天然氣基礎(chǔ)知識簡介

1、天然氣基礎(chǔ)知識簡介1、根據(jù)油氣藏特點(diǎn)，天然氣可分為：氣田氣、凝析氣田氣、油田伴生氣 、氣田氣：指開采過程中沒有或只有較少天然氣汽油凝析出的天然氣。其甲烷含量約為80%90%。 、凝析氣田氣：指開采過程中有較多天然氣汽油凝析出的天然氣。 、油田伴生氣：指開采過程中與液體石油一起開采的天然氣，天然氣中重烷組分較多。2、根據(jù)烴類組分含量，天然氣分為干氣和濕氣 、干氣：指戊烷以上烴類可凝結(jié)組分低于100g/M2的天然氣，一般甲烷含量在90%以上。 、濕氣：指戊烷以上烴類可凝結(jié)組分高于100g/M2的天然氣，一般甲烷含量在80%以下。3、根據(jù)天然氣含量的差別，天然氣可分為潔氣和酸性天然氣 、潔氣：不含硫

2、或含硫量低于20mg/M2。 、酸性天然氣：指含硫量高于20mg/M2。 一、天然氣分子量，是混合氣體的分子量。是根據(jù)天然氣各組分分子質(zhì)量和它們的體積組成，用求和法計算得來的，簡稱相對分子量 M=YiMi M天然氣分子量 Yi天然氣組分體積組成 Mi天然氣組分分子量例：求天然氣分子量 組分組成 體積組成 分子量 YiMi CH4 93.5% 16.043 15 C2H6 2.3% 30.07 0.69 C3H8 1.2% 44.097 0.53 C4H10 0.3% 58.12 0.02 H2S 1.5% 34.09 0.51 N2 1.2% 28.02 0.34=100%17.09 二、天然

3、氣密度及相對密度 、天然氣密度：單位體積天然氣質(zhì)量。Kg/m3 =m/V 密度， Kg/m3 m天然氣質(zhì)量，Kg V天然氣體積，m3 、天然氣相對密度 指相同壓力溫度下，天然氣密度與空氣密度的比值 G=M/28.96 G相對密度 M天然氣分子量 三、天然氣的粘度 表示天然氣流動的難易程度的物理量，為天然氣的粘度。與其組分的相對分子質(zhì)量、組成、溫度及壓力有關(guān)。低壓條件下，粘度隨溫度升高而增大，隨相對分子量增大而減小。高壓條件下，粘度隨壓力增大而增大，隨溫度增高而減低，隨相對分子量的增大而減小。 四、天然氣具有膨脹性和可壓縮性 五、天然氣的熱值 單位天然氣完全燃燒所放出的熱量叫熱值，單位：KJ/m

4、3 天然氣的熱值在9000Kcd/m3以上，煤氣的熱值為4000Kcd/m3 六、天然氣的含水量 天然氣的含水量，與天然氣的壓力溫度有關(guān)。天然氣的含水量隨壓力的增高而減少，隨溫度的升高而增加。其含水量的多少，通常用絕對濕度、相對濕度、露點(diǎn)來表示。 、單位數(shù)量天然氣所含水蒸氣的質(zhì)量叫天然氣絕對濕度。單位g/m3 、天然氣絕對濕度與飽和濕度的比值叫相對濕度。 天然氣在壓力和溫度一定的條件下，天然氣含水量達(dá)到的最大值，為天然氣飽和濕度。天然氣的飽和濕度隨溫度的升高而增大，隨壓力的升高而降低。 、露點(diǎn)。在一定壓力下，天然氣的含水量剛達(dá)到飽和濕度時的溫度，稱為天然氣的水露點(diǎn)。 七、天然氣的爆炸性 在密閉

5、空間里，天然氣與空氣按一定比例組成混合物，遇明火發(fā)生的劇烈燃燒即爆炸。爆炸高限，當(dāng)天然氣濃度一直增加到不能形成爆炸混合物時的濃度。爆炸低限，天然氣、空氣混合物中天然氣濃度一直減小到不能形成爆炸混合物時的濃度。 甲烷的爆炸低限為4.9%，高限為15.4%。 天然氣的爆炸限為：5%15%。由于天然氣的主要組分是甲烷，故用甲烷的可燃性限代替天然氣的可燃性限一、水合物的特點(diǎn)。 是一種白色結(jié)晶固體，外觀形似松散的冰，或者致密的雪。二、形成條件。 1、氣體中水汽處于過飽和狀態(tài)。 2、有足夠高的壓力和足夠低的溫度。 3、水合物的形成還和氣體的波動有關(guān)。三、水合物對輸氣生產(chǎn)的影響 1、水合物在彎頭、閥門、節(jié)流

6、裝置處形成，使天然氣流通面積減小，形成局部堵塞，是下游壓力降低。 2、水合物在節(jié)流孔板處形成，會影響計量天然氣流量的準(zhǔn)確性。 3、水合物不及時排除，堵塞嚴(yán)重，使上游天然氣壓力上升，引起安全事故的發(fā)生。四、防止水合物形成的措施 1、提高天然氣的流動溫度，即運(yùn)用加熱系統(tǒng)對天然氣進(jìn)行加熱。 2、脫除天然氣中的水汽，即對天然氣進(jìn)行干燥。 液體吸收法脫水：利用甘醇的親水性進(jìn)行吸收水汽。 固體吸附法脫水：利用分子篩、氧化鋁、活性碳、硅膠吸附水汽能力吸附脫離天然氣中水汽1、管輸過程中不出現(xiàn)液態(tài)水2、硫化氫和二氧化碳的含量少3、固體和液體雜質(zhì)必須清除干凈 GB17820-1999項目項目一類一類二類二類三類三

7、類高位發(fā)熱量高位發(fā)熱量MJ/m331.4總硫（以硫計）總硫（以硫計）m g/m3100200460硫化氫硫化氫m g/m3620460二氧化碳，二氧化碳，（v/v）3.0水露點(diǎn)，水露點(diǎn)，在天然氣交接點(diǎn)的壓力和溫度條件下，天然氣的水露點(diǎn)應(yīng)比最低環(huán)境溫度低5 天然氣管輸系統(tǒng)返回主頁工藝流程圖輸氣站工藝流程流程操作及切換一、天然氣管輸系統(tǒng)的基本組成 天然氣從氣井中采出至輸送到用戶，其基本輸送過程是： 氣井（或油井）油氣田礦場集輸管網(wǎng)天然氣增壓及凈化輸氣干線城鎮(zhèn)或工業(yè)區(qū)配氣管網(wǎng)用戶二、管輸系統(tǒng)部分組成的功能和作用 1、輸氣站。任務(wù)是將上站輸來的天然氣分離除塵，調(diào)壓計量后按用戶要求平穩(wěn)地為用戶供氣，同時

8、負(fù)責(zé)向下游輸氣站輸氣。輸氣站還承擔(dān)控制或切斷輸氣干線的天然氣氣流，排放干線中天然氣，以備檢修輸氣干線的輸氣能力。 2、清管站。清管站有時與輸氣站結(jié)合在一起，任務(wù)是接、發(fā)清管器，進(jìn)行清管作業(yè)，排除輸氣管線內(nèi)積水污物，提高輸氣干線的輸氣能力 3、陰保站。有獨(dú)立陰保站，也有與輸氣站、清管站結(jié)合在一起的。任務(wù)是通過恒電位儀向管線提供穩(wěn)定的保護(hù)電流，防止輸氣管線的電化學(xué)腐蝕。 4、增壓站。是給天然氣補(bǔ)充能量，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為天然氣的壓能，提高天然氣壓力。增壓站除在首站設(shè)置外，還可根據(jù)輸氣工作的需要，在輸氣干線中設(shè)置一個或幾個。一、基本概念 為了達(dá)到某種生產(chǎn)目的，將各種設(shè)備、儀器以及相應(yīng)管線等按不同方案進(jìn)行

9、布置，這種布置方案就是工藝流程。輸氣站的工藝流程，即輸氣站的設(shè)備、管線、儀表等的布置方案，通過輸氣站的設(shè)備、儀表及相應(yīng)的工藝流程，完成輸氣站承擔(dān)的各種輸氣任務(wù)。 表示輸氣站工藝流程的平面圖形，稱為工藝流程圖。二、輸氣站設(shè)備的基本組成 1、分離器。用來分離天然氣中少量液態(tài)水、沙礫等雜質(zhì)，保證天然氣氣質(zhì)要求。 2、清管收發(fā)球筒。用來進(jìn)行清管作業(yè)，發(fā)送和接收清管器，清除管內(nèi)污物 3、自力式調(diào)壓閥。用于自動調(diào)節(jié)輸氣站或用戶的壓力。 4、閥門。用以切斷或控制天然氣氣流的壓力、氣量。 5、安全閥。管線設(shè)備超壓時自動開閥泄壓，保證管線安全。 6、流量計、溫度表、壓力表。用來測算天然氣輸進(jìn)時的各種參數(shù)。 7、

10、壓力變送器、壓差變送器、溫度變送器。傳輸壓力、壓差、溫度等電信號至計量系統(tǒng)進(jìn)行天然氣流量計算。三、工藝流程圖圖例 球閥旋塞閥閘閥截止閥（螺紋連接）截止閥（法蘭連接）孔板絕緣法蘭自力式調(diào)壓閥PI壓力表TI溫度表過濾器放空管線輸氣管線排污管線輸氣站正常輸氣流程返回主頁場站試壓門站專線置換投產(chǎn)置換清管工藝輸氣站正常輸氣流程FL601MM620762146401M61016204610962166304上游清管站來氣上游清管站來氣6405J6016102S60162156104J602M6106M6103MH601去排污池去排污池F6016306H602生活用氣生活用氣M630262136403630

11、16303去下游清管站去下游清管站640463056506 去門站去門站6108T602T601650562066205J603KF602KF601H603PCVPCV6107MM62026402FL6026203620163086208中壓放空中壓放空 65046507FL6011、正常供氣并向 下游輸氣流程2、越站輸氣流程3、清管收球流程4、清管發(fā)球流程 返回輸氣站正常輸氣流程FL601MM620762146401M61016204610962166304上游清管站來氣上游清管站來氣6405J6016102S60162156104J602M6106M6103MH601去排污池去排污池F60

12、16306H602生活用氣生活用氣M63026213640363016303去下游清管站去下游清管站640463056506 去門站去門站6108T602T601650562066205J603KF602KF601H603PCVPCV6107MM62026402FL6026203620163086208中壓放空中壓放空 65046507FL6011、正常供氣并向 下游輸氣流程2、越站輸氣流程3、清管收球流程4、清管發(fā)球流程 返回輸氣站正常輸氣流程FL601MM620762146401M61016204610962166304上游清管站來氣上游清管站來氣6405J6016102S60162156

13、104J602M6106M6103MH601去排污池去排污池F6016306H602生活用氣生活用氣M63026213640363016303去下游清管站去下游清管站640463056506 去門站去門站6108T602T601650562066205J603KF602KF601H603PCVPCV6107MM62026402FL6026203620163086208中壓放空中壓放空 65046507FL6011、正常供氣并向 下游輸氣流程2、越站輸氣流程3、清管收球流程4、清管發(fā)球流程 返回輸氣站正常輸氣流程FL601MM620762146401M61016204610962166304上游

14、清管站來氣上游清管站來氣6405J6016102S60162156104J602M6106M6103MH601去排污池去排污池F6016306H602生活用氣生活用氣M63026213640363016303去下游清管站去下游清管站640463056506 去門站去門站6108T602T601650562066205J603KF602KF601H603PCVPCV6107MM62026402FL6026203620163086208中壓放空中壓放空 65046507FL6011、正常供氣并向 下游輸氣流程2、越站輸氣流程3、清管收球流程4、清管發(fā)球流程 返回輸氣站正常輸氣流程FL601MM620762146401M61016204610962166304上游清管站來氣上游清管站來氣6405J6016102S60162156104J602M6106M6103MH601去排