自動電子點火技術(shù)在大牛地氣田的應(yīng)用

陳鋒（中石化華北油氣分公司采氣一廠,陜西 榆林 719000）

大牛地氣田位于陜西省榆林市與內(nèi)蒙古自治區(qū)伊金霍洛旗、烏審旗交界地區(qū)。目前大牛地氣田管理集氣站61座，其中水平井站40座。建產(chǎn)方式的改變驅(qū)使站內(nèi)工藝流程進行相應(yīng)升級，然而集氣站放空系統(tǒng)一直沿用直井建產(chǎn)階段方式，未進行改造。為此通過對放空系統(tǒng)進行分析，提出新技術(shù)、新工藝滿足目前氣田清潔文明生產(chǎn)及地方農(nóng)協(xié)、環(huán)保部門要求。

1 大牛地氣田放空系統(tǒng)工藝現(xiàn)狀

大牛地氣田氣候晝夜溫差較大，夏季夜間溫度一般能達到零下幾度，而冬季夜間溫度則能達到零下三十幾度。在采氣過程中，由于地面溫度極低，地層水從井底排出后，在管線中容易形成冰堵或水合物堵塞。為防止管線中的冰堵和水合物堵塞，在采氣過程中從井口注入甲醇，降低管線中排出液的水合物形成溫度和冰點溫度，進行防堵預(yù)處理。但更多的是需要站場一線操作人員根據(jù)氣井進站油壓情況進行是否堵塞預(yù)判，并采取控制節(jié)流閥措施，保障氣井正常生產(chǎn)時率，對于已經(jīng)存在堵塞問題氣井情況，只能通過氣井高壓放空處理解決，且在現(xiàn)場是時間最少、最為有效的解堵方式。經(jīng)過在7號站統(tǒng)計，冬季每天放空作業(yè)次數(shù)在5次以上，單次放空時間在2小時。

而目前放空系統(tǒng)并沒有自動點火作業(yè)這一環(huán)節(jié)，放空作業(yè)產(chǎn)生的氣體直接進行大氣，一方面會出現(xiàn)污染周邊環(huán)境、危及現(xiàn)場操作人員及周邊居民生命安全的風險；另一方面隨著氣田開發(fā)逐步推進，M5層的逐步開采，含硫氣體等需要在放空作業(yè)期間必須及時盡快點燃。一線操作人員在進行放空點火作業(yè)時，采取禮花彈點燃法，點火能量低、可靠性差、操作不方便等缺點，迫切需要一個能夠解決上述問題的一套自動點火設(shè)施。

2 電子點火裝置技術(shù)

2.1 原理

集氣站火炬放空部分出口配備一套XQHJX-20型高能點火裝置，該裝置由點火器、高壓直角點火桿、高壓連接導(dǎo)線和控制箱組成，各部件均為1：1互為冗余配置，當需要點火時，任何一組點火器通電AC220V 50Hz，相應(yīng)的點火器便發(fā)出點火信號經(jīng)高壓導(dǎo)線傳至點火桿，在點火桿頂部發(fā)出能量為20J的電火花，燃氣遇火花后點燃，實現(xiàn)自動遠程點火功能。點火信號可由控制開關(guān)控制，也可由上下游系統(tǒng)信號控制，亦可通過遠程無線遙控控制。做到放空點火作業(yè)，多方位全面控制。

2.2 設(shè)備構(gòu)成

整套火炬放空自動點火系統(tǒng)主要由火炬頭（防風罩）、點火桿、防爆高能點火裝置及自動點火控制箱等組成。其中點火桿、防爆高能點火裝置都配置2套，互為冗余，并按科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)布局，從而保證了整個放散系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠、安全的運行。

2.3 技術(shù)優(yōu)勢

2.3.1 自動點火

系統(tǒng)具有自動點火功能，通過自動控制箱的的點火按鈕可實現(xiàn)放散火炬的一鍵式點火，點火方便，點火成功率高。實現(xiàn)遠程安全可靠點火。

2.3.2 大功率激發(fā)點火

高能點火裝置瞬間可激發(fā)出20J的高能點火電能，實現(xiàn)在任何惡劣環(huán)境下的成功點火。尤其是鄂爾多斯盆地全年多風的氣候特點。

2.3.3 點火冗余配置

整套系統(tǒng)由兩套互為冗余的點火系統(tǒng)組成，在一套點火系統(tǒng)損壞的情況下，可靈活的啟動后備系統(tǒng)進行點火，不影響生產(chǎn)；也可在兩套系統(tǒng)都故障的緊急情況下將兩套系統(tǒng)的關(guān)鍵部件組合，恢復(fù)出一套可正常工作的系統(tǒng)進行點火，保證點火的正常進行。

2.3.4 火焰穩(wěn)定

整個放散火炬采用科學(xué)的結(jié)構(gòu)，能達到精確的空氣、燃氣混合配比；合理布局當出現(xiàn)惡劣天氣或考慮到高度因素大氣壓及風速的影響時可保證放散裝置能穩(wěn)定燃燒。

2.3.5 重復(fù)使用性強

整套系統(tǒng)拆裝簡便，集成化程度較高，對于直井站場進入遞減期生產(chǎn)氣井站場可將點火系統(tǒng)拆卸至水平井站場，重復(fù)使用。點火頭、火炬頭等均不需要更換。

3 現(xiàn)場應(yīng)用情況

大牛地氣田7號集氣站管轄生產(chǎn)氣井21座，均為直井。平均油壓4.2MPa，平均套壓5.6MPa，隨著氣井壓力不斷降低放空頻次越來越多，目前該站冬季每天放空次數(shù)約5次左右，每次2個小時左右。在采氣一廠7號集氣站安裝電子點火裝置以來，解決了放空系統(tǒng)點火困難問題，也杜絕了環(huán)境污染問題。大幅度減少員工放空氣體點火操作時間，也解決周圍居民因氣井放空而產(chǎn)生的協(xié)調(diào)問題。于2013年開始采氣一廠進行氣田所有站場放空系統(tǒng)改造項目，完成61座集氣站電子點火裝置安裝工作,現(xiàn)場效果明顯。

4 結(jié)語

該裝置對目前大牛地氣田已經(jīng)使用的放空系統(tǒng)改動較少，操作成本較低，能夠解決目前放空系統(tǒng)人工點火的弊端，減少了一線員工工作量，起到了很好的環(huán)境保護作用。具備在氣田內(nèi)推廣應(yīng)用的必要性。

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