油田伴生氣在天然氣外輸管道中的應(yīng)用策略

徐世通

（大慶油田工程建設(shè)有限公司油田工程事業(yè)部，黑龍江 大慶 163712）

0 引言

油田在進(jìn)行采油的過(guò)程中，井口通常會(huì)產(chǎn)生較小量的伴生氣，由于達(dá)不到經(jīng)濟(jì)利用規(guī)模，所以多數(shù)都是直接進(jìn)行燃燒或者排放，不僅造成了資源浪費(fèi)，同時(shí)還導(dǎo)致環(huán)境遭到了污染。為了減少環(huán)境污染，提高資源的利用率，要加強(qiáng)油田伴生氣在天然氣外輸管道中的應(yīng)用，以此回收伴生氣，從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的提高。

1 伴生氣回收技術(shù)

1.1 定壓閥回收技術(shù)

定壓閥不僅結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，同時(shí)價(jià)格還比較低，所以應(yīng)用十分的廣泛，很多油田站場(chǎng)都有應(yīng)用。在具體應(yīng)用定壓閥回收技術(shù)時(shí)，需要分析以下幾種施工情況：第一，泵深和動(dòng)液面之間的偏差，也就會(huì)沉沒(méi)度較??；第二，定壓閥回壓較高，因?yàn)楹芏嘤吞飭尉艿赖穆竦厣疃炔](méi)有達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)，所以回壓較高。埋地深度越不足，回壓就越高；第三，井口位置的回壓多數(shù)情況都處于變化的狀態(tài)。在使用定壓閥時(shí)，根據(jù)其結(jié)構(gòu)需要借助開(kāi)啟壓力的設(shè)定，滿足井口位置回壓的變化，以此降低工作量。通常情況下，在開(kāi)啟定壓閥時(shí)，產(chǎn)生的開(kāi)啟壓力要比油管內(nèi)的壓力高。這就會(huì)導(dǎo)致定壓閥的開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間有所延長(zhǎng)，冬季很可能會(huì)出現(xiàn)定壓閥凍堵，開(kāi)啟不夠靈敏等問(wèn)題。

定壓閥回收技術(shù)的弊端主要在于：如果井口回壓比定壓閥設(shè)定的壓力小，那么就很難將套管氣順利的排出，這將對(duì)油田采購(gòu)生產(chǎn)造成較大影響。為了有效的彌補(bǔ)這一弊端，一些油田站場(chǎng)會(huì)借助小型壓縮機(jī)回收裝置的安裝來(lái)充分發(fā)揮定壓閥回收技術(shù)自身的價(jià)值。

1.2 壓縮機(jī)增壓技術(shù)

壓縮機(jī)增壓技術(shù)就是將小型壓縮機(jī)安裝在井口的位置，利用壓縮機(jī)引入井口伴生氣，再通過(guò)連續(xù)增加壓力的方式外輸井口伴生氣，將其輸送到下游的聯(lián)合站或者轉(zhuǎn)接站，再將其輸送到輕烴廠，通過(guò)加工處理制成天然氣。

利用壓縮機(jī)的安裝可以實(shí)現(xiàn)井口伴生氣的充分回收，但是因?yàn)橛吞锞畧?chǎng)的分布比較廣泛，井場(chǎng)點(diǎn)較多，所以通過(guò)壓縮機(jī)的安裝來(lái)回收伴生氣成本比較高，并且需要露天安裝，受天氣等外界因素的影響，很容易對(duì)壓縮機(jī)的使用壽命和效率造成較大的影響。并且單井在進(jìn)行采油生產(chǎn)的過(guò)程中，產(chǎn)量將逐漸的減少，產(chǎn)生的伴生氣也會(huì)相應(yīng)的減少。所以壓縮機(jī)增加技術(shù)比較適合在井口伴生氣量較大的油田井場(chǎng)中應(yīng)用，或者存在較多單井的井場(chǎng)中應(yīng)用。

1.3 增壓泵技術(shù)

增壓泵技術(shù)是一種綜合壓縮機(jī)增壓技術(shù)和定壓閥回收技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的伴生氣回收技術(shù)。在具體應(yīng)用的過(guò)程中，需要在抽油機(jī)的油梁上安裝增壓泵，在抽油機(jī)支架上和氣缸體鉸接起來(lái)，油梁和柱塞上部相互鉸接[1]。在抽油機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，抽油桿向上抬起時(shí)，在泵底腔內(nèi)將產(chǎn)生0.3MPa的來(lái)氣壓力，壓力要比增壓泵底腔內(nèi)的壓力大，單流閥打開(kāi)后，氣體將進(jìn)入到泵底腔。當(dāng)抽油桿向上運(yùn)行到上止點(diǎn)后，需要轉(zhuǎn)換方向，向下運(yùn)動(dòng)，這時(shí)活塞桿也開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，壓縮底腔將產(chǎn)生0.7MPa的壓力。在增壓泵活塞桿的作用下，頂腔內(nèi)將產(chǎn)生負(fù)壓，在壓力的作用下，氣流會(huì)將頂部單流閥重開(kāi)，伴生氣將進(jìn)入到泵頂腔內(nèi)。隨著抽油機(jī)的運(yùn)行，當(dāng)其運(yùn)行到下止點(diǎn)，轉(zhuǎn)向運(yùn)行時(shí)，頂腔內(nèi)將形成0.7MPa的壓力，伴生氣開(kāi)始外輸，底腔此時(shí)開(kāi)始進(jìn)行吸氣。抽油機(jī)抽油桿每完成一個(gè)回合的上下動(dòng)作，就相當(dāng)于完成一次伴生氣回收循環(huán)。增壓泵是借助抽油桿上下的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的活塞作用，實(shí)現(xiàn)增加。增壓泵運(yùn)行所需能量主要來(lái)源于抽油機(jī)消耗的電量。

2 伴生氣回收技術(shù)在天然氣外輸管道中的應(yīng)用策略

2.1 干燥方案

在天然氣外輸管道的末端安裝一個(gè)直徑為12吋的球閥，閥后管徑需要從12吋轉(zhuǎn)變成為4吋，并進(jìn)行壓點(diǎn)的設(shè)置，同時(shí)安裝4吋的截止閥，以此對(duì)吹掃壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。在安全距離內(nèi)臨時(shí)性的安裝防控管線，管線的長(zhǎng)度在20cm左右，并臨時(shí)在防控管線的末端設(shè)置放空坑[2]。在靠近4吋管道的防空點(diǎn)的位置增加阻火器的安裝。整個(gè)天然氣外輸管道均需要進(jìn)行固定處理，避免出現(xiàn)管道來(lái)回?cái)[動(dòng)的情況。在置換氮?dú)獾倪^(guò)程中，需要先置換外輸管道的氮?dú)?，在進(jìn)行置換的過(guò)程中，需要連接檢測(cè)線路終點(diǎn)的氮?dú)鉂舛?，直到將外輸管道?nèi)氧氣的含量降低到2%以下。在外輸管道的末端進(jìn)行通氣點(diǎn)火。為了保證操作的安全性，不管是在點(diǎn)火時(shí)，還是在熄火時(shí)，必須有消防車(chē)在一旁待命。

在熄火時(shí)，為了保證操作的安全性，需要先降低外輸管道的整體壓力，將其降低到0.1MPa，并將氮?dú)馄拷尤肴狱c(diǎn)，對(duì)臨時(shí)性管道做吹掃滅火處理，防止防空管道內(nèi)的氣體壓力過(guò)低，而發(fā)生回火，從而嚴(yán)重影響操作的安全性[3]。在確定火完全熄滅以后，將4吋的截止閥關(guān)閉即可。

2.2 將天然氣外輸管道作為燃料氣“儲(chǔ)罐”

在對(duì)天然氣外輸管道進(jìn)行干燥處理，完成吹掃操作后，需要將盲法蘭封閉管道安裝在全通徑球閥后。借助油田站場(chǎng)下游聯(lián)合站當(dāng)前已有的工藝技術(shù)流程，借助天然氣管道，用來(lái)儲(chǔ)存燃料氣。

在正常操作下，其中一部分經(jīng)過(guò)干燥處理的天然氣將會(huì)被充入到外輸管道中，其壓力一般高于燃料氣操作壓，用來(lái)儲(chǔ)備燃料氣。剩余的燃料氣將會(huì)被正常的消耗[4]。當(dāng)聯(lián)合站內(nèi)的壓縮機(jī)停止運(yùn)行時(shí)，外輸管道中儲(chǔ)備的天然氣會(huì)因?yàn)閴毫Σ畹拇嬖?，而反向回到燃料分離器中，從而為電站提供重要的燃料氣[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，油田在進(jìn)行采油生產(chǎn)的過(guò)程中，將會(huì)產(chǎn)生一些伴生氣，雖然產(chǎn)生的伴生氣量較小，但是長(zhǎng)時(shí)間下來(lái)也將對(duì)周?chē)沫h(huán)境造成較大的污染，并且還會(huì)造成一定的資源浪費(fèi)。為此應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)油田伴生氣在天然氣外輸管道中的應(yīng)用，以此對(duì)井口產(chǎn)生的伴生氣進(jìn)行回收，經(jīng)過(guò)處理后形成天然氣，將其輸送到天然氣外輸管道中。在應(yīng)用油田伴生氣的過(guò)程中，一定要根據(jù)油田站場(chǎng)采油井的實(shí)際情況采用恰當(dāng)?shù)陌樯鷼饣厥占夹g(shù)來(lái)回收伴生氣，一方面保證回收、應(yīng)用的社會(huì)效益；另一方面減少回收、應(yīng)用成本，擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益，從而充分發(fā)揮油田伴生氣在天然氣外輸管道中應(yīng)用的重要價(jià)值。