摘要：在天然气开采过程中，集输工艺有着重要作用。天然气集输是天然气工业生产过程中的重要环节，为了确保天然气集输的安全性与可靠性，应当不断提高集输工艺水平。但就现状而言，在天然气集输过程中仍旧存在着一些问题。
关键词：天然气集输；管网；优化设计
1 导言
天然气是一种重要的能源，近年来人们对天然气的需求量逐渐增大，在天然气开采过程中面临着许多困难，其中比较重要的一项就是天然气的输送。通过分析可知，在天然气开采过程中，做好天然气集输工艺不仅可以提高天然气开采企业的经济效益，而且可以使天然气的开采工作的安全性得到进一步提高。因此，天然气开采企业在日后的工作中，需要对天然气集输工艺的研究，从而为天然气开采行业的发展提供支持。
2 天然气集输网管的概念及内涵
近些年来，多级集输流程在我国天然气采集、运转以及运输过程中运用非常普遍。一般多运用环状管网、放射状管网以及枝状管网的天然气集输系统进行组合。放射状管网会按照标准和要求将多个气井组成一组，每一组气井均设置一个天然气集气站，每个气井的天然气鞥能够通过集气的管道将天然气收集到集气站中，然后天然气再经过多条集气干线和直线将天然气运送到总集气站中。将机器干线按照环状的图形进行布置，这就是环状管网的天然气集输网管，环状网管将集气站采集的天然气直接承接到总集气站当中。而天然气的枝状管网主要就是有一条主管线贯穿于整个天然气田，将所采集的天然气从干线直接输入到总集气站当中。
节点和弧构成了一个整体，而这个整体就是天然气技术网络。而影响网络中节点的主要因素是网络的拓扑结构的问题，可以制定一些费用最小化、成本最小化、利润最大化的网络拓扑结构和优化准则。而天然气集输管网的布局还存在一定的问题，只有当气源以及用户位置比较固定的情况下，才能够有效的确定天然气集输管网的最有效的网络拓扑结构。
3 天然气管道输送的优势
首先天然气管道输送方便不用转运，天然气在输送过程中的损耗很小，极少因事故发生泄露，对环境污染很小。由于采用密闭管道输送，能够长期连续稳定运行，受恶劣气候的影响小，嗓音污染几乎为零，安全可控，相对海运、公路运输等方式、管道输送受外界条件的影响因素很小；其次天然气管道具有明显的经济优势，相比较其他输送方式，天然气管道输送量大，费用较低，且易于实现远程自动监控，可大幅提高输送效率，再加上天然气管道本身具备的调峰能力，更可适应不同需求的用户，为开发并占有下游市场创造必要条件。
4 天然气集输工艺
天然气的集输工艺是天然气生产的重要环节，只有将单井生产出的天然气进行处理，才能得到合格的商品天然气外输，为天然气生产企业创造最佳的经济效益。天然气集输的工艺流程必须满足天然气的性能，通过优选最佳的输送方式，保证天然气的输送质量，达到天然气生产企业的经济效益指标。因此，要求天然气集输流程必须保持密闭的状态，防止天然气发生蒸发损耗，而增加天然气的损失。对天然气井的产物进行分离处理，得到合格的天然气进行销售，满足用户的需求。充分利用天然气井具有的压力，尽可能降低各种能量的消耗，减少天然气输送的中间环节，避免增加压缩机的数量，而提高了动力的消耗。对输气管道进行保温处理，防止热能的散失，降低天然气的输送效率。设计天然气集输工艺流程，尽可能利用自动化的管理系统，提高设备的使用效率，达到节能降耗的技术要求。天然气集输工艺的优化，使其满足气田开发方案的技术要求，而且符合井网布局的现状，通过综合的规划，不断提高天然气集输系统的自动化程度，降低天然气集输的安全风险，达到天然气集输的效率。集输流程必须满足销售的流向，三废的处理和流向满足环保的技术要求，不允许出现安全环保事故，避免大量的天然气泄漏，给环境带来严重的危害，而且损失巨大的天然气量，影响到天然气生产企业的产值。
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5天然气集输工艺流程
天然气集输工艺流程要依据天然气自身的化学性质和物理性质，以及输送天然气得外界环境对天然气集输的经济性和技术性进行对比分析，然后选择出一条最佳的输送方案，通过分析可知，天然气集输应当符合以下要求：工艺流程必须密闭，在天然气集输过程中最大程度降低对天然气造成的损耗。在集输过程中，要对天然气井的产物进行充分的收集与利用，最终生产出符合标准的天然气，以供人们使用；对天然气井流体压力进行合理利用，同时在具体操作过程中，需要适当的提高集输系统的整体压力，并且在操作中需要适当调整集输半径的大小，从而减少中间接转，最大程度降低集输能耗，提高天然气运输的经济效益，此外，需要对热能进行合理利用，对管道和设备进行安全保温，降低在传输天然气过程中的能耗；设计天然气集输工艺需要在充分分析天然气输送环境的基础下进行，最大程度简化工艺流程，从而提高天然气集输过程中设备的使用效率，降低资源浪费情况的发生。
6天然气集输网管优化设计方法
天然气集输网管的优化方法有很多，其优化的主要内容有优化井组、优化天然气田的站址、优化集气站的管网布局等等。下面对天然气集输网管优化的主要方法进行研究。
6.1 优化井组
天然气田的集输流程主要分为两种，即多井集输流程与单井集输流程，而多井与单井的集输流程多是按照天然气的地理位置、地质条件以及天然气田的开发阶段来分类的。当遇到气井数量较多，天然气田的面积比较大的情况时，为了能够有效的提升天然气田的生产和管理效率，一般情况下会将多个气井划归成一组，然后将每个气井的燃气集输到小组的集气站当中。通过对气井数量的分组和划归，能够最优化的解决气井划分问题，能够节约天然气田的投资费用，节约成本。
6.2 优化气田站址
天然气集气田的站址和数量是天然气集输系统中最先遇到的问题。天然气集气田的站址对整个气田集输管网的网络布局影响非常大，同时天然气集气田的投资和天然气集气田的数量密切相关。一般情况下，天然气集输网管的线路投资约为数万元/km，且在整个天然气集气集输系统的投资中，管线投资要占整个集输系统投资总的70%左右，所以做好气田站址的研究意义非常重大。地面的天然气集输系统的构成内容主要是集气站、压缩机站以及气井等。天然气气井井位确定的直接依据就是天然气探储的地层构造。我国的地面天然气集输系统多运用二级布站类型，其运用星形网络先把气井和集气站进行网络连接，然后再运用枝网连接集气站和集气总站，从而有效的形成了“集气站一集气总站”的两级布站地面天然气集输系统。
6.3 优化集气站管网布局
在优化集气站管网布局时，要确定天然气集气总站的位置，就要将每个集气站作为顶点来进行管网布局。与此同时，每个天然气集气站的位置与天然气集气总站的位置距离不能过大，一般多在天然气田的中心位置设置集气总站，这样有利于维护与管理整个天然气田。此外，天然气集输网管的流量分配问题也要得到重视，最大限度地避免流量集中在某个管段中，以免增加成本、费用，不利于集气站管网布局的优化和升级。
7 结束语
总而言之，天然气集输系统的结构比较复杂，在进行天然气集输网管优化设计时，可以对气井、站址以及管网布局等内容进行有效的优化，在保障天然气集输系统得到优化升级的基础上，最大限度地节约资金，提高效益。
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论文作者:李浩1,魏雪岩2,令轩承3
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/3
标签：天然气论文; 集气站论文; 气田论文; 气井论文; 管网论文; 过程中论文; 网管论文; 《基层建设》2019年第7期论文;