我国台西南附近构造沉降与沉积作用对气水合物成藏的可能控制.pdf

第 15卷 第 6期 天 然 气 地 球 科 学 VO1．15NO．6 2004年 12月 NATURA1 GAS GEOSCIENCE Dec． 2004 非常规天然气 ：水合物气 集气管线天然气水合物生成理论模型及 堵塞预测研究 杨军杰 ，蒲春生 (西安石油大学石油工程学院，陕西 西安 710065) 摘 要 ：在集气管线中一旦 出现水合物堵塞 ，就要进行解堵 ，但通常比较 困难 ．而且影响正常运行 ，有 时还会 引起事故。因此，对于新投产或已正常运行的集气管线，如何预先判定在什么位置、什么条件 下会形成水合物堵塞，如何采取经济有效的解堵预 防措施，一直是天然气界十分关注的问题 。在前 人工作的基础上，运用化工热力学和数值分析等基本 原理 ，并结合水合物生成动力学机理及 气体水 合物分子热力学模型，将天然气水合物分子热力学和集气管线中天然气动力学有机结合起来，建立 了集气管线天然气水合物堵塞预测模型 。利用建立 的数学模型，并在参考 国内外有关资料基础上． 研制 了集气管线天然气水合物堵塞预测软件 GGP—NGH 1．0。 关键词 ：集气管线 ；水合物堵塞 ；预测；计算机 ；模拟 中图分类号：TE382 文献标识码 ：A 文章编号 ：1672—1926(2004)06～0660—04 他们将会悬浮在物流中，并聚集在一起 ，最终形成流 动堵 塞物 。他们也会堵塞在压力计测量孔和流量计 天然气水合物堵塞的防治是气 田安全高效开发 的出入 口，导致压力读数错误和计量错误。一旦发生 的难题之一 。在气井降压生产的过程 中，由于温度场 堵塞 ．就很难除去水合物 。因此 ，对于新投产或 已正 和压力场大幅度变化 ，在集气管线中通 常要形成水 常运行的集气管线 ，如何预先判定集气管线中在什 合物 ，尤其是在阀门、分离器人 口、管线 弯头和三通 么位置 、什么条件下会形成水合物堵塞 ，如何采取经 等处 ，更易形成堵塞ll。。。。常常堵死生产管柱及集气 济有效的预防措施 ，对 已形成的水合物堵塞如何进 管线 ，直接影响气井 的正常生产和天然气外输，这不 行准确诊断与评价 ，并提 出行之有效的解堵措施 。一 仅会给气井 的生产带来 困难 ，而且给气井的科学管 直是天然气科学界十分关注的问题，也正是本文研 理也造成严重危害 。 究的 目的。 水合物的生成一般需要具备 3个条件 ：①气体 1 天然气水合物形成的热力学模型 中有液态水存在或含有过饱和状态 的水汽 ；④有足 够高的压力和足够低 的温度 ；@在上述条件下，气体 1．1 双过程水合物成核动力学机理模型理论 压力波动或流向突变产生搅动或有晶体存在都能够 水合物 的成核过程 同时进行着两个动力学过 促进水合物 的形成 。值得注意的是 ：当高于水合物形 程 ：准化学反应动力学和吸附动力学过程 。 成 的临界温度时，不论压力多大 ，也不会生成气体水 首先通过准化学反应生成化学计量型的基础水 合物。 合物 。这一过程可以由下面的化学反应来描述 ： 集气站至净化厂或长输管线首站之间的管线称 H2()+ 2G— G ·H!() 为集气管线 。在天然气集输管线中有水合物形成时，