【摘 要】
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海底管道多为混输管道,对于低油气比的海底管道,海管中天然气输量较大,输送压力高,由于冬季时管道所处环境温度低,且由于结蜡节流的影响管道出口温度变低,再加上油气井产物中
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海底管道多为混输管道,对于低油气比的海底管道,海管中天然气输量较大,输送压力高,由于冬季时管道所处环境温度低,且由于结蜡节流的影响管道出口温度变低,再加上油气井产物中含有水,在输送过程中,极有可能在某段管道位置处产生水合物,同样堵塞管道,管线运行过程中极有可能出现蜡堵及水合物冰堵同时存在的情况,不利于海管的正常输送,对生产及管道安全产生影响,加大解堵难度。本文以理论分析和数值模拟为基础,对海底混输管线中液烃存在及蜡晶析出对水合物生成的影响进行研究。本文采用相平衡模拟软件,模拟计算液烃存在及蜡晶析出导致组分变化对水合物生成的影响。研究结果表明,液相烃类的存在可抑制水合物的生成,其抑制作用具有加和性;随着蜡晶析出量的增加,组分分布情况变化,导致同一温度下水合物生成压力下降,水合物生成压力-温度曲线右移,促进水合物的生成。以JZ21-1 WHPA至JZ20-2 BOP海管为例,计算因结蜡导致气体节流效应后温度的变化,对水合物的生成情况进行分析。研究结果表明,在亚临界流动状态下,随着节流孔直径的增加,节流压力比增大,节流后压力增大,压力损失减小;随着节流孔直径的减小,节流导致的温度降增大;当蜡沉积导致的节流孔直径低于12.3mm时,因节流导致气体通过时温度下降,可达到水合物生成的温度条件,满足管线中同时存在蜡及水合物的条件。此外,论文中还提出蜡堵及水合物堵的解决措施。研究结果对海底湿气输送管道的运行管理具有指导意义。
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