煤层气聚乙烯采气管道设计技术探讨

我国具有丰富的煤层气资源,近几年我国政府非常重视煤层气产业发展,目前煤层气的采出技术及地面工程集输工艺逐步成熟。煤层气井口气体产量较低且不稳定,压力较低且波动较大的特点;经过大量调研对比,低压煤层气采气管道管径小于DN200的采用聚乙烯(PE)管道具有减少投资,施工方便,耐防腐等特点;针对这些特点分析探讨煤层气聚乙烯采气管道设计技术。     

PIPEPHASE在复杂集输管网计算中的应用

在应用PIPEPHASE对复杂集输管网进行工艺模拟计算时,直接建立整个管网的计算模型会产生大量的中间节点,影响运算速度,甚至可能导致计算失败,且模型复杂,不便于修改模型参数。以煤层气集输管网管径优化计算为例,运用能量平衡和质量守恒原理将复杂集输管网分解成多个简单子管网,在PIPEPHASE中从集中处理站开始由近及远反算各子管网的压力、温度、流量,从而确定整个管网的压力、温度、流量分布和最优管径方案。     

天然气凝析液起伏管道集输敏感特性模拟研究

天然气凝析液管道采用气液混输技术进行输送,地形起伏可能造成管线内流型复杂和流动不稳定,导致管线低洼处容易产生积液,影响集输效率。采用多相流模拟软件LedaFlow建立某凝析气田集输管道水力模型,模拟分析地形起伏对管线压力和持液率分布的影响,探究削弱地形起伏对压力波动影响的集输条件,模拟分析输气量、管径以及管道出口压力对起伏管道水力特性的影响。研究表明:地形起伏增大了压力和持液率的波动,使流动不稳定。高输量、小管径和低压集输能够削弱地形起伏的影响。高压集输压降小,低压集输压降大,存在最优运行压力使生产成本最低。该研究为气液混输管路输送参数的选取提出了合理化建议,对复杂地貌条件下天然气凝析液集输管道的设计和运行管理具有意义。     

基于OLGA的起伏湿气集输管道水力特性研究

由于多相流动的经济性,气田大部分集输管道都采用气液混输技术。集输管线在通过地形起伏的地区时,气体的压力、温度及流速将随之变化,地形起伏不均是造成气田气液混输管道生产不稳定的一个重要因素。采用多相流模拟软件OLGA建立了湿气集输管道水力计算模型,模拟分析了地形起伏程度、管道输气量、管径、含水率对管道压降的影响。并对不同影响因素下的模拟结果进行分析,该分析结果为地形起伏地区气田集输管道的运行管理和设计提供了理论基础。     

煤层气井口集输工艺研究

煤层气田具有低压、地产的特点,其地面集输工艺极其复杂。本文针对煤层气井口集输工艺进行了研究,包括井口采用注甲醇防冻堵工艺以及井口集输工艺。     

煤层气集输管径的选择

集输过程中,通过对比不同流量时不同流速下单位管线长度的压降,发现应采用"低流量低气速,高流量高气速"的方式,来合理选择不同管段流速和管径,有效利用井口压力能,使集输管线管径配比方案达到最优化,进而控制集输管线投资,提高经济效益。     

大牛地气田大98井区集输管道管材的选择

针对气田的气藏参数条件,对气田集输管道材料选择进行了研究。根据管径、设计压力、自然条件等因素,结合几种常用钢管的优缺点,确定管型;在确定管型后,根据计算壁厚及集输管道对管材强度、韧性、焊接性等要求最终确定其钢级。     

延川南煤层气田集输管网优化方法研究

本文采用传统的管网分级优化技术,结合延川南煤层气田实际情况,合理优化约束条件,考虑地形起伏和集气规模等对整个管网系统布局方面的影响,优选传统的数学模型方法,建立了适合本区块煤层气集输管网优化的数学模型,并应用于对气田集输管网管径、壁厚等参数进行优化的设计中,达到了管网建设投资费用最省这一目的。     

基于分级优化算法的煤层气集输管网优化研究

煤层气具有压力低、初期及单井产量低、井网密集等特点,其集输工艺与传统气田有所不同。为适应煤层气的特点,提出了一种分级优化算法,以管线最短为目标进行最优井组划分,采用加权平均法进行站场位置优化,采用Prim算法进行枝状管网的布局优化,采用改进的遗传算法进行参数优化,编制了煤层气集输管网优化软件,并对国内某煤层气田的集输管网进行了优化设计。实例计算表明优化效果良好,对煤层气集输管网的设计工作具有一定的指导作用。     

煤层气采出水集输管网模拟计算

分析了煤层气集输管网建设的重要性,并根据井场正常水量及最大水量的集输要求,通过PIPEPHASE软件模拟计算各井口回压,合理选择集输管网管径;在集输管网超压处,设置减压阀组,并通过比选确定减压阀组阀后压力,以满足新建集输管网生产运营需求。     

神府煤水煤浆管道输送试验研究

为获得神府煤水煤浆最佳管道输送参数,进行了水煤浆流变性试验,确定了水煤浆临界剪切速率。通过水煤浆剪切速率和剪切应力的关系确定神府煤水煤浆流变性模型,拟合出适于神府煤水煤浆流变性的数学方程。在不同管道直径和水煤浆浓度下,研究了水煤浆平均速率对管道压力损失的影响,得到了最佳水煤浆管道输送参数。结果表明:神府煤水煤浆临界剪切速率为40.74 s-1,水煤浆拟合后的流变方程符合宾汉塑性体模型,适宜泵送和管道输送。低浓度、低黏度的水煤浆更适合管道输送。在水煤浆平均流速相同的条件下,管道直径越小,管道压力损失越大。管道直径为200~300 mm时,神府煤水煤浆在管道输送中的压力损失在工业应用合理范围内,适宜管道输送。     

含煤粉的煤层气T型管道颗粒分布特性

煤层气开采过程中,煤粉不可避免地进入集输管网,进而形成气固两相流动。基于湍流模型,采用FLUENT模拟软件计算广泛应用于煤层气集输管网的水平T型弯管的流场,得到气体和煤粉的速度场分布及各出口煤粉浓度,并分析管道分支处煤粉在气流扰动下的浓度分布,结果表明:气流经过支管后,部分煤粉滞留于管壁,支管两侧管壁煤粉浓度相差较大,各出口煤粉排出量也存在差异。     

高固气比状态下的粉煤气力输送

在自建的气力输送系统上,进行了高固气比状态下粉煤气力输送研究.分别在内径为15、20、32 mm的管道中进行了输送实验,考察了操作参数对粉煤质量流量、固气比、表观气速等气力输送特征参数的影响.结果表明,输送固气比达到200～580 kg•kg^-1;随气体流量增加,粉煤的质量流量增大,而固气比降低;与输送压力的影响相比,管径对粉煤质量流量的影响程度更为显著;给出了基于本系统描述各参数之间相互关系的经验方程,表明较小的气量和较大的输送管径更有利于实现高固气比状态下的粉煤气力输送.     

气田地面集输管网参数优化设计

气田集输管网参数优选是气田地面工程规划设计的关键,开展集输管网参数优化可以有效降低集气系统投资。针对气田常用管网结构和工艺流程,考虑伴热带传热对于管道工艺计算的影响,建立了以管网建设费用最小为目标,以温压平衡、经济流速、节点流量平衡等为约束条件的气田集输管网参数优化数学模型,根据模型的结构特点设计了粒子群智能求解算法,结合C#语言和Access数据库开发了优化设计软件。实例验证得出,模型及算法正确,粒子群求解算法可靠性和收敛性良好,优化软件稳定高效。     

PET熔体直纺夹套管的设计

介绍PET熔体输送的工艺流程,从初选管径、管道中的停留时间,熔体流动的压力降计算,熔体管道的局部压力降,减小管道应力的配管设计,管内其他部件的设计等方面。对PET熔体直纺夹套管的工艺设计进行了论述。     

油井管硫化氢腐蚀研究进展

油井管的防腐蚀工作是油田事业发展的关键,正确认识管道腐蚀产生的原因对油田的发展至关重要。导致油井管腐蚀的因素有很多,其中含硫化氢介质流动引起的腐蚀和应力集中等问题会加速管柱壁厚减薄,降低管柱强度。概述了在硫化氢环境下油井管腐蚀的影响因素,讨论了硫化氢分压、介质温度、介质流速等因素对硫化氢腐蚀的影响。     

影响降膜蒸发器关键设计参数的因素分析

降膜蒸发器是一种高效并被广泛应用的关键设备。介绍了蒸发器的设计计算逻辑及数学模型,分别计算了系统压力、单管液体流量、强制循环量以及管径管长对蒸发器设计的影响,并对分析结果进行分析和比较,得出系统压力是影响蒸发器规模的主要因素。提高系统压力可大幅度降低蒸发器规模,降低投资成本。在保证蒸发器最低液体流量前提下,选用较低的单管液体流量和较大的强制循环比可以提高系统的稳定性能。     

城市天然气管道的参数优化设计

通过管段的管径、壁厚、节点流量、强度、稳定性等约束条件,优化设计了城市天然气管网.同时根据技术经济学原理,引入了复利系数等作为管道的经济指标,建立了管网的数学模型,并且进行了参数优化.利用二次插值法和罚函数相结合,可将相关约束条件与目标函数构造为无约束函数求解,证明该设计方法具有可行性,对城市天然气管道的优化设计具有一定的实践指导意义.