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表3'P>
项 目VD400X104300X104200X104100X104BW18.713.310.49.2
3、改变输气压力时水化物生成状况
设定管线起点天然气压力由表1的6MPA降至3MPA,初始水蒸气含量为58.951G/NM3(饱和状态)与15G/NM3(未饱和状态),其余原始数据同表1。计算结果是未饱和状态下四种流量场合均未生成水化物,而饱和状态仅流量为100X10 4NM3/日时生成水化物一次,其水蒸气耗量为9.746G/NM3,该数值大于起点压力为6MPA的表1中数值,从而使水化物增加3.226M3/日,增幅达42.43%。由此可见,降低天然气压力可以防止水化物生成,若结合水蒸气含量的降低更为有效。但在较高水蒸气含量时降低压力,也可能使水化物生成量增加。
因此对于各种工况可以确定一个不生成水化物的界限初始压力。表1工况下四种天然气流量的界限初始压力见表4,其随流量或流速的减少而降低。当初始压力大于此值时,即生成水化物。
表-4
项 目VD400X104300X104200X104100X104BGPR5.84.53.32.4
4、改变温度时水化物生成状况
设定水蒸气含量为15.785G/NM3,天然气在管线起点的温度为20℃与10℃,后者为饱和状态,其余原始数据同表1。计算结果见表5。
表-5
项 目VD400X104300X104200X104100X104
初
始
温
度20℃1L/31.97117.9588.575HW/4.3773.6883.520GT/8.5509.6809.980 2L//34.77015.242HW//4.9584.616GT//5.4606.24010℃1L0000HW3.5083.5083.5083.508GT10.010.010.010.02L/31.98314.3526.569HW/5.3114.7184.593GT/4.9106.0506.290
由表5可见,在水蒸气含量不变条件下,当提高天然气初始温度由饱和状态变为不饱和状态时,在较大流量或流速场合,如400X104NM3/日与300X104NM3/日,可减少水化物生成,而在较小流量或流速场合,如200X104NM3/日与100X104NM3/日,增加水化物生成量。因此当初始温度变化时,流量或流速对水化物的生成与否有显著影响。在较大流量或流速范围内,可以确定一个界限初始温度,其随流量或流速的增大而降低。当初始温度低于此值时生成水化物。而在较小流量或流速下的界限初始温度值较高,超过生成水化物的临界温度。表5工况下,三种流量的界限初始温度见表6。
表6
项 目VD350X104400X104500X104BGT20.213.210.2
5、不同成分天然气的水化物生成状况
对下列体积成分的油田伴生气进行计算:CH4 81.7%、C3H8 6.2%、C4H10 4.86%、C5H12 4.94%、C02 0.3%、C02 0.2%、N21.8%,在管线起点被水蒸气饱和,其余原始数据同表1。计算结果见表7。
表7 项 目沿管线地点12345VD400 × 104L7.048////HW4.744////LPR5.677////300 ×104L4.81616.94530.633//HW4.7313.0543.663//LPR5.8723.1601.969//200×104L3.0839.70315.84525.33253.949HW4.7243.0032.9583.7865.341LPR5.9563.4812.4551.6100.839100×104L1.5144.6477.48011.33519.721HW4.7273.02.8463.3894.516LPR5.9923.5712.5721.7881.070
对比表1与表6可见,油田伴生气除流量为400X104NM3/日场合外,其他三种流量的水化物生成次数与总量均大于纯天然气的场合,单位体积天然气的水蒸气总耗量分别高1.732G/NM3、11.856G/NM3与10.875G/NM3,后两者耗于水化物的水蒸气量约为初始饱和水蒸气量的2/3左右。以上现象的产生是由于在相同温度下,水化物生成的极限压力是随天然气密度的增加而降低,油田伴生气的相对密度为0.807,而纯天然气的相对密度为0.575,因此前者的极限压力显著低于后者。流量或流速较小的场合,管线中压力下降较缓。因此油田伴生气生成水化物的次数增加,水化物总量也随之增加。对于密度较大的天然气,当流量或流速较低时,宜以较低压力输送。
