浅谈油气管道水合物解堵工艺及存在问题

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　　摘 要：油气管道极易被化学物质堵塞，这也让保持油气管运输通畅也成为当前化工领域关注重点。本文分析了油气管道解堵原理、油气水合物形成原因以及对管道造成的影响、存在问题等。希望能够为天然气开采产业提供参考。
　　关键词：油气管道;水合物;堵塞;化工产业
　　受到我国地势环境和温度差异影响，在油气开采和运输过程中极易发生水合物堵塞现象，这严重阻碍了开采作业。面临着我国资源不断开发，油气资源也逐渐向深水区域拓展，此举加大了水合物堵塞发生频率。当前，我国水合物堵塞方式主要是针对堵车成因进行化学处理，或者改善运输设备，以减小水合物堵塞发生频率。不过，由于操作工艺不当、使用原理错误，这些解堵工艺也会引发地下安全事故，大量的油气水合物也会发生渗漏，对管道设备和操作人员的使用安全性造成影响。因此，分析油气管道水合物堵塞工艺，有利于有优化天然气、石油开采运输效率。
　　1 堵塞物形成原理
　　1.1 油气水合物概念浅析
　　油气水合物产生于石油、天然气管道运输过程中。受到内部温度、湿度和气流化合物影响，在一些运输转弯角和板孔之间会积累大量的汽油水合物。这些物质带有一定的冲击力和腐蚀性，因此会改变内部汽油管道的气压，影响运输效率。同时，汽油水合物内含腐蚀性物质，会腐蚀管道，造成内部调压不稳，管道破裂等安全问题，严重时候会造成气体泄漏，威胁操作人员的生命。
　　1.2 油气水合物主要形成原理
　　1.2.1 温度差异
　　温度差异过大会产生水合物，当地管道内部油气纯度以及温度过高，外界差异过大，就会产生水合物现象。一般这种情况在冬季最为明显，内部管道受到温差影响，在管道内会凝结成水珠。
　　1.2.2 恒压条件
　　当内部管道恒压条件发生波动时候，如石油天然气高速运输方向更变时，内部会出现油气化结晶，为水合物产生奠定了基礎。日常生活中，调节阀的使用也会引起内部恒压环境变化。
　　1.2.3 高压环境影响
　　在高压环境影响下，强大的压强会让水合物露化，容易产生水合物现象。在海运输中，高压环境比较常见，如果处理不当，会造成严重的经济损失。
　　2 常见有效解堵方式以及原理分析
　　2.1 加热处理
　　加热工艺能够让水合物进行降解，其适合海底管道解除堵塞，常见的方式有电磁加热、高温气体加热、管套束加热等。在海底管道处理时候，由于热流体温度可控，且可直接加载在整个管道上，以此套管束加热是最为常用的方式。而电磁加热、电加热方式会存在一定的辐射和电腐蚀问题，因此没有被广泛运用。
　　2.2 化学处理
　　化学工艺处理方式，是在运输天然气以及石油过程中，往管道中注入相关热力水合物抑制剂，抑制水合物的运行，从而实现对水合物的降解，解除堵塞。常用的化学试剂有甲醇、无害无机盐、乙二醇等。但是在正常使用中，化学处理方式存在一定难度，这一方面是堵塞处和抑制剂放入位置之间存在气流阻隔，因此二者之间不易实现表面接触;同时，一些抑制剂也会受到高差影响，降低处理效果。在试剂使用中，高密度的盐类常常作为载体溶解，由于甲醇中存在剧毒，因此乙二醇渐渐代替成为当前最常用处理剂。
　　2.3 物理处理法
　　物理处理法能够通过机械处理方式处理管道水合物堵塞问题，它具有高效、快速、经济性也易操作的优点。相关设计设备有清管器、连续油管器等。这些设备通过管内的收发运动，能够全面清除堵塞水合物。相关清管器有清管球、智能清管器等。这种基于设备处理的方式，安全性和危害性较小，开采的天然气效率和对天然气成分损伤较小。
　　3 油气管道水合物解堵工艺存在问题
　　由于环境影响，水合物的形成会影响正常天然气生产。因此，解堵工艺极为重要，在解堵过程运行中，由于操作不当会引发安全事故，对人身财产造成严重威胁。
　　3.1 降压工艺
　　在解堵降压处理中，若单压降压速度过快，会导致水化物测压过大，也会让水合物块向低压处迅速移动，会损坏堵塞位置附近的设备和管道。但如果在管道两端都施加降压处理，会让两端压强持平，因此相对安全，不过两端加压地下海洋环境，由于深水侧压强不好控制，因此在海洋周围还是使用单端降压工艺。
　　3.2 加热降压
　　加热降压能够实现水合物解堵，但是由于堵塞块加热范围以及散热不均匀，不能让分解气体进行自由扩散，让馆内局部压力变大。当内部压力增大到能够和水合物平衡时，在一定条件下会生成二次水合物。增大了解堵难度。此外，如果加热的温度过高，高温会带动馆内压强变大，当聚集气压超过管道最大承载力时，会发生管道爆裂等危险。若此时电加热处理不当。也会加速管道腐蚀。
　　4 结语
　　综上所述，油气水合物的形成对天然气、石油运输造成了严重阻碍。本文结合当代石油及天然气运输处理方式，对处理水合物的常见方式进行了分析。并研究阐述了其物理处理、化学处理、热化处理中存在的问题，希望能够为相关生产运输企业提供参考。
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