【正文】 主要的關(guān)系式。 Hammerschmidt 法： ? ?1 KXT XM?? ? （ 41） NielsenBucklin 法： ? ?72 1 mT M X? ? ? ? （ 42） 冰點下降法 39。TT? ? ? （ 43） 2 3 439。T A B W C W D W E W? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 44） 式中 T? —— 水合物生成溫度降， K； M —— 抑制劑的相對分子質(zhì)量， kg/kmol； K —— 抑制劑種類常 數(shù)，甲醇、乙醇、異丙醇、氨為 1228；氯化鈣為 1220；乙二醇為 2195； X —— 抑制劑質(zhì)量分數(shù)； mX —— 甲醇在抑制劑水溶液中的摩爾分率； 39。T? —— 抑制劑冰點值； 33 W —— 抑制劑溶液重量濃度， %。 式（ 44）中 A 、 B 、 C 、 D 、 E 的取值見表 42。須指出的是，式（ 41）適用于甲醇水溶液質(zhì)量濃度小于 25%，甘醇水溶液質(zhì)量濃度大于 50~60%；式（ 42）適用于甲醇水溶液濃度高的情況；式（ 43）可用于任何抑制劑 ，因此，本文選取式（ 43）進行計算 。 不同 質(zhì)量 濃度 抑制劑 的水合物生成曲線如圖 43 和圖 44 所示。 表 42 式（ 44）中系數(shù) 甲醇 A B C D E 適用條件 10 1 10 1 10 3 10 4 0 W %68% 102 10 4 10 6 68%W %% 0 0 0 %W %100% 乙二醇 A B C D E 適用條件 10 2 10 1 10 3 10 5 10 7 W %56% 10 1 10 2 10 5 10 7 56%W %100% 由圖 4圖 44 可知，西二線 西段 的抑制劑最低質(zhì)量濃度為：甲醇， 25%；乙二醇，40%。 34 5 . 0 05 . 0 01 5 . 0 02 5 . 0 03 5 . 0 0 5 0 0 . 0 0 0 1 0 0 0 . 0 0 0 1 5 0 0 . 0 0 0 2 0 0 0 . 0 0 0 2 5 0 0 . 0 0 0 溫度（℃）里程（ km ）天然氣溫度水合物生成溫度（ 10% 甲醇）水合物生成溫度（ 20% 甲醇）水合物生成溫度（ 25% 甲醇）水合物生成溫度（ 30% 甲醇） 圖 43 不同質(zhì)量濃度甲醇抑制劑水合物生成曲線 35 5 . 0 05 . 0 01 5 . 0 02 5 . 0 03 5 . 0 0 5 0 0 . 0 0 0 1 0 0 0 . 0 0 0 1 5 0 0 . 0 0 0 2 0 0 0 . 0 0 0 2 5 0 0 . 0 0 0 溫度（℃）里程（ km ）天然氣溫度水合物生成溫度（ 10% 乙二醇）水合物生成溫度（ 20% 乙二醇）水合物生成溫度（ 30% 乙二醇）水合物生成溫度（ 40% 乙二醇） 圖 44 不同質(zhì)量濃度乙二醇抑制劑水合物生成曲線 36 （ 2）抑制劑用量的確定 抑制劑用量包括兩部分，即液相用量和氣相蒸發(fā)量。抑制劑用量必須達到一定濃度。 計算抑制劑最小單位耗量的普遍式如下： ? ?1 2 2 3212 10W W CqCCC ????? ? ? ?? （ 45） 式中 q —— 抑制劑最小單位耗量， g/m3； 1W —— 抑制劑入口 處氣相含水量， g/m3； 2W —— 抑制劑出口處氣相含水量， g/m3； 1C —— 抑制劑加入質(zhì)量濃度， %； 2C —— 抑制劑移出質(zhì)量濃度； ? —— 系數(shù)，對電解質(zhì)可取 ? =0；對甲醇 ? 是溫度和壓力的函數(shù)，可按式（ 46）計算： ? ?22 6 . 0 5 4 1 0 1 1 . 1 2 80 . 71 .9 7 1 0 e TP? ?? ? ? ???? （ 46） 式中 P —— 體系壓力， MPa； T —— 體系溫度， K。 式（ 46）用于計算甲醇抑制劑的氣相蒸發(fā)量 （按入口條件計算） ，乙二醇抑制劑的蒸汽壓較低，氣相損失小，氣相蒸發(fā)量可采用經(jīng)驗數(shù)據(jù) 。 用式（ 45）求得抑制劑的單位最小用量后，便可求得抑制劑的用量，為保險起見，實際用量取計算值 的 ~ 倍。 西二線 西段 抑制劑 注入量 計算 按最不利工況 計算 （入口處按最大含水量 400ppm 計算，出口處按飽和含水量計算） ，如表 43和表 44所示 。 表 43 西二線 西段 管道 最不利工況下 進、出口 天然氣 含水量 入口壓力（ MPa） 出口壓力（ MPa） 入口溫度（℃） 出口溫度（℃） 入口 含水量（ g/m3） 出口 飽和 含水量（ g/m3） 12 5 40 0 37 表 44 西二線 西段 管道抑制劑注入量 抑制劑 類型 加入質(zhì)量濃度（ %） 移出質(zhì)量濃度（ %） 抑制劑用量計算值（ g/m3） 抑制劑用量實際值（ g/m3） 純抑制劑用量（ kg/104m3） 抑制劑注入量（ L/104m3） 甲醇 50 25 60 25 70 25 80 25 90 25 100 25 乙二醇 60 40 70 40 80 40 乙二醇溶液粘度較大，影響天然氣流動，故乙二醇溶液質(zhì)量濃度不宜大于 80%。 由表 44可知，抑制劑 的最佳 注入 質(zhì)量 濃度 和 注入量 為：甲醇，注入質(zhì)量濃度 60%，注入量 ；乙二醇，注入質(zhì)量濃度 80%，注入量 。 甲醇與乙二 醇相比用量小，價格低，因此， 西二線 西段 可 采用 注入甲醇抑制劑防止生成水合物。 綜上所述，建議西二線西段 各站場 在春、夏、冬季 采用提高天然氣溫度和注入甲醇抑制劑 相結(jié)合 的方法防止生成水合物。 通過啟動壓縮機盡可能提高天然氣的出站溫度，當(dāng)下一站天然氣進站溫度高于進站壓力條件下的水合物生成溫度時，該站不需要注入 甲醇 抑制劑，否則需要在壓縮機出口以后注入甲醇抑制劑。 甲醇抑制劑的注入質(zhì)量濃度為60%，注入量為 L/104m3。由圖 31~39 可知，當(dāng)天然氣含水量小于 100ppm 時，西二線西段管道全線不析水，可停止注 入抑制劑。 進入壓縮機干氣密封系統(tǒng)的干氣取自壓縮機出口處的天然氣。這部分天然氣在進入壓縮機以前通過分離器和聚結(jié)器已經(jīng)除去 了大部分液體（ 包括 水、輕烴和甲醇 ），然后 在 通過干氣密封工藝氣處理系統(tǒng)的處理，可以保證 氣體 中沒有液體存在。因此，注入甲醇抑制劑不會影響壓縮機的干氣密封系統(tǒng)。 38 第 5 章 結(jié)束語 本 報告 研究 了 西二線 西段 在 2021 年 不同 月份 不同運行工況下水合物生成區(qū)域， 研究結(jié)果表明：春、夏、冬季節(jié)管道中天然氣的溫度都低于水合物生成溫度，在液相水存在的管道低洼地段、計量設(shè)備前面的整流器、分輸調(diào)壓設(shè)備（鼠籠式結(jié)構(gòu)調(diào)壓閥 ）、分離器、聚結(jié)器等均可能形成水合物；秋季管道中天然氣的溫度基本都高于水合物生成溫度，不會形成水合物。 當(dāng)天然氣的溫度高于水合物生成溫度時，已經(jīng)生成的水合物將會自動分解，因此，秋季（ 9 月底 10月初）為最佳清管時間。 對比常用的水合物防止措施（包括脫水、降壓、加熱和加入抑制劑），建議西二線西段 各站場 在春、夏、冬季采用提高天然氣溫度和注入甲醇抑制劑相結(jié)合的方法防止生成水合物。通過啟動壓縮機盡可能提高天然氣的出站溫度，當(dāng)下一站天然氣進站溫度高于進站壓力條件下的水合物生成溫度時，該站不需要注入甲醇抑制劑，否則需要在壓 縮機出口以后注入甲醇抑制劑。甲醇抑制劑的注入質(zhì)量濃度為 60%，注入量為 L/104m3。 當(dāng)天然氣含水量小于 100ppm 時，西二線西段管道全線不析水，可停止注入抑制劑。進入壓縮機干氣密封系統(tǒng)的干氣取自壓縮機出口處的天然氣。這部分天然氣在進入壓縮機以前通過分離器和聚結(jié)器已經(jīng)除去了大部分液體（包括水、輕烴和甲醇），然后在通過干氣密封工藝氣處理系統(tǒng)的處理，可以保證氣體中沒有液體存在。因此，注入甲醇抑制劑不會影響壓縮機的干氣密封系統(tǒng)。 39 參考文獻 [1] 雷群 ,張書平等 .長慶氣田防止氣井水合物堵塞綜合技術(shù) [J].低滲透油氣田 ,2021. [2] 李長俊 .天然氣管道輸送 [M].北京 :石油工業(yè)出版社 ,2021. [3] 胡順渠 .天然氣水合物預(yù)測綜合模型及其應(yīng)用 [D].西南石油學(xué)院 ,2021. [4] 杜亞和 ,郭天民 .天然氣水合物生成條件的預(yù)測 Ⅰ. 不含抑制劑體系 [J] .石油學(xué)報（石油加工） ,1988. [5] 李長俊 ,楊宇 . 天然氣水合物形成條件預(yù)測及防止技術(shù) [J]. 管道技術(shù)與設(shè)備 ,2021. [6] 李長俊 ,楊宇 . 天然氣水合物形成條件預(yù)測及防止技術(shù)（續(xù)） [J]. 管道技術(shù)與設(shè)備 ,2021. [7] 王宏偉 .大牛地氣田水合物防治工藝研究 [J].天然氣工業(yè) ,2021. [8] 畢曼等 .天然氣水合物抑制劑研究與應(yīng)用進展 [J].天然氣工業(yè) ,2021. [9] 左汝寬 等 .影響壓縮機干氣密封使用壽命的因素分析 [J].油氣儲運 ,2021. 40 致 謝 本論文是在中國石油大學(xué)魏紅賓老師的悉心指導(dǎo)下完成的，魏 老 師對我進行了無私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的對論文進行修改和改進。魏 老 師淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，嚴以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠 。 感謝這篇論文所涉及到的 各位學(xué)者。 本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。 由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學(xué)友批評和指正 。 41 中國石油大學(xué)（華東）現(xiàn)代遠程教育 指導(dǎo)教師 ： 魏紅賓 職稱： 助教 工作單位： 中國石油大學(xué)（華東） 對函授（網(wǎng)絡(luò)） 1009 級 專升本 層次 油氣儲運工程 專業(yè)學(xué)員 焦燕麗 所完成畢業(yè)設(shè)計（論文）的 評 語 文章選題一般，具有一定的現(xiàn)實意義。層次基本清 楚， 結(jié)構(gòu)基本合理，結(jié)論也較為合理，語言通順，格式基本規(guī) 范。文章內(nèi)容符合任務(wù)書要求。符合本科論文要求，可以 答辯。 指 導(dǎo)教師簽名： 魏紅賓 2021 年 1 月 12 日 注：此頁由高校組織指導(dǎo)教師填寫，請學(xué)生交稿時務(wù)必保留