高氣量油井井口取樣技術

劉峰　范新忠　馬蓉（新疆油田公司準東采油廠彩南作業區）

在油田采油生產作業中，常常要取油井中的樣品進行化驗，以便分析油井產出物的性質。在取樣過程中，由于受操作方法、環境條件、井口流程設備等因素影響，樣品化驗數據的真實性和可靠性降低，生產數據不能準確反映油井生產動態，增加計量誤差，影響經濟考核指標和生產方案的制定與實施。取全取準油井生產資料，已成為生產管理與操作員工面臨的新課題[1]。因此，錄取準確的油井樣品，對制訂科學、有效的油田開發方案，提高油井管理水平和油井采收率，降低油樣計量誤差具有重要意義。

1　目前高氣量油井取樣存在的問題及影響

1）在井口取樣時高壓油氣排放出的氣量較大，油量少。取樣過程中，放空閥門開啟過小，排出氣體較多，不出油；閥門開啟過大，排出的氣體壓力就大，致使樣瓶內的液體被吹出，無法取到足量的油樣，造成操作工長時間守候，工作效率降低。

2）有些氣量大井存在間歇出液現象，增加了油井取樣難度，取樣時間不易掌控，出現取不上油樣或取樣量不符合要求，導致重復取樣，增加了化驗室的工作量及化驗成本。

3）操作工必須手持樣瓶在井口放空閥處取樣，取樣時存在油樣噴濺出取樣瓶口的現象，不但污染井口設備及環境，而且天然氣中的有毒有害氣體還會造成操作工中毒的風險。清除井口及地面油污增加了員工的工作量和特種設備的使用費用。

2　改進方案

1）密閉截留取樣：安裝一種具有截取液體的取樣裝置，該裝置與出油管并聯安裝，內部結構采用低進高出。當油井出液時，液體在井口油壓的作用下從樣桶內部的低端進油口進入，液面上升從頂端出油口排出，進入系統管匯，實現連續不間斷截取油樣[2]（圖1、圖2）。

圖1　改進取樣流程工藝示意圖

圖2　內部結構示意圖

取樣時，關閉放空閥，先打開樣桶進口，后開出口閥門，井內氣液進入取樣桶；液面上升后，待進油聲音逐漸減小平穩后，先關閉進口閥，后關閉出口閥，緩慢打開放空閥用樣瓶將樣桶內的油樣取出，取盡油樣后關閉放空閥門。使用該裝置取樣前無須排放管線內的死油，只有在取出油樣的過程中，有小部分天然氣排放到空氣中，不會造成設備和地面的環境污染。

為提高樣品的代表性，在取樣桶進口管件與出油管線焊接相連時進油口設計為斜坡面以增加取樣截面。樣桶容積為500 mL，進油方式為低進高出，取樣量大，操作方法合理，采集的樣品具有較高的代表性[3]。

2）氣液分離取樣裝置：該取樣裝置裝在油井取樣閥門上，桶裝結構，上部為平面，下部為斜面，內部有平板濾網、豎板濾網各一塊，板面上有許多小孔。氣液從中上部進口進入裝置內，噴在豎板濾網上，氣體密度小向上運動，經平板、豎板濾網上的小孔從裝置上部的氣出口排出，黏附在濾網上的液體順豎板流下，從裝置下部的液出口流出，即可取出油樣。其工作原理就是利用內置隔板進行氣液分離，密度大的液滴下落到底部[4]，這樣有效解決了高氣量油井的取樣難題。同樣，該裝置在取樣操作時會有大量氣體從排氣孔排出，未分離徹底的油分子隨天然氣飄散在空氣中，造成空氣污染；所以，在操作時應延長排氣管的長度，放置在下風口，保持安全距離。取樣時控制好排液壓力，防止壓力過大排氣管甩動打傷操作員工（圖3、圖4）。

圖3　改進取樣流程工藝示意圖

為提高油品的代表性，在取樣前可打開進出口閥門放凈取樣裝置內的殘余死油，取2～3個油樣，總量控制在500～800 mL之間[5]。

該取樣裝置適于安裝在溫度較高的采油井口，使用安全可靠。冬季生產時應加強取樣桶的外部保溫，防止裝置內殘余液體凍堵而無法使用；或者設計成便攜式取樣裝置，使用快速接頭與井口閥門連接，使用完畢放置室內，便于下次使用；同時還應降低取樣裝置的加工制作成本。

圖4　內部結構示意圖

3　結論

以上兩種多功能取樣裝置，相比于單點開孔放空取樣，錄取樣品受液體流動狀態和充滿程度等因素變化影響較低。可根據不同類型的生產井，設計相適應的取樣裝置，滿足現場的生產需求，以提高錄取樣品的準確率，縮短取樣時間，降低化驗成本，減小治理污染的工作強度[6]，使操作工在巡井時能將更多的時間和精力放在加強對設備的維修保養上，保障安全生產。

參考文獻：

[1]萬仁溥.采油工程手冊[M].北京：石油工業出版社，2003：241-248.

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[3]龔中偉，汪景林，歷昌鋒.高含水油井取樣方法改進[J].石油工業技術監督，2013，29（6）：34-36.

[4]楊小平，張建成，尤蔚，等.采氣井口自動化裝置氣密封試驗臺的設計[J].石油礦場機械，2010，37（5）：109-112.

[5]從國林，周洪鐘，王學軍.采油井錄取資料規定：Q/SH 0182—2008[S].北京：中國石化出版社，2008：1-6.

[6]鄭琦.石油液體管線自動取樣法：SY/T 5317—2006[S].北京：石油工業出版社，2006：13-16.