输气管道内凝析液对流动参数的影响分析

郭嘉 张婷 王宁

摘要：天然气在输送过程中，天然气中的水漏点，如果高于管线埋设处的最低温度时，就会发生凝析液，天然气管道中凝析液的存在会增加通球扫线次数，甚至还会影响到天然气管道的输气效率。凝析液的存在，对于天然气输气管中的流量、管径、管线倾角都会产生压降影响。因此需要利用流程模拟功能建立数据模型，分析凝析液对于流动参数的影响，对比凝析液的存在是否会对压降造成影响，并且可以计算出管线内的积液量，为清管作业进行指导，从而有效提高输气管道的运行效率。

关键词：输气管道;凝析液;流动参数

结合天然气的组成特点以及管线的运行参数，建立相关流程模型，该模型主要能够分析凝析液的存在是否会对管线压降造成影响，通过该软件能够计算出管线内的积液量，对比不含有液体时运行参数，得出管线内污水和污油存在对于输气量的影响规律，利用该技术能够对其他管线进行计算分析，为清管作业提供作业指导，了解管线的运行情况，制定合理的清管周期。

1含凝析液输气管线压降影响因素

1.1凝液量对压降的影响

在确保其他参数不变的前提下，增加重组分含量，就能够有效分析凝析液对管线压降的影响。具体的操作方法为：将一条气体管线与一条纯液态烃管线进行连接，并且将两条管线连接在混合器上，同时混合气需要接一条管线为气液混输管线，逐渐增加纯烃管线的流量，混输管线中的中错误，分含量就会不断增加，利用HYSYS软件能够计算出管线压降，根据计算结果能够分析出凝析液对于管线压降的影响。

通过计算结果可以看出，随着凝析液的不断增加，天然气管道中的压降会逐渐增加，由于其他参数都不改变的情况下，春天管线流量的增加，管线中的重组分含量会呈现出上升趋势，因此管线中的凝析量会逐渐增加，气液混合物的流速也会增加，所以管线中的压降会逐渐增大。

1.2含水率对压降的影响

在确保其他参数不变的情况下，逐渐增加输气管线中的含水量。具体的操作方法为：将气体管线与水管线同时接入混合器上，在混合器的另一端接入一条管线来作为气液混输管线，逐渐增加水管线的流量，混输管线中的含水率就会呈现出上升趋势。利用HYSYS软件能够计算在不同含水率的情况下管线的压降情况，绘制成含水率关系曲线。

通过含水率关系曲线可以看出，随着输气管线中含水率的不断增加，短线压降也会逐渐增大，当水管线流量逐渐增加时，混输管线中的气相折算速度会呈现出缓慢上升趋势，液相折算速度会急剧增加，因此管线中的压降会呈现出上升趋势。

1.3管径对压降的影响

在确保其他参数不变的情况下，对不同管径的压降进行计算，可以有效得出管径关系曲线。

通过关系曲线可以看出，随着输气管线管径的不断增大，短线中的压降速度会呈现出下降趋势，主要的原因是在相同流量下，输气管线的管径越大，则管线中气液混合物的流速会相对减小，表现中的压降也会越小。并且管径对管线压降的影响相对明显，尤其是在管径为100毫米时，压降变化尤为明显。因此天然气输气管线应当合理选择管径，能够有效降低整个集输系统的压降。

1.4流量对压降的影响

利用HYSYS軟件能够计算出不同流量下的管线压降情况，由此可以得出流量关系曲线。

根据压降与流量关系曲线可以看出，在同一条管线中其他参数保持不变的情况下，逐渐增加输气管线的流量，输气管线压降也会逐渐增加。因为当流量增加时管线中的气液，混合物的流速也会增加，因此管线的压降会呈现出上升趋势。

1.5管线倾角对压降的影响

利用HYSYS软件计算出在不同倾角下输气管线的压降情况。由于管线分为上倾管线和下倾管线两种，因此在实际计算过程中，需要分两种情况进行分析，了解输气管线倾角对压降所产生的影响。

通过分析管线在上坡过程中的压降变化情况可以看出，随着光线倾角的不断增加，短线中的压降情况也会呈现出上升趋势。管线倾角越大，管线中的凝析液量也会越大，凝析液聚集在上坡管道时，管道中的气体流通速度减小，容易造成摩擦损失和滑脱损失，导致管线中的压降情况增加。另外，由于气相流通面积的减小，气相流速变，管线中的压降情况也会增加。

管线在下坡时，管线中的压降情况也会变小。利用HYSYS软件计算可以看出，管线清角越小，输气管线中的凝析液量也会变小，导致液相流通面积减小，气相流通面积增大。由于气相流动面积的增加，气相流速也会变小，因此管线中的压降也会减小。

当输气管线沿着地形存在起伏变化时，在上坡侧由于重力的影响，管线中的液相速度会变慢，液体占流通面积增大，管线中含液量增大，在浮力的作用下，会使管线中气相流速增大，流通面积减小，如果管路上坡高度变大，则上坡引起的压降会逐渐增大。相反，在下坡时，重力减小，浮力增大，压降会减小。由于管道在下坡过程中所回收的压能不能完全补偿上坡时举升流体所消耗能量，管路在经过起伏地形时管路中的压降，需要克服摩擦阻力以外，还需要消耗举升流体的能量，因此对于同一条管线来讲，如果管线经过的地形较为起伏，则压降会比水平管线的压降要大。因此在实际对比过程中，要结合管线所经过的地形进行计算分析，不同的地形，凝析液对于压降的参数影响也会有所不同。

2结束语

综上所述，结合天然气的组成特点以及管道的运行参数，利用计算软件得出天然气管线内的凝析液量，对比不含有液体时天然气管线运行参数，能够有效得出污水与污油存在的情况下，对于天然气输气量以及压能的影响规律，利用该技术，可以为清管作业奠定基础，制定出合理的清管周期。另外，对输气管线内凝析液量的分析，从回收物油以及降低输气费两方面进行考虑，利用相应的计算数据，在实际运用过程中可以带来可观的经济效益。

参考文献

[1]吴卫，包日东，蔡仕卿，关玲玲.分析系统参数对海底输流管道极限跨长的影响[J].沈阳化工大学学报，2011：63-67.

[2]陈明，伍建林，王建华.气液固三相管流耦合水击振动特性的参数影响分析[J].工程力学，2015：241-248.

[3]叶帆.介质流态对凝析气集输管道的腐蚀影响分析[J].天然气与石油，2009：4+27-30.

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