高含水期油气集输系统安全高效运行关键技术与装备
成果信息
项目年度编号: 1700300058
限制使用: 国内
省市: 山东
中图分类号: TE866
成果类别: 应用技术
成果公布年份: 2016
关键词: 油气集输系统 多流动参数监测仪 天然气分离装置
成果简介: 该项目属于石油、天然气储存与运输工程领域。 中国油田普遍进入高含水开发期,随着含水率的逐年攀升,集输系统设计能力与实际生产不匹配矛盾日益凸显,集输管网腐蚀漏失频繁,维护改造费用逐年攀升,能耗和安全问题已经成为制约油田可持续发展的瓶颈。高含水采油是一个漫长的过程,约有半数以上可采储量在该阶段采出,项目针对高含水期油气集输系统现状,研发关键技术和装备,对于增强地面集输系统的适用性,实现可持续绿色开发具有重要意义。 在“863计划”、国家自然科学基金等项目资助下,经过多年研究探索和应用实践,建立了高含水率条件下油气水流动特性智能预测模型,提出了5项关键创新技术,自主研发4类新装备,主要创新成果如下: 将油气水多相流动基本方程与油水混合物粘度BP人工神经网络预测模型相结合,建立了油气水多相流动特性智能预测模型,实现了持液率、压降、温降准确预测,最大误差≤10%;开展了集输管路压降方程敏感因素分析,采用反向跟踪算法确定高含水期集输参数界限,实现了凝点以下安全集输。 发明了气液多喷嘴临界分流取样计量方法,通过“流型整改+临界分流”保障取样流体代表性,研发了管壁多喷嘴分流取样计量装置,取样比仅取决于取样喷嘴占分流喷嘴数目的比例,无需标定,体积为传统分离多相计量装置的1/8,气液流量计量误差≤5.0%,不受入口气液相流量、流型等参数波动影响。 根据气相、液相超声回波衰减特性差别提取特征“指纹”,自主研发了多流动参数监测仪,无需破坏防腐涂层,实现了集输管路流型、液塞频率、长度、速度等典型参数的非介入实时在线监测。为控制集输管道内壁腐蚀,研发了自旋转缓蚀剂涂膜器,巧妙利用清管器前进过程中驱动轮与管壁之间的摩擦力驱动涂覆刷旋转涂覆,大幅提高了涂膜效率和质量,腐蚀速率≤0.044mm/a。 研究了超声速流动条件下非平衡气体均匀成核凝结相变规律,提出了小型化天然气超声速旋流脱水、脱重烃工艺流程,开发了超声速旋流天然气分离器优化设计软件,自主研发了一套低压降、高效超声速旋流天然气分离装置,干气出口水露点-2.8℃,脱水效率90%,脱重烃脱出率85%。 综合考虑集输系统调整改造及运行成本,建立全局目标函数,采用分层优化策略实施集油管网布局简化、优化调整,应用分时分配方法均衡联合站处理设备负荷,大幅降低集输系统能耗,形成了高含水期集输系统简化优化模式。 研究形成了高含水期油气集输系统关键技术和装备,打破了国外技术壁垒,有力推动了中国油气田地面工程领域技术进步。项目成果已在胜利采油厂、新春采油厂等高含水油田成功应用,累计产生经济效益1.3亿元,近三年经济效益7729.6万元,对其它高含水油田高效、低耗、有序开发起到重要的借鉴和示范作用,具有广阔的推广应用前景。 该项目授权发明专利9项,实用新型1项,另申请发明专利2项,发表论文65篇,SCI、EI收录论文49篇,出版专著2部。培养博士后1名,硕、博士研究生25名,油气田地面工程领域技术骨干36名,社会效益显著。
申报信息
推荐部门: 中国石油大学(华东)
计划名称: ^A国家高技术研究发展计划(863计划);^A国家自然科学基金
相关人信息
完成单位: 中国石油大学(华东) 中石化中原石油工程设计有限公司
完成人: 梁法春 曹学文 陈婧 文闯 孙媛 刘德绪 龚金海 寇杰 郑洪峰
行业及专利信息
应用行业名称: 工程和技术研究与试验发展
应用行业码: 752
转让信息
投资信息
推广信息
联系信息
联系单位名称: 中国石油大学(华东)
联系单位地址: 山东省青岛市黄岛区长江西路66号
传真: (0532)86981305
邮政编码: 266580