宋成立 安文霞 李英

摘要:油田用油井計量間計量分離器是石油開采用來計量油井產量的裝置,目前在扶余油田262個計量間中,有油氣計量分離器239臺,擔負著全廠4000多口井的油氣分離計量任務,計量分離器屬于壓力容器,在日常管理中嚴格按照壓力容器管理,由于油井產出物成分復雜,在油井開發過程中各種措施的實施,需要對油井注入各種化學藥劑用以驅油,這些化學藥劑隨著產出液產出地面,通過管線進入到計量分離器,經常造成淹斗等故障,在罐頂和玻璃管聯通的平衡管經常發生堵塞,使計量分離器無法進行動標等操作,嚴重制約了油井生產動態分析等工作,為此急需對油井計量分離器氣液平衡管堵塞進行解決處理。
關鍵詞:分離器;計量間;平衡管;堵塞
1 油井計量分離器應用現狀
油氣分離器的作用是將油氣混合物中的油氣分開,以便分別計量油井的產油量和產氣量。經過計量后的原油通過集油管線輸至集油站,天然氣大部分外輸,只有少部分供加熱爐做燃料,其次是控制井口出油管線的回壓和沉降油井產物中的水、砂等雜質。另外,在油井測靜壓或因故需要短期關井時,還可以利用分離器積氣憋壓后,沖掃井場附近的油、氣管線等。
計量分離器是計量間最主要的油氣計量設備,是一種低壓容器設備;在各種類形的計量間計量分離器中常用的主要有兩種類形的計量分離器—立式計量分離器和臥式計量分離器,扶余油田采用的是φ800立式計量分離器,目前在262個計量間中應用239臺計量分離器,其中由于氣液平衡管堵塞造成不能正常計量的分離器42臺,占總數的17.5%,嚴重制約了現場精細管理及動態分析的要求。
2 計量分離器氣液平衡管堵塞帶來的危害
2.1氣液平衡管堵塞影響油井正常生產
2.1.1影響油井的正常計量
2016年至今,因計量分離器氣液平衡管堵塞造成的計量分離器無法正常工作的計量罐有68臺,因計量分離器屬于低壓壓力容器,在管理上嚴格按照壓力容器規范管理,造成氣液平衡管堵塞采油隊無法有效處理,氣液平衡管不通造成玻璃管上的液面反應不出罐內的真實液位,無法進行正常計量,油井產量無法準確計量的結果是不能確定油井是否存在漏失等故障,另外由于無法計量油井產出液不能定性定量分析,導致技術人員不能進行動態分析,對井下油氣水運移的規律無法掌握,給油水井分析造成一定的困難。
2.2影響計量分離器動標
計量分離器動標是標定分離器斗重的最有效手段,通過動標可以準確校驗實際情況下氣液混合物的斗重,為油井準確計量提供幫助,但由于氣液平衡管堵塞造成玻璃管液下部分和上部氣管線部分不通,造成玻璃管內液位不能反映罐內的真實液位,從而無法計算液位上升和斗重的關系。
現場計量分離器出現故障維修后,需要倒流程用單井產氣量較大的井進行壓液面處理,在倒液初期,地層出砂以及施工中臟物進入管線,量油時又進入分離器,地層砂沉積在底部,堵塞分離器量油玻璃管下流造成量油液面上升緩慢,量油不準,輕質雜質通過上面通氣孔將氣液平衡管堵塞,不能真實的反映油井產量。
現場由于無有效手段進行處理,只能通過更換計量罐來解決,單個計量罐成本在6萬元更換42個計量罐需要252萬元。
3 計量分離器氣液平衡管堵塞的原因分析
計量分離器在進行油井計量時,時而出現管內液位波動較大、不顯示液位、液位過高等情況,導致油井計量不準,同時也存在冒罐的安全風險。經過現場人員排查發現計量分離器氣液平衡管(見圖1)線堵塞,該管線堵塞是導致上述情況出現的主要原因。經過現場拆解堵塞端主要位于1.2米長豎管段上。
計量分離器經過長期使用后,高壓氣體的氣相雜質進入氣液平衡管線,長期在管內淤積導致氣液平衡管線堵塞,堵塞導致現場液位計上下壓力不平衡,無法正確顯示分離器內液位。
現場將拆卸下來的計量分離器氣液平衡管割開后發現在平衡管內部是黑白相間的石質雜物,質地堅硬,用扁起子對硬質雜質處理后導通,由于在計量罐制作過程中氣液平衡管上部和下部焊接在立管和橫管上導致無法拆卸,而且計量罐屬于壓力容器,屬于油氣密閉罐,嚴禁動火作業,在日常處理過程中無法通過工具清理,現場處理起來困難較大。
4 計量分離器現場處理技術
計量分離器氣液平衡管管線焊接在罐體和液位計三通上,無法進行拆卸疏通,又不能采取動火作業,所以采用管線割刀冷切割更換豎管堵塞段,兩頭加隔離閥,剩余短管段手工疏通的方式解決該問題。
管線在上部及下步斷開,斷口處攻絲安裝截止閥和卡套變頭,中間使用6分卡套鋼管進行更換。便于后期再次堵塞維修更換,具體采取的流程按下面的實施。
(1)將計量分離器通過隔離閥隔離斷開流程,排空管內液體,在進口、出口安裝盲板處,安裝盲板。
(2)對計量分離器內使用氮氣排出空氣,并惰化4小時,打開上部排空口,后沖入淡水,保持罐內常壓。
(3)使用夾具固定將割開管段,使用割刀緩慢割開預計管段,割開時,使用覆蓋物覆蓋,防止圈閉壓力瀉出。
(4)使用攻絲工具對斷開點管段進行攻絲。
(5)安裝卡套變頭及隔離閥,保持隔離閥處于關閉狀態。
(6)使用手動疏通工具疏通剩余管段,確保暢通后,根據現場空間預制其余管線并連接。
(7)使用手壓泵對連接好的管段進行壓力實驗2.3MPa,穩壓30分鐘,壓力不降拆除手壓泵。
(8)計量分離器罐內水排空,恢復流程,拆除相關盲板。
(9)緩慢打開流程閥門 ,觀察現場情況,并使用便攜式氣體探測儀測試現場氣體情況。
實驗效果:在采油一隊23-95井組計量分離器進行施工,按照施工工序嚴格進行,利用軟鋼絲對罐體上切割留下短管段進行疏通,確認疏通后進行套絲處理,利用卡套彎頭及專用鋼管進行連接,施工后進行耐壓試驗壓力達到2.3MPa,穩壓45分鐘,壓力不降,完成了計量分離器氣液平衡管的疏通,以后發生平衡管堵塞的故障無需動火和切割,可以通過解開卡套彎頭進行快速處理,從此根治了計量分離器氣液平衡管故障。
通過一個月的維修處理,對42個堵塞計量罐進行了處理,取得了預期的效果,節約資金200萬元。
結論及認識
(1)形成了計量分離器氣液平衡管堵塞處理技術。
(2)形成了計量分離器氣液平衡管疏通處理技術。
(3)形成了油氣集輸壓力管道堵塞疏通處理技術。
參考文獻:
[1]劉麗等.采油工[M],北京 石油工業出版社 2018.
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