论水套炉的参数优化及自耗气降低技术

【摘 要】在当前社会经济高速发展的过程中，天然气已经成为推动社会全面发展的重要动力，在天然气运输的过程中，有一个环节就是需要对整个输气管道进行有效的降压，防治管道在运行的过程中出现堵塞。由于目前的操作水平还不高，为了降低水合物，一般来说，水套炉的温度是较高的，要高于水合物的，进而提升了水套炉的自耗气。下面本篇文章将对水套炉进行分析，构建相应的模型，结合该模型，对相应的水套炉进行计算和分析，进而在不同的季节如何处理该技术难题。

【关键词】燃气运输；水套炉；技术；参数优化

在当前的油田燃气运输系统中，运输设备运用的最为广泛的就是水套加热炉，在该系统中，其工艺流程的核心作用就是降低在天然气的运输过程中的能量，进而为了防止在运输过程中形成水合物，进而造成管道堵塞。相对于传统的套管加热器来说，该设备有其自身的特殊形式，主要由两个部分组成，一个是蒸汽管线，另一个是蒸汽锅炉，在常规的压力下，需要对管线进行加热，这样的装置有利于控制和运行操作，同时运行也更为安全。伴随着社会对油气资源的大量需求，油田的开发也更加深入，水套炉的用量非常的多，其耗气量的多少在很大程度上直接决定着整个油气运输的经济效益和节能降耗的目标的实现。所以，必须采取多找方式多种措施尽量降低水套炉最后的耗气量。在水套炉的运行中，之所以会造成如此之大的耗气量，一方面是结构不合理所造成的，另一方面也是在操作的过程中水平不高造成的，为了有效的预防水合物在运行中形成，水套炉在设计出口时，要将温度设计的更低，这样在运行的过程中就能有效的降低一些热量，进而达到提升水套炉的自然耗气量。

本篇文章将重点探讨怎样实现水套炉的优化，降低其温度，进而达到最后的降低水套炉耗气量的目标，最后达到节约资源，降低运输成本，优化整个运输系统的经济效益和社会效益。

1.水套炉出口温度的优化原理

在目前的天然气运输系统中，大部分的比较集中，并且其运输系统的组合形式是多样的，使用的最为广泛的有两种，一种是枝状管网；另一种是放射状网，当前使用的基本都是由这两种网状组合而成的。在运行的燃气系统中，其综合流程基本上都是统一的，一些特殊情况除外，比如：以一个地区的燃气管网为例，采取的是一种常温状态下，分离多口井几种气流的这么一种形式，其主要步骤是首先井口来气，然后对水套炉进行加热，达到升温的目标，其次再进入节流阀，在这一装置内实现降压，最后通过气液分离器进行处理，实现需要的气液分离状态，相关的液进入处理设备当中，处理好的气体进行外输。在每一个井口来气以后，都首先进入水套炉的加热升温装置中，然后在一个步骤一个步骤的进行处理。在这种高低压的分别疏松流程中，从而解决了气和液的合理外输目的，使得产气量也增加了，这些措施有很大的推广意义。

水套炉出口温度选取主要是考虑一下两方面：（1）水套炉流经水套炉流体和自耗气量出口的温度之差是成正比的，所以说，在保证入口温度不变的情况下，通常情况下，都希望将水套炉的出口温度采取多种举措进行降低，进而降低水套炉在运行过程中的自然耗气量，提升整个天然气运输系统的社会效益和经济效益。（2）但是，如果说水套炉的出口温度过低，流体在流经该设备时，因其温度达不到，进而会形成一种叫做水合物的东西，而一旦在运行过程中产生水合物，就会造成该系统不能正常的运行，带来一些不必要的麻烦，因此，在通常情况下，都会讲水套炉的出口温度控制在一定的范围之内，反之运行的过程中形成水合物，进而避免而整个系统的运行造成必要的损失。因此，必须对水套炉的出口温度做出优化，以保障系统的正常运行，以最小的自耗气量实现系统的良好运行，提升其运行的安全性和提升企业的经济效益。

2.如何构建优化数学模型

由于在气体的运输过程中，会产生节流温效应。所以，在流经节流阀的过程中，压力会降低，气体的自身温度也会降低，在这个过程中，有可能已经进入了水合物的压力以及温度范围之内，也就是说，有生成水合物的可能性，所以说，在这整个流程中，水合物的出现环节基本上就是出现在节流阀的出口位置。因此，如何实现水套炉出口温度的优化，直接决定着在系统运行中是否会产生水合物，也会关系到运行的自耗气量。

3.水套炉的效益分析和运行方案

在刚开始开采或者已经开始开采一段时间时，由于整个气的综合量十分巨大，井口的压力也十分的高，井口压力的节流幅度也非常大，这样就容易造成其温度呈现出直线降低，所以，必须采取科学有效的方法进行水套炉加热节流，而其应用最为常见的方法有两种，一种是集气站，另一种是井口，进而保证整个天然气的正常开采。伴随着整个开采进程不断的推进，井口的压力也会逐渐降低，但是，降低的幅度一般不会太大，在这种情况下，是否还需要继续打开水套炉，以及以什么样的方式打开水套炉，对于控制好生产成本，提升企业的经济效益具有重要价值。在通过一些调研之后得出，相关的开采基本上是采用的是集气站水套炉的生产参数为参考依据，构建一种特殊的数学模型，进而制定出有针对性的水套炉开设方案和方法。

4.总结

综上所述，上文重点对当前水套炉在运行过程中耗气量大的原因进行了简要分析，将天然气的节流过程中、水合物的生成条件、水套炉的加热情况等三者进行了结合，构建了一套有针对性和可操作性的水套炉开放方案，在此基础之上分析了如何优化出口的温度。通过计算后，得出了一套较为实用的水套炉开启方法，利用这种先进方法，能有效的降低水套炉在运行过程中的自耗气量，同时也降低了分离器在操作时的温度，进而达到提升运输效率、降低管网等目标，对保障整个运输系统的正常运行具有重要意义。

【参考文献】

[1]周兴付，杨功田，李春，刘杰.基于耦合模型的高压气井井下节流工艺设计方法研究[J].海洋石油，2007，02：74-78.

[2]唐建峰，李玉星，薛吉明，潘敏勇.水套炉的参数优化及自耗气降低技术研究[J].中国石油大学学报（自然科学版），2007，05：74-77.

[3]罗林波，刘延华，王燕.建南气田天然气水套炉温控节能技术[J].石油天然气学报，2009，02：360-361.

[4]刘树义，毕宏勋，常仁光，梁辉.提高冀东油田五大系统效率的研究及实施效果[J].石油工程建设，2005，S1：21-35+5.

[5]黄素兰，李杰训，李玉春.油田主要生产站（场）平面布局优化[J].石油规划设计，2003，02：6-10+47.

推荐访问:降低 优化 参数 技术 论水套炉