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《氣田采氣管線天然氣水合物生成條件預測》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、學兔兔www.xuetutu.com第29卷第3期oILANDGASTRANSPORTATIoNANDSTORAGE油號儲運11氣田采氣管線天然氣水合物生成條件預測梁裕如張書勤延長石油集團有限責任公司研究院，陜西西安710075摘要：延長氣田地面集氣工程采用高壓集氣工藝，天然氣在井口未經任何處理，經高壓采氣管線輸送至集氣站內進行集中處理。在一定溫度和壓力條件下，極易在采氣管線中形成天然氣水合物堵塞管道，影響采氣管線的正常運行，因此，對采氣管線水合物的生成條件進行預測是非常必要的。結合天然氣管道動力學與天然氣水合物統(tǒng)計熱力學模型，利用VB編制了計算軟件，以延長氣田采氣管線為例，對管線中天然氣水合
2、物的生成條件進行預測和分析，從計算結果可以看出，該水合物生成條件的計算方法在實際工程應用中具有一定的實用價值。關鍵詞：采氣管線；天然氣水合物；預測；分析文獻標識碼：A文章編號：1006—5539(2011)03—001l一030前言件的經驗公式(Sloan，Berge，Motiee和Hammerschmidt延長氣田采用井口不加熱、不節(jié)流，高壓集氣、集公式)進行了對比評價。中注甲醇的集氣工藝，井口天然氣未經任何處理，在一定的溫度和壓力下，極易在采氣管線中形成水合物1采氣管道沿線熱力水力耦合計算。堵塞管道，影響管道的正常運行。因此，對采氣管線水聯(lián)立質量方程、運動方程和能量守恒方程以及天合物的生成
3、進行預測是非常必要的。然氣狀態(tài)方程(BWRS方程)，采用四階龍格一庫塔積水合物的形成要滿足三個條件：一是管線中有游分法進行求解，對采氣管線進行穩(wěn)態(tài)計算。離水：二是天然氣溫度低于水合物形成溫度；三是氣質量方程：體壓力波動或流向突變產生攪動或有晶體存在。天然旦：0+氣水合物生成的預測有很多種方法，常用的有經驗圖aa解法、相平衡常數法和統(tǒng)計熱力學法。自18l0年Davy運動方程首次發(fā)現(xiàn)氣體水合物后，人們對氣體水合物I、II型熱·旦dt。O=坳s一囂d一Ij·0己)2·力學相平衡生成條件進行了大量研究。目前大多數水合物理論預測模型是在vanderWaals—Platteeuw(vd—(2)wP)模型?
4、基礎上發(fā)展起來的。AmirHeydarit等采用能量守恒方程：人工神經網絡的方法對水合物生成條件進行預測。G·一dQx=殺a[【坳。(、0U+2。j／1JKhaledAhmedAbdelfattahE對用來計算水合物形成條收稿日期：2010-09-15作者簡介：梁裕如(1984一)，女，河北石家莊人，助理工程師，碩士，主要從事油氣田地面工程研究工作。學兔兔www.xuetutu.com12天熟號與石油2011年6月NATURALGASANDOIL+fP_A~Vw_dP-I似w(9)+【(缶+譬)]c3J0RT天然氣狀態(tài)方程：式中：右方第一項表示標準態(tài)(To=273．15K，Po=0)下水的化學
5、位偏差，第二、三、四項分別表示對溫度、r，+(日o--Co+Do一)P+(6號)p壓力和濃度的校正；△w可按式(10)、(11)進行計算；w為水的摩爾分數，在溫度低于冰點時，水的摩爾分+a詈(1+唧()㈩數w可按純水處理(W=1．O)，當溫度高于冰點時則需要根據烴類氣體在水中的溶解度算出，見式(12)～摩阻系數計算采用柯列布魯克懷特公式：(14)。nfr’A抖J=)](5)Ahw=Ahw+j△GP(10)。g△C=ACpw+b(T-To)(11)2對水合物生成進行預測w]fjXoj~exp(一)氣體水合物存在兩種結構(I型和Ⅱ型)，每種結xoi=exp(Aoi+Bo／T)(13)構都存在水相(
6、或為冰、液態(tài)水或水蒸氣)。水合物狀：1一∑乾(14)態(tài)與純水態(tài)相比在能量上更為有利時，水合物就會形成。一般認為純水態(tài)轉變?yōu)樗衔餇顟B(tài)包含以下兩由式(10)～(14)可得水合物的熱力學狀態(tài)式：步：—a~w(—To,O)一flOlAVwd01P"純水(OL相)一空水合物晶格(B相)一填充了氣體——一——十I—RTo』尺J。R的水合物晶格(H相)，其中OL、B和H用來識別所考慮的三種狀態(tài)，何種狀態(tài)在能量上處于有利地位取決：lnxw一∑n(1一∑)(15于該狀態(tài)具有的最低化學位。對有水合物生成的相平衡體系，水在水合物相(H相)與在富水相(W相)中的化學位應當相等，即：3計算結果分析IZ“=(6)根據建
7、立的模型，將天然氣管道動力學與天然氣若以水在相的化學位為基準，式(6)可修改水合物熱力學結合起來，利用VB編制了計算軟件。根為：據延長氣田天然氣的組成及其它相關參數，計算采氣“=w或者△“=△(7)管道沿線壓力和溫度分布，并根據計算結果對天然氣式中：△表示空水合物晶格和填充晶格相態(tài)的水合物的生成進行預測，求出水合物形成溫度，判斷化學位差，可按式(8)進行計算；△表示完全空的水水合物在管線中的形成趨
