自動化泡排裝置的優化改進及應用

呂玉海，寧 梅，張 騰，衛國峰，任 濤，高 東，王 鈞，張海云

（中國石油長慶油田分公司第一采氣廠，陜西靖邊 718500）

1 技術現狀

隨著氣田地層壓力逐漸降低，低壓低產氣井增多，泡排氣井工作量明顯增大，為降低員工勞動強度，提高工作效率，早期試驗的自動化泡排裝置在井口安裝，利用風光互補提供動力，可定時加注起、消泡劑，不僅提高了泡排措施完成率和有效率,同時大幅降低了工藝成本，但仍存在以下問題：

（1）環境適應性差，在冬季用氣高峰時，因裝置易凍堵無法加注藥劑，裝置無法連續運行；

（2）蘇東南區均為大井叢開發，單套裝置只能滿足1口氣井藥劑加注，投資費用高；

（3）自動化程度不高，不能對裝置運行狀態進行定時監控、信息處理和遠程控制。

基于此，經過3年現場試驗、評價、優化改進，成功設計出了防凍型多井自動化泡排裝置。

2 優化改進

通過一系列優化改進[1，2]，防凍型多井自動化泡排裝置實現了三大功能特點：（1）多井加注有效降低投入成本；（2）裝置全年可運行；（3）遠程監控平臺有效提高自動化程度水平。

圖1 裝置工藝流程示意圖

2.1 工藝流程

針對1套裝置管控單口氣井投資較大問題，結合氣田多井串接模式的現狀，在裝置內部加入高壓可控多路分配器，分配器有8個出口，出口與氣井井口連接，可實現1～8口氣井的藥劑自動加注，同時對多口氣井同時泡排，極大的降低了投資成本（見圖1，圖2）。

圖2 多路分配器實物圖及示意圖

2.2 裝置防凍

2.2.1 保溫裝置優化改進 采取保溫柜一體化設計、碳纖維伴熱線等四方面措施對加藥裝置進行優化改進。

（1）采用保溫柜式箱體設計，箱體采用10 cm厚防火保溫隔熱板，有效減小裝置內熱量向外散失；

（2）加入碳纖維伴熱線，對藥箱及藥劑管線進行纏繞，通過4塊蓄電池加熱伴熱線，保證柜體內達到一定的溫度，防止罐內液體以及出口管線凍堵；

（3）太陽能供電系統加入太陽能追蹤器，最大程度利用太陽能，持續為蓄電池供電，解決伴熱線持續用電問題以及為裝置提供加藥動力；

（4）裝置內增設防凍劑罐，冬季采用推醇置換方式，先向地面管線加注1#藥箱的起泡劑，再通過換向閥加注2#藥箱的防凍劑，保證起泡劑通過套管注進井底，實現排水采氣的目的，而地面管線充滿防凍劑，以實現冬季地面管線不會凍堵（見圖3）。

圖3 裝置防凍優化改進措施

2.2.2 創新保溫運行模式 保溫運行模式即冬季模式，主要在每年11月～次年3月運行。其余時間因天然轉熱不啟用。裝置保溫主要依靠加熱伴熱線保證裝置內溫度，保溫模式分為間歇式加熱、溫控式加熱、強制性加熱三種模式可供選擇。

（1）間歇式加熱：設定好加熱時間，每天按照固定的時間進行間歇加熱，如加熱1 h、停止加熱1 h進行間歇加熱。該模式適用于冬季普通天氣。

（2）溫控式加熱：按照溫度進行加熱，設定某一溫度值，在低于該溫度時，設備開始進行加熱，高于該溫度時，設備停止加熱。該模式均適用于冬季普通天氣和極端天氣。

（3）強制性加熱：隨時開啟加熱模式進行加熱，為保證裝置內溫度，可選擇固定長度的時間進行裝置加熱。該模式適合在極端天氣。

2.3 建立智能化管理平臺

利用帶自編程的RTU模塊，配合網絡傳輸技術，形成穩定的網絡傳輸通道，建立了智能化遠程控制平臺，實現以下功能：

（1）根據氣井生產動態，技術人員可及時遠程調整起泡劑加注制度，降低了員工勞動強度，同時提高了氣井泡排加注效果；

（2）平臺可進行藥罐液位預警，根據液位預警情況及時補液，無需再安排人員巡井檢測；

（3）監控平臺設計有固定監控終端和手持移動終端，對裝置運行狀態時時掌握，及時發現裝置異常情況，方便維保人員及時整改，同時保證裝置運行安全可控。

3 工程應用

選取氣田A區塊27口氣井進行自動化泡排現場應用，對比分析裝置應用前后氣井的生產動態。

3.1 氣井動態分析

A1井2017年9月安裝防凍型加藥裝置，分析根據氣井生產動態可分為三個階段（見圖4）：

第一階段：自主生產后期，氣井逐漸積液，開始采取定期人工加藥措施，套壓表現為下降趨勢，由11.8 MPa下降至10.01 MPa，井筒內積液逐漸排出；

第二階段：氣井自噴能力下降，人工加藥效果逐漸變差，套壓表現為上升趨勢，由10.01 MPa上升為12.1 MPa，井筒內積液現象逐漸加重；

圖4 A1井采氣曲線

第三階段：為進一步排出井筒積液，采取自動化加藥裝置連續泡排，套壓逐漸下降，措施有效期保持一年以上，效果顯著。

3.2 整體效果

應用改進后的加藥裝置，在-20℃環境溫度、加注常規藥劑情況下裝置可連續穩定運行，根據氣井產氣、產水特征，可遠程持續優化藥劑加注制度，提高泡排加注效果。通過對27口氣井的泡排加注效果分析，措施有效率可達95%。

4 結論

（1）通過對裝置優化改進和冬季模式下保溫制度設定，實現了裝置全年可持續性泡排加注，保障了冬季供氣高峰期產水氣井的穩定生產。

（2）通過加入多路分配器，實現多井智能加注，達到降本增效的目的；同時建立智能化管理平臺，實現數據傳輸和遠程控制，同時滿足遠程自動/手動加藥控制，本地手動加藥控制等多種方式。

（3）通過效益對比，防凍型多井自動化泡排技術產生的效益遠遠高于人工加藥，措施有效率可達95%。

新型潤滑油添加劑為發動機護航

朗盛（LANXESS）近日推出一款用于乘用車和高性能發動機油的有機潤滑油添加劑Additin RC 3502。

該產品是專門為減少摩擦、提供持續性能和耐磨保護而開發的。產品無腐蝕性，與所有合成發動機油和礦物發動機油兼容，且不含有SAPS（磺酸鹽灰分、磷、硫），能顯著減少摩擦，同時提供持續的性能和耐磨保護。

ADD潤滑油添加劑業務線應用技術經理Frank DeBlase博士介紹，“新開發的Additin RC 3502是一款耐用的有機摩擦改進劑，適應于如今通常可達3.3萬公里的延長換油周期、高里程應用，在市場上所售的高性能發動機油中具有優異的溶解性”。

此外，Additin RC 3502還可增加摩擦面上不同添加劑之間的協同增效作用，比如促進抗磨劑、清凈劑和二硫代氨基甲酸鉬鹽相互作用。這一特性結合出色的減摩性能和耐久性，使其在發動機測功機測試（ASTM D8114）中符合ILSAC GF-5+和ILSAC GF-6（對燃油經濟性要求更高的新行業規范）規定的減摩性能。

（摘自中國化工信息2019年第9期）