油井套管氣變廢為寶實現(xiàn)零外排探討

侯麗莉

摘 要：油井生產(chǎn)過程中，受井底壓力變化，天然氣從原油中分離出來，一部分積聚在油套環(huán)形空間。本文針對油井套管氣現(xiàn)狀、現(xiàn)有套管氣回收裝置現(xiàn)狀，優(yōu)選回收套管氣方案，并通過試驗取得良好回收效果，使油井套管氣變廢為寶實現(xiàn)零外排。

關(guān)鍵詞：油井套管氣;回收裝置;探討

史南采油管理區(qū)管轄油井，大都為高壓低滲區(qū)塊，供液能力差，受回收技術(shù)的制約，現(xiàn)場上除供單井加熱爐使用外，傳統(tǒng)的解決辦法，簡單的將油套環(huán)空內(nèi)的天然氣直接排放到大氣中，這樣不僅浪費能源，而且也污染環(huán)境。大氣環(huán)境保護是企業(yè)發(fā)展的命脈，自2016年管理區(qū)嚴令禁止往大氣排放套管氣，但所轄范圍的油藏是以低滲為主，產(chǎn)氣量大，每日因套管氣影響降低產(chǎn)能可達到6噸/天，為此針對不同油井，利用不同裝置，進行套管氣回收，既保證油井的正常生產(chǎn)，減緩自然遞減，又增收部分天然氣，實現(xiàn)零排放。

1 現(xiàn)狀調(diào)查

1.1 油井套管氣現(xiàn)狀

史南管理區(qū)開井300余口，通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，單井套管氣產(chǎn)氣量在50方/天以上的有23口，日產(chǎn)氣量在50方以上油井，一般供液較好，生產(chǎn)受氣體影響較小，日產(chǎn)氣量在10方以下油井，因產(chǎn)氣量小，隊產(chǎn)量影響也較小。

1.2 現(xiàn)有套管氣回收裝置現(xiàn)狀

油嘴射流式套管氣回收裝置。該裝置包括射流本體和射流油嘴，射流油嘴安裝在射流本體的負壓腔中，射流本體由井液進口、套管氣進口、負壓腔、縮頸腔及擴散腔連接為一整體。該裝置借助井液以高流速經(jīng)油嘴噴射而出，高速流動的井液通過負壓腔時，會在負壓腔內(nèi)形成負壓，由套管氣進口吸入大量套管氣，套管氣進入負壓腔后，在縮徑腔內(nèi)與液體劇烈混合，形成氣液混合體，由擴散腔排出進入輸油管線，達到回收油井套管氣的目的。射流油嘴可根據(jù)油井的生產(chǎn)情況隨時更換不同直徑的射流來控制排量。

無動力套管氣集收裝置。該裝置安裝在有桿泵抽油設(shè)備電機端底座上，皮帶輪與電機皮帶輪同側(cè)，將皮帶掛至兩皮帶輪上調(diào)整皮帶對中后并頂緊，然后進行固定螺絲的緊固;將設(shè)備進氣端與套管閘門用高壓軟管線相連，出氣端與油井流程相連，連接牢固后開啟閘門，啟動抽油機后設(shè)備將會啟動，根據(jù)套管氣量大小調(diào)整抽氣加壓泵的轉(zhuǎn)速來增加和減少抽氣量。該裝置安裝了超壓安全閥、過熱保護器、自動離合保護器、管式過濾器、除硫裝置、冬季防凍恒溫導(dǎo)流罩，具有自動保護、自動停機、自動開啟的功能;自動化程度高，通過智能顯示系統(tǒng)，可即時觀察數(shù)據(jù)變化情況，具有實時監(jiān)控功能;由于是利用抽油機電機的剩余動力帶動工作，不損耗電能，不影響抽油機正常生產(chǎn)，實現(xiàn)了節(jié)能降耗的目的。

撞擊式套管氣回收裝置。該裝置固定在井口上法蘭，工作時，撞擊器推動活塞桿和活塞在泵體內(nèi)向下運動，同時壓縮復(fù)位彈簧，與此同時泵體內(nèi)壓力逐漸升高迫使進氣單流閥關(guān)閉，活塞繼續(xù)向下壓縮泵體內(nèi)的天然氣，天然氣經(jīng)過電子計量儀和排氣單流閥注入井口流程輸油管線中，之后撞擊器隨光桿上行，活塞在復(fù)位彈簧的作用下向上運動。當泵體內(nèi)壓力低于井口流程輸油管線的壓力時，排氣單流閥關(guān)閉，泵體內(nèi)壓力繼續(xù)降低，當?shù)陀谔讐簳r，套管氣頂開進氣單流閥進入并充滿活塞上移所讓出的容積，如此往復(fù)完成對套管氣的抽吸與壓縮。通過活塞不間斷的上下往復(fù)運動，源源不斷地將套管氣注入井口流程輸油管線中，達到回收套管氣的目的。

套管氣自動控壓收集裝置。該收集裝置由工作筒、活塞、調(diào)節(jié)彈簧、彈簧后蓋、及調(diào)節(jié)螺栓組成。當套管氣進入收集裝置的同時，氣體推動收集裝置內(nèi)腔的活塞向后移動，氣體進入收集裝置內(nèi)腔，通過內(nèi)腔壁上的小孔進入外腔匯集，在進入生產(chǎn)流程，利用調(diào)節(jié)螺栓設(shè)定套管壓力值。當套管壓力達到設(shè)定值時，活塞自動打開，低于規(guī)定值時，活塞自動關(guān)閉，以達到調(diào)節(jié)和控制套管氣的目的。

簡易回收裝置。采用高壓軟管將套管與生產(chǎn)管線連接，通過閘門控制，套管壓力高于生產(chǎn)管線壓力時，自動將套管氣回收至生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)。

1.3 方案優(yōu)選，根據(jù)液量與套管氣量的不同，采用不同的套管氣回收方式

單井日產(chǎn)液量高余60方/天，套管產(chǎn)氣量高于50方/天，采用油嘴射流式套管氣回收裝置回收套管氣。多口井同臺選用無動力套管氣集收裝置回收套管氣，多口井共用同一裝置。產(chǎn)氣量在10-30m3/天的，采用撞擊式套管氣回收裝置或套管氣自動控壓收集裝置回收套管氣。

產(chǎn)氣量在10m3/天以下的，采用簡易回收裝置回收，并且回收時間間隔15天以上。

2 試驗效果

2.1 針對氣量較大、產(chǎn)液量較高的電泵井采取油嘴射流式套管氣回收裝置

該裝置自2016年12月在史南采油管理區(qū)梁*-131井安裝試驗以來，目前累計收套管氣42100方。2017年1月在史南采油管理區(qū)梁*-58井安裝試驗以來，目前累計收套管氣101752方，效果明顯。2017年2月，我們又在注采一站、注采四站、注采九站安裝了8臺次，累計收套管氣129萬m3。

2.2 無動力套管氣集收裝置在史*-81單井現(xiàn)場試驗改進，運行平穩(wěn)

平均每天回收氣量110m3左右，每月回收氣量3300m3。撞擊式套管氣回收裝置實驗使用10套，已累計回收天然氣約52000m3，裝置連續(xù)無故障工作時間最長達到24個月。使油井輸油流程的回壓均降低到0.6MPa左右，解決了油井套管氣長期不能回收的問題，創(chuàng)經(jīng)濟效益近15萬元。自動控壓收集裝置實驗使用11套，已累計回收氣量41000m3。簡易套管氣回收裝置試驗使用8套，累計實驗回收170余井次，單次回收套管氣量在100方以上，已累計回收37000m3。

通過多措并舉治理套管氣，油井產(chǎn)能大幅提升，截止到去年底，管理區(qū)折算年自然遞減近兩年連續(xù)呈現(xiàn)下降趨勢，與2016年對比下降7.77%，其中幾個重點低滲單元更是呈現(xiàn)出負遞減，單元開發(fā)水平顯著提高。

3 結(jié)論

通過試驗使用對比，以上5種套管氣回收裝置能滿足不同類型油井的套管氣回收工作，既保證了油井的正常生產(chǎn)，又實現(xiàn)了回收天然氣創(chuàng)收，適用于所有陸上開采的稀油油藏，為油田的清潔環(huán)保生產(chǎn)提供了有利保障。

參考文獻：

[1]張琪.采油工程原理與設(shè)計[M].中國石油大學(xué)出版社，2006（12）.