原油管道清管作业硫化氢析出原因分析及模拟试验研究

发布时间：2021-02-04 19:20

　　为了得到原油管道检修过程中清管器推油换管作业出现的硫化氢质量浓度超标原因及其析出规律,通过分析管道检修典型作业流程,初步推断得到了硫化氢析出原因;并针对析出原因设计了缩比例试验,还原了清管作业过程,得到了原油中硫化氢在各个阶段的析出状况,根据试验结果确定了硫化氢析出原因,并得到了氮气流量对硫化氢质量浓度的影响规律。直管试验结果表明,直管推油过程中无论清管器卡阻与否,氮气放空基本不会出现硫化氢析出现象;弯管试验结果表明,产生高浓度硫化氢气体是由于清管器意外卡阻后,氮气穿过清管器直接与含硫原油接触,并且在地势高程差的作用下,对局部低点残留原油反复气提,导致放空时混合气体中硫化氢质量浓度超标。同时,对弯管试验数据进行分析表明,析出的硫化氢质量浓度受氮气对硫化氢的气提作用和稀释作用共同影响;在采取现场硫化氢质量浓度控制措施时,应根据实际管径及在输原油的硫化氢含量设计不同的注气流量。 

【文章来源】：安全与环境学报. 2020,20(03)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

某原油管线走势

通过原油中硫化氢含量检测可知，某在输原油中硫化氢含量较高，但当清管器过盈量较大时，推油过程管内原油和注入的氮气被清管器隔离，不会发生接触，相际传质过程不会发生，原油中硫化氢随原油排出，管壁被清管器刮净，残留原油极少，因此，正常情况下，氮气放空后不会出现硫化氢或含量极少。图3 硫化氢临界相态图

图2 2014—2017年某原油含硫质量分数检测值然而，对清管作业流程进行分析发现，清管器在67 km处信号丢失为此过程中存在的异常情况，因此，推测清管器在67 km处，即2#阀室与低点之间发生卡阻现象，导致清管器未通过盐湖地区局部低点;当注入的氮气穿过卡阻并发生变形的清管器后，与原油直接接触，由于盐湖低点与动火点存在高程差，在局部低点形成局部满管原油，如果氮气持续通过低点存油，就会形成气提现象，将低点残余原油中溶解的硫化氢气提出来进入氮气;当计算回油完毕后，在2#阀室和动火点进行氮气放空时，混有硫化氢的氮气进入大气产生硫化氢超标现象。

【参考文献】：
期刊论文
[1]H2S在重质原油中的溶解特性研究[J]. 赵守明,李玉星,王武昌.  科学技术与工程. 2011(35)
[2]含硫天然气管道泄漏硫化氢中毒事故影响因素分析[J]. 朱渊,陈国明,刘德绪.  安全与环境学报. 2010(06)
[3]高含硫原油储运过程中硫化氢挥发数值模拟[J]. 马庆春,张来斌,司璐璐,樊建春.  安全与环境学报. 2010(04)
[4]气提法在塔河油田稠油脱除H2S中的应用[J]. 袁斌.  油气田地面工程. 2009(07)

博士论文
[1]两相流中微尺度界面现象的研究[D]. 吴一宁.天津大学 2015

硕士论文
[1]重质含硫原油脱硫工艺技术评价及优化研究[D]. 潘鑫鑫.中国石油大学 2010



本文编号：3018805