[發明專利]一種用于輸氣管道的天然氣水合物堵塞消除方法

在審

• 申請號: 202211127328.0
• 申請日: 2022-09-16
• 公開（公告）號: CN115405800A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 姚海元;陳海宏;李清平;伍壯;鄭利軍;秦蕊;楊博;李焱;李丹;謝振強;黃婷
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油研究總院有限責任公司
• 主分類號: F16L55/24
• 分類號: F16L55/24;F17D1/04;F17D1/07;F17D3/01
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

本發明公開了一種用于輸氣管道的天然氣水合物堵塞消除方法。本發明一種用于輸氣管道的天然氣水合物堵塞消除方法，包括如下步驟：將輸氣管道中天然氣水合物堵塞段中通入惰性氣體置換其中天然氣，且保持所述天然氣水合物堵塞段兩端的氣相空間壓力平衡，則輸氣管道中的天然氣水合物進行分解。本發明方法使用惰性氣體來置換輸氣管道內原有的天然氣，從而改變水合物相和管內氣相間的天然氣化學勢之差，進而實現對水合物的分解。

技術領域

本發明屬于油氣管線輸送流動安全保障技術領域，具體涉及一種用于輸氣管道的天然氣水合物堵塞消除方法。

背景技術

天然氣水合物是水與甲烷、乙烷、二氧化碳等氣體形成的籠狀晶體化合物。在油氣開采和輸送過程中，由于高壓和低溫條件，很容易形成氣體水合物堵塞管道，阻礙正常生產。自1934年國外在天然氣輸送管道中首次發現水合物堵塞以來，隨著油氣資源的開發不斷向深水和超深水領域發展，由水合物堵塞和堵塞消除方法不當引發的安全事故頻發。對油氣輸送管線水合物堵塞消除方法的研究已成為流動安全保障領域的熱點。

目前，常用的水合物堵塞消除方法主要包括加熱法、降壓法和注抑制劑法，然而這些方法在實際應用過程中都存在一定的不足。加熱法所消耗的能量較多且需使堵塞塊均勻受熱以防止由局部增加導致的管線破裂和水合物二次生成。降壓法主要包括單端降壓和雙端降壓。單端降壓在應用過程中由于堵塞塊兩端存在較大壓差，容易導致堵塞塊高速移動并造成管道破裂。雙端降壓法的應用則因深水采輸系統的特殊結構和深水靜壓水頭的存在而大大受限。注抑制劑法則存在抑制劑用量大、經濟性差、環境污染性強等缺點。因此，目前亟需一種安全、經濟、簡便的輸氣管道水合物堵塞消除方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于輸氣管道的天然氣水合物堵塞消除方法。

本發明方法使用惰性氣體來置換輸氣管道內原有的天然氣，從而改變水合物相和管內氣相間的天然氣化學勢之差，進而實現對水合物的分解。

本發明提供了一種用于輸氣管道的天然氣水合物堵塞消除方法，包括如下步驟：

將輸氣管道中天然氣水合物堵塞段中通入惰性氣體置換其中天然氣，且保持所述天然氣水合物堵塞段兩端的氣相空間壓力平衡，則輸氣管道中的天然氣水合物進行分解。

上述的方法中，所述惰性氣體選自氮氣、氬氣和氦氣中的至少一種，上述惰性氣體不易與天然氣形成水合物，以利于置換。

上述的方法中，將所述輸氣管道水合物堵塞塊兩端的氣相空間通過進氣管線相連通，所述進氣管線上通過管路與進氣罐相連；所述進氣罐在置換開始前充有所述惰性氣體；

將所述輸氣管道水合物堵塞塊兩端的氣相空間通過排氣管線相連通，所述排氣管線上通過管路與排氣罐相連；所述排氣罐在置換開始前其內部為常壓空氣。

上述的方法中，所述輸氣管道水合物堵塞塊兩端的氣相空間連接的進氣管線的兩端上分別設置壓力傳感器、進氣閥；

所述進氣管線與所述進氣罐相連的管路上設置氣體流量計、調壓閥及氣體壓縮機。

上述的方法中，所述輸氣管道水合物堵塞塊兩端的氣相空間連接的排氣管線的兩端上分別設置排氣閥；

所述排氣管線與所述排氣罐相連的管路上設置氣體流量計、排壓閥。

上述的方法中，所述排氣罐上部安裝有安全閥及背壓閥。

上述的方法中，所述排氣罐上還連接氣相色譜儀。

上述的方法中，在所述置換開始前，調節所述進氣罐輸出的所述惰性氣體的壓力比所述輸氣管道水合物堵塞塊兩端的氣相空間的壓力高0.5MPa～1.0MPa。

上述的方法中，在所述置換開始前，將所述排氣罐內的壓力設置為所述輸氣管道水合物堵塞塊兩端氣相空間的壓力。