侯麗莉

摘 要：油井生產(chǎn)過(guò)程中，受井底壓力變化，天然氣從原油中分離出來(lái)，一部分積聚在油套環(huán)形空間。本文針對(duì)油井套管氣現(xiàn)狀、現(xiàn)有套管氣回收裝置現(xiàn)狀，優(yōu)選回收套管氣方案，并通過(guò)試驗(yàn)取得良好回收效果，使油井套管氣變廢為寶實(shí)現(xiàn)零外排。

關(guān)鍵詞：油井套管氣;回收裝置;探討

史南采油管理區(qū)管轄油井，大都為高壓低滲區(qū)塊，供液能力差，受回收技術(shù)的制約，現(xiàn)場(chǎng)上除供單井加熱爐使用外，傳統(tǒng)的解決辦法，簡(jiǎn)單的將油套環(huán)空內(nèi)的天然氣直接排放到大氣中，這樣不僅浪費(fèi)能源，而且也污染環(huán)境。大氣環(huán)境保護(hù)是企業(yè)發(fā)展的命脈，自2016年管理區(qū)嚴(yán)令禁止往大氣排放套管氣，但所轄范圍的油藏是以低滲為主，產(chǎn)氣量大，每日因套管氣影響降低產(chǎn)能可達(dá)到6噸/天，為此針對(duì)不同油井，利用不同裝置，進(jìn)行套管氣回收，既保證油井的正常生產(chǎn)，減緩自然遞減，又增收部分天然氣，實(shí)現(xiàn)零排放。

1 現(xiàn)狀調(diào)查

1.1 油井套管氣現(xiàn)狀

史南管理區(qū)開井300余口，通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，單井套管氣產(chǎn)氣量在50方/天以上的有23口，日產(chǎn)氣量在50方以上油井，一般供液較好，生產(chǎn)受氣體影響較小，日產(chǎn)氣量在10方以下油井，因產(chǎn)氣量小，隊(duì)產(chǎn)量影響也較小。

1.2 現(xiàn)有套管氣回收裝置現(xiàn)狀

油嘴射流式套管氣回收裝置。該裝置包括射流本體和射流油嘴，射流油嘴安裝在射流本體的負(fù)壓腔中，射流本體由井液進(jìn)口、套管氣進(jìn)口、負(fù)壓腔、縮頸腔及擴(kuò)散腔連接為一整體。該裝置借助井液以高流速經(jīng)油嘴噴射而出，高速流動(dòng)的井液通過(guò)負(fù)壓腔時(shí)，會(huì)在負(fù)壓腔內(nèi)形成負(fù)壓，由套管氣進(jìn)口吸入大量套管氣，套管氣進(jìn)入負(fù)壓腔后，在縮徑腔內(nèi)與液體劇烈混合，形成氣液混合體，由擴(kuò)散腔排出進(jìn)入輸油管線，達(dá)到回收油井套管氣的目的。射流油嘴可根據(jù)油井的生產(chǎn)情況隨時(shí)更換不同直徑的射流來(lái)控制排量。

無(wú)動(dòng)力套管氣集收裝置。該裝置安裝在有桿泵抽油設(shè)備電機(jī)端底座上，皮帶輪與電機(jī)皮帶輪同側(cè)，將皮帶掛至兩皮帶輪上調(diào)整皮帶對(duì)中后并頂緊，然后進(jìn)行固定螺絲的緊固;將設(shè)備進(jìn)氣端與套管閘門用高壓軟管線相連，出氣端與油井流程相連，連接牢固后開啟閘門，啟動(dòng)抽油機(jī)后設(shè)備將會(huì)啟動(dòng)，根據(jù)套管氣量大小調(diào)整抽氣加壓泵的轉(zhuǎn)速來(lái)增加和減少抽氣量。該裝置安裝了超壓安全閥、過(guò)熱保護(hù)器、自動(dòng)離合保護(hù)器、管式過(guò)濾器、除硫裝置、冬季防凍恒溫導(dǎo)流罩，具有自動(dòng)保護(hù)、自動(dòng)停機(jī)、自動(dòng)開啟的功能;自動(dòng)化程度高，通過(guò)智能顯示系統(tǒng)，可即時(shí)觀察數(shù)據(jù)變化情況，具有實(shí)時(shí)監(jiān)控功能;由于是利用抽油機(jī)電機(jī)的剩余動(dòng)力帶動(dòng)工作，不損耗電能，不影響抽油機(jī)正常生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗的目的。

撞擊式套管氣回收裝置。該裝置固定在井口上法蘭，工作時(shí)，撞擊器推動(dòng)活塞桿和活塞在泵體內(nèi)向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)壓縮復(fù)位彈簧，與此同時(shí)泵體內(nèi)壓力逐漸升高迫使進(jìn)氣單流閥關(guān)閉，活塞繼續(xù)向下壓縮泵體內(nèi)的天然氣，天然氣經(jīng)過(guò)電子計(jì)量?jī)x和排氣單流閥注入井口流程輸油管線中，之后撞擊器隨光桿上行，活塞在復(fù)位彈簧的作用下向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)泵體內(nèi)壓力低于井口流程輸油管線的壓力時(shí)，排氣單流閥關(guān)閉，泵體內(nèi)壓力繼續(xù)降低，當(dāng)?shù)陀谔讐簳r(shí)，套管氣頂開進(jìn)氣單流閥進(jìn)入并充滿活塞上移所讓出的容積，如此往復(fù)完成對(duì)套管氣的抽吸與壓縮。通過(guò)活塞不間斷的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，源源不斷地將套管氣注入井口流程輸油管線中，達(dá)到回收套管氣的目的。

套管氣自動(dòng)控壓收集裝置。該收集裝置由工作筒、活塞、調(diào)節(jié)彈簧、彈簧后蓋、及調(diào)節(jié)螺栓組成。當(dāng)套管氣進(jìn)入收集裝置的同時(shí)，氣體推動(dòng)收集裝置內(nèi)腔的活塞向后移動(dòng)，氣體進(jìn)入收集裝置內(nèi)腔，通過(guò)內(nèi)腔壁上的小孔進(jìn)入外腔匯集，在進(jìn)入生產(chǎn)流程，利用調(diào)節(jié)螺栓設(shè)定套管壓力值。當(dāng)套管壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，活塞自動(dòng)打開，低于規(guī)定值時(shí)，活塞自動(dòng)關(guān)閉，以達(dá)到調(diào)節(jié)和控制套管氣的目的。

簡(jiǎn)易回收裝置。采用高壓軟管將套管與生產(chǎn)管線連接，通過(guò)閘門控制，套管壓力高于生產(chǎn)管線壓力時(shí)，自動(dòng)將套管氣回收至生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)。

1.3 方案優(yōu)選，根據(jù)液量與套管氣量的不同，采用不同的套管氣回收方式

單井日產(chǎn)液量高余60方/天，套管產(chǎn)氣量高于50方/天，采用油嘴射流式套管氣回收裝置回收套管氣。多口井同臺(tái)選用無(wú)動(dòng)力套管氣集收裝置回收套管氣，多口井共用同一裝置。產(chǎn)氣量在10-30m3/天的，采用撞擊式套管氣回收裝置或套管氣自動(dòng)控壓收集裝置回收套管氣。

產(chǎn)氣量在10m3/天以下的，采用簡(jiǎn)易回收裝置回收，并且回收時(shí)間間隔15天以上。

2 試驗(yàn)效果

2.1 針對(duì)氣量較大、產(chǎn)液量較高的電泵井采取油嘴射流式套管氣回收裝置

該裝置自2016年12月在史南采油管理區(qū)梁*-131井安裝試驗(yàn)以來(lái)，目前累計(jì)收套管氣42100方。2017年1月在史南采油管理區(qū)梁*-58井安裝試驗(yàn)以來(lái)，目前累計(jì)收套管氣101752方，效果明顯。2017年2月，我們又在注采一站、注采四站、注采九站安裝了8臺(tái)次，累計(jì)收套管氣129萬(wàn)m3。

2.2 無(wú)動(dòng)力套管氣集收裝置在史*-81單井現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)改進(jìn)，運(yùn)行平穩(wěn)

平均每天回收氣量110m3左右，每月回收氣量3300m3。撞擊式套管氣回收裝置實(shí)驗(yàn)使用10套，已累計(jì)回收天然氣約52000m3，裝置連續(xù)無(wú)故障工作時(shí)間最長(zhǎng)達(dá)到24個(gè)月。使油井輸油流程的回壓均降低到0.6MPa左右，解決了油井套管氣長(zhǎng)期不能回收的問(wèn)題，創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益近15萬(wàn)元。自動(dòng)控壓收集裝置實(shí)驗(yàn)使用11套，已累計(jì)回收氣量41000m3。簡(jiǎn)易套管氣回收裝置試驗(yàn)使用8套，累計(jì)實(shí)驗(yàn)回收170余井次，單次回收套管氣量在100方以上，已累計(jì)回收37000m3。

通過(guò)多措并舉治理套管氣，油井產(chǎn)能大幅提升，截止到去年底，管理區(qū)折算年自然遞減近兩年連續(xù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，與2016年對(duì)比下降7.77%，其中幾個(gè)重點(diǎn)低滲單元更是呈現(xiàn)出負(fù)遞減，單元開發(fā)水平顯著提高。

3 結(jié)論

通過(guò)試驗(yàn)使用對(duì)比，以上5種套管氣回收裝置能滿足不同類型油井的套管氣回收工作，既保證了油井的正常生產(chǎn)，又實(shí)現(xiàn)了回收天然氣創(chuàng)收，適用于所有陸上開采的稀油油藏，為油田的清潔環(huán)保生產(chǎn)提供了有利保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]張琪.采油工程原理與設(shè)計(jì)[M].中國(guó)石油大學(xué)出版社，2006（12）.