氣動脫氣器的特點及在川西地區的應用

甘 彥

（西南油氣分公司工程監督中心，四川德陽618000）

氣動脫氣器的特點及在川西地區的應用

甘 彥*

（西南油氣分公司工程監督中心，四川德陽618000）

脫氣器作為氣測錄井的必需配套設備,其性能優劣直接關系到氣體采集與分析效果，還關系到現場作業安全。簡要介紹了脫氣器的發展歷程，對氣動脫氣器的特點做了詳細分析，對川西地區使用的YC-3型氣動脫氣器的結構、特點及應用做了較詳細介紹，以利于今后更好地推廣應用氣動脫氣器。

氣動脫氣器；特點；應用；川西地區

自20世紀50年代氣相色譜成功應用于石油勘探領域以來,氣測錄井裝備及技術得到了長足發展，脫氣器也相應地一直處于改進、更新之中。脫氣技術的發展經歷了由無驅動力到有動力、由低脫氣效率到高脫氣效率、由定性到定量的過程。與傳統的電動脫氣器相比較，氣動脫氣器有其自身特點，在川西地區應用中取得了顯著成效，表明了其推廣應用的可行性。

1 脫氣器發展歷程及典型代表（表1）

表1 幾種典型脫氣器

1.1 浮子式脫氣器

該脫氣器由鉆井液破碎葉片、集氣室、輸氣孔等組成，利用鉆井液流動自身的動力破碎鉆井液，使其中的氣體自動逸出。

1.2 電動脫氣器

該脫氣器由固定件、支架、電機、脫氣筒、攪拌桿、攪拌片、高度調節裝置等組成，利用電動攪拌破碎鉆井液，使其中的氣體逸出的原理制成，應用該脫氣器可采集鉆井液中的游離氣及部分吸附氣。

1.3 氣動脫氣器

該脫氣器由集氣筒、氣動馬達、升降機構等部分組成。氣動脫氣器工作原理：正常使用條件下,通過錄井房內樣氣泵的抽吸作用,氣體脫氣筒內被維持在一個略低于大氣壓的壓力，樣氣泵的抽吸作用能使整個樣氣管線密封系統內的壓力低于大氣壓大約7Psi，然而經由通氣孔的外部空氣的進入補充使脫氣筒內壓力保持在大約低于大氣壓1Psi的壓力。這樣,進入脫氣筒內的泥漿在攪拌器的快速攪拌和低壓的共同作用下,使鉆井液中的氣體得以充分地逸出。

1.4 GZG脫氣器

該脫氣器主要特征是在常規脫氣器基礎上增加了引流裝置和恒流泵，其目的是使進入脫氣器的鉆井液為恒定量，取得穩定的脫氣效率。

2 氣動脫氣器與電動脫氣器相比,有其自身特點

2.1 安全性能高

在可燃性氣體含量較高的地區使用時,防爆安全性能更高。根據地質錄井作業安全規程規定，井場防爆區域的電器設備應使用防爆（有EX標志）器件。電動脫氣器上使用的防爆電機工作在振動篩前的鉆井液面上，其防爆性能是否可靠對于安全生產十分重要。電機采用氣密防爆，接線和卸線都要仔細檢查接線盒蓋、進線孔的密封件，保證其密封性能絕對良好，否則存在一定的安全隱患。氣動脫氣器不必考慮防爆的問題。

2.2 避免漏測氣測資料

可避免因電動脫氣器電機損壞而漏測氣測資料。冬季溫度低，若停泵時間較長，未能及時清理滯留在電動脫氣器內的鉆井液，凍結后重新使用脫氣器容易造成電機燒毀；若鉆井液面不穩定淹沒電機，巡回檢查不及時容易造成電機燒毀；濺到電機上的鉆井液容易結成泥餅，依附在電機上，使電機散熱不好，尤其夏季溫度高，容易造成電機燒毀。氣動脫氣器不會產生這些問題，適應環境性強。

2.3 運行可靠

氣動脫氣器的動力源由井場提供（一般輸出的空氣壓力在0.80MPa左右），壓力穩定可靠，只要氣管線連接好不漏氣就能保證其正常運行，而電動脫氣器需要高質量的供電系統，高壓低頻供電對正常工作極為不利，更不能允許缺相供電。比如GM33-4HF井，井場供給綜合錄井儀器的電源頻率在47Hz左右，造成電動脫氣器電機頻繁燒毀，半個月燒毀電機達4個之多，所幸現場備有電動脫氣器電機未影響鉆井生產。

2.4 氣動壓力可調性

可根據實際需要選擇合適的氣動壓力,尤其是鉆井液密度過大時，增大輸出壓力即可增加攪拌軸轉速，而電動脫氣器因電機技術指標一定不能改變轉速。通常隨著鉆井液密度增加，其粘度也會相應增加，此時鉆井液的潤滑性能會相應變差，勢必導致脫氣器攪拌桿轉動時阻力增大，容易造成電機燒毀。MY21D井為了解決鉆井中井壁失穩、掉塊較多、起下鉆遇阻嚴重的問題，鉆井液密度最高調整至2.24g/cm3，粘度最高調整至112s，大大超出設計范圍。現場應用的是電動脫氣器,2個月之內燒毀電機達5個之多，這跟該井高密度、高粘度鉆井液有很大關系。若使用氣動脫氣器，完全能夠克服鉆井液因素帶來的影響。值得注意的是錄井中要加強對氣動脫氣器的巡回檢查，以防掉塊卡住脫氣器攪拌桿，影響其正常工作。

3 YC-3型氣動脫氣器結構、特點

3.1 結構

該脫氣器由支架、集氣筒、氣動馬達、升降機構、油水分離霧化調壓器、霧化儲油罐等部分組成，其結構緊湊、體積輕巧、便于安裝使用。與其他種類的脫氣器一樣,安裝氣動脫氣器首先要考慮的問題是怎樣最大限度地防止泥漿進入樣氣管線,其安裝方法與電動脫氣器基本相同。

3.2 特點

不使用三相電源工作更加安全可靠；在集氣筒中設置了擋泥板，可有效防止泥漿進入氣路管線；選用氣動馬達，使用時間長，基本免于維護；可根據鉆井液密度粘度不同，調節輸出壓力即可調節攪拌軸轉速。油水分離霧化調壓器為霧化儲油罐，將其擰下加注專用液擰緊即可，儲油罐上方有霧化調節鈕，可調至約10s/滴最佳。該脫氣器技術性能指標如下：工作壓力:約0.25MPa;攪拌軸轉速：0.20MPa時，不低于1100r/min,0.30MPa時，不低于1800r/min;集氣筒調節高度:300mm;最高工作壓力：0.70MPa，設備總重量小于18kg。

4 YC-3型氣動脫氣器在川西地區的現場應用

YC-3型氣動脫氣器在GJ26井、GJ25井、HP27-4井的現場應用：

（1）據現場統計表明，以上3口井維護保養氣動脫氣器的時間只占相同條件下電動脫氣器的一半，維修上不曾花費時間，極大地減少了現場錄井人員的工作量，而且不存在脫氣器防爆問題，確保了現場安全生產。

（2）施工工期情況。從表2可以看出，3口井的實際工期均較設計工期提前完成，錄井中氣動脫氣器均未出現故障，避免了停待維修設備時間，確保了鉆井的提速增效，脫氣器工作是否可靠對設計工期短的中淺井影響較為明顯。WJ2-1H井是一口開發井，錄井中電動脫氣器電機燒毀，現場未配有備用電機，只好等待項目部維修組人員到達現場更換電機，該事件共耽誤時間2.5h。所幸該井距項目部不遠，否則會耽誤更多的時間從而影響鉆井施工進度。

表2 施工工期表

（3）氣測錄井情況。從表3可以看出，后效測定次數與起下鉆次數一致，滿足設計要求。設計要求揭開油氣層后，每次起下鉆均應進行后效錄井。每次下鉆到底進行后效錄井時氣動脫氣器均工作正常，取全取準了后效氣測資料，準確測出油氣上竄速度，據實調整鉆井液性能，確保了鉆井井控安全。從該表還可以看出，除GJ26井981.10～991.10m,HP27-4井334.00～346.00m井段測錄井解釋結果有偏差外,其余油氣顯示層測錄井解釋結果基本吻合，這可能跟該脫氣器脫氣效率不穩定、錄井定名本身存在偏差有關。氣動脫氣器運行可靠，鉆井中未漏測氣測資料，資料真實、可靠，通過氣測錄井建立了所鉆地層的含烴類氣體剖面。

TE26

B

1004-5716(2015)05-0035-03

2014-05-15

2014-05-16

甘彥（1981-），男（漢族），重慶人，助理工程師，現從事綜合錄井監督工作。