。
为了将天然气从采集地输送到使用地,需要经过一系列的集输工艺流程。
本文将介绍天然气集输工艺流程以及相关的技术。
2. 天然气集输工艺流程概述天然气集输工艺流程是指将采集到的原始天然气从采集点输送到加工厂、储气库或消费端的过程。
一般而言,天然气集输工艺流程包括采集、净化、压缩、输送和储存等环节。
2.1 采集天然气采集是指将地下的天然气资源开采出来的过程。
采集通常使用钻孔的方式,通过钻井设备将地下的天然气取出。
2.2 净化采集到的原始天然气中可能含有杂质和有害物质,需要进行净化处理。
净化的目的是去除天然气中的硫化物、水、杂质等有害成分,提高天然气的质量。
2.3 压缩净化后的天然气需要经过压缩处理,以便提高气体的密度和流动性。
压缩过程可以通过压缩机实现,将天然气压缩到一定的压力,使其更容易进行输送。
2.4 输送经过压缩处理的天然气可以通过管道输送或通过特殊的运输工具进行输送。
管道输送是最常用的方式,通过管道网络将天然气从采集点输送到使用点。
2.5 储存天然气可以被储存在地下的储气库中,以备不时之需。
储存可以平衡天然气的供应与需求,确保天然气供应的稳定性。
3. 天然气集输工艺流程的关键技术天然气集输工艺流程中,涉及到许多关键技术的应用。
以下是其中几个重要的技术:3.1 脱硫技术天然气中的硫化物会对环境和设备造成严重的腐蚀和污染。
因此,必须采用脱硫技术去除天然气中的硫化物。
常用的脱硫技术包括吸收法、气膜法和催化氧化法等。
3.2 压缩技术压缩技术是天然气集输过程中必不可少的环节。
压缩机的选择和运行参数的控制非常关键,影响着天然气的输送效率和安全性。
目前常用的压缩技术包括离心压缩机、螺杆压缩机和往复式压缩机等。
3.3 管道输送技术管道输送技术是天然气集输的主要方式。
有效的管道输送技术可以提高天然气的输送效率和经济性。
管道输送技术包括输气压力控制、流量检测、泄漏监测和腐蚀防护等。
天然气集输工艺流程概论天然气是一种清洁、高效的能源,广泛应用于工业、民用和发电等领域。
然而,天然气的产地常常分散,需要通过管道输送至消费地,因此天然气集输工艺显得尤为重要。
本文将介绍天然气集输工艺的基本流程和关键环节。
天然气开采天然气的开采通常是在气田进行,通过井口进行抽采。
在天然气开采的过程中,需要注意保证井口的稳定,避免泄漏和事故的发生。
开采出的天然气会被送往气处理厂进行处理。
天然气处理天然气处理是天然气集输过程中的一个重要环节,其目的是去除天然气中的杂质,提高天然气的纯度和质量。
主要的处理方法包括脱硫、脱水、除酸、降压等。
•脱硫:通过吸收剂或化学方法去除天然气中的硫化氢等有毒气体。
•脱水:去除天然气中的水分,避免管道中出现结冰等问题。
•除酸:去除天然气中的酸性物质,保护管道不受腐蚀。
•降压:将压缩的天然气降压至管道输送所需的压力。
天然气输送天然气输送是天然气集输的核心环节,经过处理后的天然气会被输送至远处的消费地。
天然气输送主要有两种方式:通过管道输送和液化天然气(LNG)输送。
•管道输送:将天然气压缩并通过管道输送至消费地,这种方式成本低廉、效率高。
•LNG输送:在气体化压缩站将天然气压缩成液态,并通过LNG船运输至消费地,适用于跨海洋、跨国家的长距离输送。
天然气储存天然气在输送过程中可能会受到天气、市场等因素的影响,因此需要进行储存以应对变化。
天然气的储存方式主要有地下储气库和地面储存罐两种。
•地下储气库:利用地下岩层或盐穴储存天然气,这种方式储存量大、安全性高。
•地面储存罐:将天然气储存在钢制或混凝土制的储罐中,适用于小规模的储存需求。
天然气分配天然气到达消费地之后,需要进行分配和调度。
分配主要是根据各个消费单位的需求进行天然气分配,保证各单位用气平衡;调度则是对输气管道进行控制和监管,确保天然气的安全、高效输送。
结语天然气集输工艺是一个复杂的系统工程,在整个过程中需要各个环节的密切协作,才能保证天然气从开采到消费的顺畅输送。
《天然气集输》课程综合复习资料一、填空题:1、气体水合物是由多个填充气体分子的构成的晶体,晶体结构有三种类型:、和,气体分子起到的作用。
2、天然气在高压下的粘度不同于在低压下的粘度。
在接近大气压时,天然气的粘度几乎与压力无关,随温度的升高而;在高压下,随压力的增加而,随温度的增加而。
3、气田集气站工艺流程分为流程和流程。
按天然气分离时的温度条件,又可分为工艺流程和工艺流程。
4、燃烧是一种同时有热和光发生的强烈氧化反应。
燃烧必需具备三个条件:一是;二是;三是。
5、天然气的含水量以单位体积天然气中所含水蒸汽量的多少来表示,有时也用天然气的来表示,是指在一定压力条件下,天然气与液态水平衡时所对应的温度,此时天然气的含水量,一般要求其比输气管线可能达到的最低温度。
6、冷凝分离轻烃回收工艺中,根据冷凝温度的不同冷凝分离分为三种:、和。
冷凝分离工艺主要由和两部分组成。
是衡量冷凝分离效果好坏的指标。
7、为保证连续生产,分子筛吸附脱水流程中必须包括吸附、和三道工序。
原料气从入塔,再生气和冷吹气从入塔。
8、国内外现有的凝析气田处理站布站方式基本上分为和两种,其中在国内的应用更为广泛。
9、冷凝分离轻烃回收工艺广泛应用于天然气的轻烃回收,其主要包括两方面:和冷凝液的。
10、根据凝液回收目的的不同,冷凝温度不同,所采用的方法分为、和。
用以描述回收装置从天然气内脱出凝液能力的指标为,指回收装置单位时间内与之比。
11、膜分离法是根据气体中各组分实现组分气体的分离。
高压原料气在膜的一侧吸附,通过薄膜扩散至低压侧。
由高压侧经薄膜进人低压侧的气体称,而仍留在高压侧的气体为。
二、判断题:1、当水分条件满足时,预测生成水合物的压力、温度条件可用图解法确定。
其中相对密度法曲线右下方为水合物存在区,左上方为水合物不可能存在区。
2、对于相同类型(即硅铝比相同)的分子筛,即使形成分子筛的金属离子不同,分子筛的孔径相同。
3、对于已经遭受水侵、并有气井出水(或水淹)的气藏,应采用强排水采气的开采方式,减轻水侵向邻井区的漫延,延长未出水气井的无水采气期,从而达到提高采收率的目的。
4、国内外现有的凝析气田处理站布站方式基本上分为分散处理和集中处理两种。
分散处理就是建设几个具有部分或全部相同功能的处理站,每个站处理若干口井的物流;集中处理是在油区内只建一个处理站,所有生产井的物流都进入这个站处理。
其中集中处理的形式在国内的应用更为广泛。
5、凝析气田的开采,对于井口压力较高、井流物温度较低的情况,为使井口节流后或在输送过程中不至于产生水化物,往往采取井口加热节流的集气方式。
这种集气方式加热与节流都在井口完成,根据井流物组成条件和工艺计算可以采取先加热后节流、先节流后加热甚至分几级节流加热。
6、凝析气田注气开采的目的就是保持地层的压力,目前可供选择的注气介质有干气、二氧化碳、氮气或氮气与天然气的混合物、水,其中回注干气是早期开发凝析气田保持压力开采所选用的方法,也是现今最有效,最经济的方法。
7、燃烧是一种同时有热和光发生的强烈氧化反应。
燃烧必需具备两个条件:有可燃物质,以及能导致着火的火源。
8、为保证连续生产,吸附脱水工艺流程中必须包括吸附、再生和冷吹三道工序。
原料气、再生气和冷吹气都是从塔底进入。
9.由于硫化氢含量高导致中毒者停止呼吸和心跳时,必须立即采取措施进行抢救,帮助中毒者恢复呼吸和心跳。
否则,中毒者将会在短时间内死亡。
中毒者也有可能自动恢复心跳和呼吸。
10.水露点是指在一定压力条件下,天然气与液态水平衡时所对应的温度。
一般要求天然气水露点比输气管线可能达到的最低温度还低5~6℃。
三、问答题:1、有水气藏的开发必须尽可能地控制气藏过早出水,特别是要避免出现不均匀的水窜、水侵,以防止水侵给气藏开发带来恶性危害。
对于已经遭受水侵并有气井出水(或水淹)的气藏采用强排水采气的开采方式可以减轻水侵向邻井区的漫延,延长未出水气井的无水采气期,从而达到提高采收率的目的。
请简述水浸的危害。
2、在天然气处理厂,天然气脱酸之后、深冷加工之前往往采用甘醇吸收脱水和分子筛吸附脱水的净化工艺,深度净化脱水后的天然气经过冷凝分离得到天然气凝析液,天然气凝析液经过稳定切割工艺可以形成所需要的产品。
试问在醇胺法脱酸气、甘醇吸收脱水、分子筛吸附脱水、以及天然气凝析液稳定切割工艺中实现气体或液体组分分离的主要依据分别是什么?3、开发凝析气藏的方式有衰竭式开发、保持压力开发和油环凝析气藏开发。
衰竭方式开发的条件有哪些?4、天然气水合物的生成条件是什么?采气管线产生水合物问题的原因是什么?可以采取哪些方法防止采气管线水合物的生成?5、简述气藏的驱动方式。
6、凝液的稳定和切割时天然气加工的最后工序,若天然气浅冷,请画图说明凝液的稳定切割流程。
7、开发凝析气藏的方式包括衰竭式开发、保持压力开发、油环凝析气藏开发三种。
其中保持压力开发是提高凝析油采收率的主要方法。
从世界凝析气藏开发的实践来看,保持压力有哪几种情况?为了保持压力,目前可供选择的注入剂有哪几种?8、天然气管输和深冷加工上游的脱水工艺如何选择?9、含硫气田的集输管道和站场设备中存在着哪种危险的可燃物质,可以采取哪些措施以防止危险事故的发生?《天然气集输》课程综合复习资料参考答案一、填空题:1、笼状晶格, I型、 II型,H型,稳定晶格。
2、增大;增加,减小。
3、单井集输,多井集输。
常温分离,低温分离。
4、有可燃物质;有助燃物质;有能导致着火的火源。
5、水露点;最大;低5~6℃。
6、浅冷、中冷和深冷。
制冷和分离。
凝液回收率。
7、再生和冷吹。
塔顶,塔底。
8、分散处理和集中处理两种,集中处理。
9、制冷和冷凝液的分离。
10、浅冷、中冷和深冷。
凝液回收率,凝液的摩尔量与原料气摩尔量之比。
11、渗透速度的不同。
渗透气,渗余气。
二、判断题:1、错2、错3、对4、对5、对6、对7、错8、错9、错 10、对三、问答题:1、水侵对气藏开发带来的影响和危害主要有以下几点。
(1)水侵使得产层内由单相气体流动变为气水两相流动,各相渗透率都明显降低,特别是如果水体为润湿相,会吸附在孔隙和裂缝壁上,减小了气体的流动通道,将导致气井和气藏的产能和产量迅速降低。
(2)根据等值渗流阻力原理和微观渗流机理,在相同压差下流体流动将优先选择在高渗介质内发生,因此在裂缝型储集层内的水侵方式为沿裂缝窜人,在不均匀水窜的水侵方式下将出现“水锁”、“水封”等现象,改变了气藏连通关系,出现了水封死气区,因此不可避免地降低了气藏最终采收率。
(3)地层水不仅矿化度很高,而且具腐蚀性,一旦流入井内将对井下管串和地面集输管网带来破坏性腐蚀,产出地面则不易处理,对环境保护带来影响,因此水侵还将直接危害地面地下集输工艺,进一步增加气藏开采的工作量和开采成本。
2、醇胺法脱酸气是依据醇胺与天然气中的酸性气体发生可逆的化学反应而实现天然气中酸性气体的分离。
甘醇吸收脱水是依据气体组分在溶液内的溶解度不同而实现气体组分的分离,利用甘醇有很强的吸收特性从而实现天然气脱水。
分子筛吸附脱水是依据固体表面对临近气体分子吸附能力的不同而实现气体组分的分离,利用分子筛对水具有选择吸附、优选吸附和高效吸附的特性从而实现天然气脱水。
天然气加工工艺中天然气凝析液的稳定和切割是依据各组分挥发度不同而实现液体组分的分离,降低天然气凝析液的蒸气压并形成各种各样的产品。
3、衰竭方式开发的条件:①原始地层压力高。
如果产层的压力大大地高于初始凝析压力,在开发的第一阶段就可以考虑充分利用天然能量,采用衰竭方式开发。
②气藏面积小。
有些凝析气藏虽然面积很大,但被断层分割为互不连通的小断块,即便凝析油含量高,但形不成注采系统,也可采用衰竭方式开发。
③凝析油含量少。
凝析气藏的高沸点烃类含量少,凝析油的储量就比较小。
如果凝析气藏主要含轻质、密度不大的凝析油,采用衰竭方式开发也可以获得较高的凝析油采收率,就可以不考虑保持压力。
④地质条件差。
如:气层的渗透率低,吸收指数低,严重不均质,裂缝发育不均以及断层分割等。
⑤边水比较活跃。
边水侵入可以使地层压力下降的速度减慢,也可以保证达到较高的凝析油采收率。
4、天然气水合物的生成条件:(1)气体处于水蒸汽的过饱和状态或者有液态水,即气体和液态水共存;(2)一定的压力温度条件——高压、低温;(3)气体处于紊流脉动状态,如:压力波动或流向突变产生搅动,或有晶种(固体腐蚀产物、水垢等)存在都会促进产生水合物。
因此,在孔板、弯头、阀门、管线上计量气体温度的温度计井等处极易产生水合物。
采气管线气体通过控制阀或孔板时,气体压力降低,同时发生J-T效应,气体膨胀降温,使节流件下游易生成水合物而堵塞管线。
对于矿场采气管线,可以采用加热和注入水合物抑制剂的方法防止水合物的生成。
5、气藏的驱动方式主要是弹性气驱和弹性水驱两种。
弹性气驱:在气藏开发过程中,没有边、底水或边、底水不运动,或者水的运动速度大大落后于气体运动的速度,驱气的主要动力是被压缩气体自身的弹性膨胀能量,气藏的储气体积保持不变,地层压力表现为自然衰竭的过程。
由于是单相流动,而且作为能量来源的气体又是开采对象,因而开采效率较高。
弹性水驱:如果水体和岩石弹性膨胀占据了一部分天然气储集空间,存在封闭的边水或底水,在开发过程中由于含水层的岩石和流体的弹性膨胀,储气空隙体积缩小,地层压力下降缓慢。
6、浅冷法得到C3+凝液。
如图所示,可生产丙烷、丁烷和天然汽油。
按各种烃的挥发度递减顺序排列各塔,这是最常见的一种塔的排列方法——顺序流程。
7、从世界凝析气藏开发的实践来看,保持压力可分为以下四种情况:①早期保持压力。
地层压力与露点压力接近的凝析气藏,通常采用早期保持压力的方式。
②后期保持压力。
即经过降压开发,使地层压力降到露点压力附近甚至以下后,再循环注气保持压力。
③全面保持压力。
如果能够比较容易地获得注入气,通常是在达到经济极限之前,将整个气藏的压力保持在高于露点压力的水平上。
④部分保持压力。
如果气藏本身自产的气不能满足注气量的要求,而购买气又不合算,则采取部分保持压力,即采出量大于注入量。
部分保持压力可以使压力下降速度减缓,从而减少凝析油的损失。
为了保持压力,目前可供选择的注入剂有干气、二氧化碳、氮气或氮气与天然气的混合物和水。
8、三甘醇吸收脱水和分子筛吸附脱水是天然气工业上常用的两种脱水方法。
两者相比:三甘醇吸收脱水,气体中残余含水量较大,露点较高,但可以满足天然气管输的要求;分子筛吸附脱水较为彻底,露点较低,可以满足深冷回收轻烃的要求,但费用较高。
因此,天然气在长距离管输之前往往是采用三甘醇吸收脱水;而在深冷加工之前,气体先经三甘醇吸收脱水,除去大部分水,再用分子筛吸附深度脱水,这样,吸附塔的负荷减少,设备尺寸减小,能耗降低,是一种非常可行的好办法。