集輸技師培訓教程書籍信息

《裝備技師培訓教程》是2010年6月群眾出版社出版的圖書，圖書作者是公安部消防局。2100433B

《集輸工》是由中國石油天然氣集團公司職業(yè)技能鑒定指導中心，依據(jù)集輸工職業(yè)資格等級標準，統(tǒng)一組織編寫的《石油石化職業(yè)技能培訓教程》中的一本。主要內容包括油氣集輸及工藝流程、容器及相關工藝安裝、集輸用泵、集輸電氣設備、計量儀表及控制系統(tǒng)、常用工用具、安全生產(chǎn)及培訓等集輸工應掌握的基礎和專業(yè)知識。

《集輸工》語言通俗易懂，理論知識重點突出，實用性和可操作性較強，是集輸工職業(yè)技能培訓的必備教材。

影響因素

概述

煤層氣田的特點是煤層氣（煤層氣）組分較純，氣田單井產(chǎn)量低，井網(wǎng)分布密集且井口數(shù)量眾多，井口壓力一般在0.5 bar 左右，壓力較低。常見的煤層氣田集輸工藝一般為低壓集氣、多井串接、集中增壓。由于煤層氣田集輸壓力較低，需建設大量管道，投資費用高。研究煤層氣集輸管道設計影響因素及其規(guī)律對管道參數(shù)設計和優(yōu)化、降低管道總體投資具有重要意義。本文采用多相流模擬軟件OLGA 建立了煤層氣集輸管道水力計算模型，模擬分析管道流量、管徑、含水率、進站壓力對管道壓降參數(shù)的影響。

1 基礎參數(shù)

管道集氣站進站壓力0.5 bar，井口流量150 kg/h，管徑150 mm。模擬使用的煤層氣帶有少量的游離水，含水率為0.50%。

2 計算結果分析

2.1 流量影響計算結果

集氣站的進站壓力設為0.5 bar，管道總長為5 公里，由于管道最大高程差低于100 m，可認定為該集氣管道的水平管道，管徑設定為150 mm。煤層氣單井產(chǎn)量較低，因此，本次計算選取了50 kg/h至400 kg/h 的8 種井口流量，可包括大部分煤層氣田的實際井口流量值。

在管徑和進站壓力固定時，管線壓降隨著流量的增加而增大。當流量為50 kg/h 時，管道沿線壓力從0.509 bar 降低到0.5bar，壓降為 0.18×10-5 bar/m；當流量增大為 400 kg/h時，管道沿線壓力從 0.783 bar 降低到 0.5 bar，壓降為 5.66×10-5 bar/m。這是由于在相同管徑的條件下，流量與流速成正比，而摩擦阻力與流速的平方成正比，因此，在管道內壁阻力的作用下，流量的逐漸增加導致壓降越來越大。

2.2 管徑影響計算結果

集氣站的進站壓力設為0.5 bar，管道總長為5 公里，管道流量為150 kg/h，選取了8 種管徑。在相同流量工況條件下，管線壓降隨著管道的增大而顯著減小。管徑對管道壓降影響較大，當管徑為80 mm 時，管道沿線壓力從1.244 bar 降低到0.5 bar，壓降為14.88×10bar/m；當管徑增大為300 mm 時，管道沿線壓力從0.502 bar 降低到0.5 bar，壓降為0.04×10bar/m。因此，管徑的增大會顯著減小管道的壓降。管徑80 mm 至150 mm 范圍內的管道壓降變化幅度較大，管徑150 mm 至300 mm 范圍內的管道壓降變化幅度不大。因此，當管徑增大到一定程度時，增大管徑對降低管道壓降作用不大。這是由于當流量一定時，管徑越大，管道的截面積就越大，流速越小，管道的摩阻就會越小，壓降變化也就會越小。

2.3 含水率影響計算結果

集氣站的進站壓力設為 0.5 bar，管道總長為 5公里，管道流量為 150 kg/h，管徑設定為 150 mm，選取了不同含水量進行計算。煤層氣內的含水率的變化對管道壓降變化的影響不明顯。當含水率為0.20% 時，管道沿線壓力從0.558 7 bar 降低到0.5 bar，壓降為1.175×10bar/m；當含水率增大為1.00%時，管道沿線壓力從0.558 6 bar 降低到0.5 bar，壓降為1.172×10bar/m。

2.4 進站壓力影響計算結果

設定管道長度5 km，管道流量為150 kg/h，管徑設定為150 mm，針對管道進站不同壓力工況進行計算。當進站壓力為0.5 bar 時，管道沿線壓力從0.558 7 bar 降低到0.5 bar，壓降為1.175×10bar/m；當進站壓力增大為0.6 bar 時，管道沿線壓力從0.601 9 bar 降低到0.6 bar，壓降為0.039×10bar/m。壓降較為明顯。但是隨著進站壓力繼續(xù)增大到1 bar時，管道沿線壓力從1.001 2bar 降低到1 bar，壓降為0.024×10bar/m。壓降降低的幅度并不明顯。

3 敏感因素分析

根據(jù)管道壓力梯度的變化程度判斷管道流量、管徑、含水率和進站壓力對管道參數(shù)影響的敏感性。當壓降變化幅度超過5×10bar/m 時，即認為管道對該參數(shù)敏感。從上述計算結果可以得到煤層氣集氣管道參數(shù)的敏感性情況。

4 結論及建議

（1）管徑和流量是影響煤層氣集輸管道參數(shù)設計的關鍵影響因素，且管徑的影響最大，應著重考慮管徑的影響，以達到在設計過程中的優(yōu)化目標。

（2）盡管增大管徑對管道計算的影響很大，但是當管徑增大到一定值時，繼續(xù)增大管徑不再明顯影響管道壓降，因此，在集輸管道設計中，存在一個最優(yōu)管徑。

（3）煤層氣氣質較純，含水量不高，且隨著含水量的增高，管道壓降變化幅度很小，但是，當含水量過高時，應考慮管道內積液量的增加帶來的管道排液問題。 2100433B