天然气基础知识简介

1、天然气基础知识简介1、根据油气藏特点，天然气可分为：气田气、凝析气田气、油田伴生气 、气田气：指开采过程中没有或只有较少天然气汽油凝析出的天然气。其甲烷含量约为80%90%。 、凝析气田气：指开采过程中有较多天然气汽油凝析出的天然气。 、油田伴生气：指开采过程中与液体石油一起开采的天然气，天然气中重烷组分较多。2、根据烃类组分含量，天然气分为干气和湿气 、干气：指戊烷以上烃类可凝结组分低于100g/M2的天然气，一般甲烷含量在90%以上。 、湿气：指戊烷以上烃类可凝结组分高于100g/M2的天然气，一般甲烷含量在80%以下。3、根据天然气含量的差别，天然气可分为洁气和酸性天然气 、洁气：不含硫

2、或含硫量低于20mg/M2。 、酸性天然气：指含硫量高于20mg/M2。 一、天然气分子量，是混合气体的分子量。是根据天然气各组分分子质量和它们的体积组成，用求和法计算得来的，简称相对分子量 M=YiMi M天然气分子量 Yi天然气组分体积组成 Mi天然气组分分子量例：求天然气分子量 组分组成 体积组成 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、气密度及相对密度 、天然气密度：单位体积天然气质量。Kg/m3 =m/V 密度， Kg/m3 m天然气质量，Kg V天然气体积，m3 、天然气相对密度 指相同压力温度下，天然气密度与空气密度的比值 G=M/28.96 G相对密度 M天然气分子量 三、天然气的粘度 表示天然气流动的难易程度的物理量，为天然气的粘度。与其组分的相对分子质量、组成、温度及压力有关。低压条件下，粘度随温度升高而增大，随相对分子量增大而减小。高压条件下，粘度随压力增大而增大，随温度增高而减低，随相对分子量的增大而减小。 四、天然气具有膨胀性和可压缩性 五、天然气的热值 单位天然气完全燃烧所放出的热量叫热值，单位：KJ/m

4、3 天然气的热值在9000Kcd/m3以上，煤气的热值为4000Kcd/m3 六、天然气的含水量 天然气的含水量，与天然气的压力温度有关。天然气的含水量随压力的增高而减少，随温度的升高而增加。其含水量的多少，通常用绝对湿度、相对湿度、露点来表示。 、单位数量天然气所含水蒸气的质量叫天然气绝对湿度。单位g/m3 、天然气绝对湿度与饱和湿度的比值叫相对湿度。 天然气在压力和温度一定的条件下，天然气含水量达到的最大值，为天然气饱和湿度。天然气的饱和湿度随温度的升高而增大，随压力的升高而降低。 、露点。在一定压力下，天然气的含水量刚达到饱和湿度时的温度，称为天然气的水露点。 七、天然气的爆炸性 在密闭

5、空间里，天然气与空气按一定比例组成混合物，遇明火发生的剧烈燃烧即爆炸。爆炸高限，当天然气浓度一直增加到不能形成爆炸混合物时的浓度。爆炸低限，天然气、空气混合物中天然气浓度一直减小到不能形成爆炸混合物时的浓度。 甲烷的爆炸低限为4.9%，高限为15.4%。 天然气的爆炸限为：5%15%。由于天然气的主要组分是甲烷，故用甲烷的可燃性限代替天然气的可燃性限一、水合物的特点。 是一种白色结晶固体，外观形似松散的冰，或者致密的雪。二、形成条件。 1、气体中水汽处于过饱和状态。 2、有足够高的压力和足够低的温度。 3、水合物的形成还和气体的波动有关。三、水合物对输气生产的影响 1、水合物在弯头、阀门、节流

6、装置处形成，使天然气流通面积减小，形成局部堵塞，是下游压力降低。 2、水合物在节流孔板处形成，会影响计量天然气流量的准确性。 3、水合物不及时排除，堵塞严重，使上游天然气压力上升，引起安全事故的发生。四、防止水合物形成的措施 1、提高天然气的流动温度，即运用加热系统对天然气进行加热。 2、脱除天然气中的水汽，即对天然气进行干燥。 液体吸收法脱水：利用甘醇的亲水性进行吸收水汽。 固体吸附法脱水：利用分子筛、氧化铝、活性碳、硅胶吸附水汽能力吸附脱离天然气中水汽1、管输过程中不出现液态水2、硫化氢和二氧化碳的含量少3、固体和液体杂质必须清除干净 GB17820-1999项目项目一类一类二类二类三类三

7、类高位发热量高位发热量MJ/m331.4总硫（以硫计）总硫（以硫计）m g/m3100200460硫化氢硫化氢m g/m3620460二氧化碳，二氧化碳，（v/v）3.0水露点，水露点，在天然气交接点的压力和温度条件下，天然气的水露点应比最低环境温度低5 天然气管输系统返回主页工艺流程图输气站工艺流程流程操作及切换一、天然气管输系统的基本组成 天然气从气井中采出至输送到用户，其基本输送过程是： 气井（或油井）油气田矿场集输管网天然气增压及净化输气干线城镇或工业区配气管网用户二、管输系统部分组成的功能和作用 1、输气站。任务是将上站输来的天然气分离除尘，调压计量后按用户要求平稳地为用户供气，同时

8、负责向下游输气站输气。输气站还承担控制或切断输气干线的天然气气流，排放干线中天然气，以备检修输气干线的输气能力。 2、清管站。清管站有时与输气站结合在一起，任务是接、发清管器，进行清管作业，排除输气管线内积水污物，提高输气干线的输气能力 3、阴保站。有独立阴保站，也有与输气站、清管站结合在一起的。任务是通过恒电位仪向管线提供稳定的保护电流，防止输气管线的电化学腐蚀。 4、增压站。是给天然气补充能量，将机械能转换为天然气的压能，提高天然气压力。增压站除在首站设置外，还可根据输气工作的需要，在输气干线中设置一个或几个。一、基本概念 为了达到某种生产目的，将各种设备、仪器以及相应管线等按不同方案进行

9、布置，这种布置方案就是工艺流程。输气站的工艺流程，即输气站的设备、管线、仪表等的布置方案，通过输气站的设备、仪表及相应的工艺流程，完成输气站承担的各种输气任务。 表示输气站工艺流程的平面图形，称为工艺流程图。二、输气站设备的基本组成 1、分离器。用来分离天然气中少量液态水、沙砾等杂质，保证天然气气质要求。 2、清管收发球筒。用来进行清管作业，发送和接收清管器，清除管内污物 3、自力式调压阀。用于自动调节输气站或用户的压力。 4、阀门。用以切断或控制天然气气流的压力、气量。 5、安全阀。管线设备超压时自动开阀泄压，保证管线安全。 6、流量计、温度表、压力表。用来测算天然气输进时的各种参数。 7、

10、压力变送器、压差变送器、温度变送器。传输压力、压差、温度等电信号至计量系统进行天然气流量计算。三、工艺流程图图例 球阀旋塞阀闸阀截止阀（螺纹连接）截止阀（法兰连接）孔板绝缘法兰自力式调压阀PI压力表TI温度表过滤器放空管线输气管线排污管线输气站正常输气流程返回主页场站试压门站专线置换投产置换清管工艺输气站正常输气流程FL601MM620762146401M61016204610962166304上游清管站来气上游清管站来气6405J6016102S60162156104J602M6106M6103MH601去排污池去排污池F6016306H602生活用气生活用气M630262136403630

11、16303去下游清管站去下游清管站640463056506 去门站去门站6108T602T601650562066205J603KF602KF601H603PCVPCV6107MM62026402FL6026203620163086208中压放空中压放空 65046507FL6011、正常供气并向 下游输气流程2、越站输气流程3、清管收球流程4、清管发球流程 返回输气站正常输气流程FL601MM620762146401M61016204610962166304上游清管站来气上游清管站来气6405J6016102S60162156104J602M6106M6103MH601去排污池去排污池F60

12、16306H602生活用气生活用气M63026213640363016303去下游清管站去下游清管站640463056506 去门站去门站6108T602T601650562066205J603KF602KF601H603PCVPCV6107MM62026402FL6026203620163086208中压放空中压放空 65046507FL6011、正常供气并向 下游输气流程2、越站输气流程3、清管收球流程4、清管发球流程 返回输气站正常输气流程FL601MM620762146401M61016204610962166304上游清管站来气上游清管站来气6405J6016102S60162156

13、104J602M6106M6103MH601去排污池去排污池F6016306H602生活用气生活用气M63026213640363016303去下游清管站去下游清管站640463056506 去门站去门站6108T602T601650562066205J603KF602KF601H603PCVPCV6107MM62026402FL6026203620163086208中压放空中压放空 65046507FL6011、正常供气并向 下游输气流程2、越站输气流程3、清管收球流程4、清管发球流程 返回输气站正常输气流程FL601MM620762146401M61016204610962166304上游

14、清管站来气上游清管站来气6405J6016102S60162156104J602M6106M6103MH601去排污池去排污池F6016306H602生活用气生活用气M63026213640363016303去下游清管站去下游清管站640463056506 去门站去门站6108T602T601650562066205J603KF602KF601H603PCVPCV6107MM62026402FL6026203620163086208中压放空中压放空 65046507FL6011、正常供气并向 下游输气流程2、越站输气流程3、清管收球流程4、清管发球流程 返回输气站正常输气流程FL601MM620762146401M61016204610962166304上游清管站来气上游清管站来气6405J6016102S60162156104J602M6106M6103MH601去排