自動電子點(diǎn)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(jìn)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(jìn)行改造。為此通過對放空系統(tǒng)進(jìn)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(dá)到零下幾度，而冬季夜間溫度則能達(dá)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(diǎn)溫度，進(jìn)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(jìn)站油壓情況進(jìn)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(diǎn)火作業(yè)這一環(huán)節(jié)，放空作業(yè)產(chǎn)生的氣體直接進(jìn)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(fēng)險；另一方面隨著氣田開發(fā)逐步推進(jìn)，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(diǎn)燃。一線操作人員在進(jìn)行放空點(diǎn)火作業(yè)時，采取禮花彈點(diǎn)燃法，點(diǎn)火能量低、可靠性差、操作不方便等缺點(diǎn)，迫切需要一個能夠解決上述問題的一套自動點(diǎn)火設(shè)施。

2 電子點(diǎn)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(diǎn)火裝置，該裝置由點(diǎn)火器、高壓直角點(diǎn)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(dāng)需要點(diǎn)火時，任何一組點(diǎn)火器通電AC220V 50Hz，相應(yīng)的點(diǎn)火器便發(fā)出點(diǎn)火信號經(jīng)高壓導(dǎo)線傳至點(diǎn)火桿，在點(diǎn)火桿頂部發(fā)出能量為20J的電火花，燃?xì)庥龌鸹ê簏c(diǎn)燃，實(shí)現(xiàn)自動遠(yuǎn)程點(diǎn)火功能。點(diǎn)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(yuǎn)程無線遙控控制。做到放空點(diǎn)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(diǎn)火系統(tǒng)主要由火炬頭（防風(fēng)罩）、點(diǎn)火桿、防爆高能點(diǎn)火裝置及自動點(diǎn)火控制箱等組成。其中點(diǎn)火桿、防爆高能點(diǎn)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(yùn)行。

2.3 技術(shù)優(yōu)勢

2.3.1 自動點(diǎn)火

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

2.3.2 大功率激發(fā)點(diǎn)火

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

2.3.3 點(diǎn)火冗余配置

整套系統(tǒng)由兩套互為冗余的點(diǎn)火系統(tǒng)組成，在一套點(diǎn)火系統(tǒng)損壞的情況下，可靈活的啟動后備系統(tǒng)進(jìn)行點(diǎn)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(jìn)行點(diǎn)火，保證點(diǎn)火的正常進(jìn)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(dá)到精確的空氣、燃?xì)饣旌吓浔龋缓侠聿季之?dāng)出現(xiàn)惡劣天氣或考慮到高度因素大氣壓及風(fēng)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(qiáng)

整套系統(tǒng)拆裝簡便，集成化程度較高，對于直井站場進(jìn)入遞減期生產(chǎn)氣井站場可將點(diǎn)火系統(tǒng)拆卸至水平井站場，重復(fù)使用。點(diǎn)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(diǎn)火裝置以來，解決了放空系統(tǒng)點(diǎn)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(diǎn)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(jìn)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(diǎn)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(diǎn)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(hù)作用。具備在氣田內(nèi)推廣應(yīng)用的必要性。

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