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

油田在進行采油的過程中，井口通常會產(chǎn)生較小量的伴生氣，由于達不到經(jīng)濟利用規(guī)模，所以多數(shù)都是直接進行燃燒或者排放，不僅造成了資源浪費，同時還導致環(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，從而實現(xiàn)社會效益和經(jīng)濟效益的提高。

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)較為簡單，同時價格還比較低，所以應(yīng)用十分的廣泛，很多油田站場都有應(yīng)用。在具體應(yīng)用定壓閥回收技術(shù)時，需要分析以下幾種施工情況：第一，泵深和動液面之間的偏差，也就會沉沒度較小；第二，定壓閥回壓較高，因為很多油田單井管道的埋地深度并沒有達到要求標準，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，根據(jù)其結(jié)構(gòu)需要借助開啟壓力的設(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，在開啟定壓閥時，產(chǎn)生的開啟壓力要比油管內(nèi)的壓力高。這就會導致定壓閥的開啟和關(guān)閉時間有所延長，冬季很可能會出現(xiàn)定壓閥凍堵，開啟不夠靈敏等問題。

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，這將對油田采購生產(chǎn)造成較大影響。為了有效的彌補這一弊端，一些油田站場會借助小型壓縮機回收裝置的安裝來充分發(fā)揮定壓閥回收技術(shù)自身的價值。

1.2 壓縮機增壓技術(shù)

壓縮機增壓技術(shù)就是將小型壓縮機安裝在井口的位置，利用壓縮機引入井口伴生氣，再通過連續(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，通過加工處理制成天然氣。

利用壓縮機的安裝可以實現(xiàn)井口伴生氣的充分回收，但是因為油田井場的分布比較廣泛，井場點較多，所以通過壓縮機的安裝來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，很容易對壓縮機的使用壽命和效率造成較大的影響。并且單井在進行采油生產(chǎn)的過程中，產(chǎn)量將逐漸的減少，產(chǎn)生的伴生氣也會相應(yīng)的減少。所以壓縮機增加技術(shù)比較適合在井口伴生氣量較大的油田井場中應(yīng)用，或者存在較多單井的井場中應(yīng)用。

1.3 增壓泵技術(shù)

增壓泵技術(shù)是一種綜合壓縮機增壓技術(shù)和定壓閥回收技術(shù)優(yōu)點的伴生氣回收技術(shù)。在具體應(yīng)用的過程中，需要在抽油機的油梁上安裝增壓泵，在抽油機支架上和氣缸體鉸接起來，油梁和柱塞上部相互鉸接[1]。在抽油機運行的過程中，抽油桿向上抬起時，在泵底腔內(nèi)將產(chǎn)生0.3MPa的來氣壓力，壓力要比增壓泵底腔內(nèi)的壓力大，單流閥打開后，氣體將進入到泵底腔。當抽油桿向上運行到上止點后，需要轉(zhuǎn)換方向，向下運動，這時活塞桿也開始向下運動，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)生負壓，在壓力的作用下，氣流會將頂部單流閥重開，伴生氣將進入到泵頂腔內(nèi)。隨著抽油機的運行，當其運行到下止點，轉(zhuǎn)向運行時，頂腔內(nèi)將形成0.7MPa的壓力，伴生氣開始外輸，底腔此時開始進行吸氣。抽油機抽油桿每完成一個回合的上下動作，就相當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動產(chǎn)生的活塞作用，實現(xiàn)增加。增壓泵運行所需能量主要來源于抽油機消耗的電量。

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，并進行壓點的設(shè)置，同時安裝4吋的截止閥，以此對吹掃壓力進行調(diào)節(jié)。在安全距離內(nèi)臨時性的安裝防控管線，管線的長度在20cm左右，并臨時在防控管線的末端設(shè)置放空坑[2]。在靠近4吋管道的防空點的位置增加阻火器的安裝。整個天然氣外輸管道均需要進行固定處理，避免出現(xiàn)管道來回擺動的情況。在置換氮氣的過程中，需要先置換外輸管道的氮氣，在進行置換的過程中，需要連接檢測線路終點的氮氣濃度，直到將外輸管道內(nèi)氧氣的含量降低到2%以下。在外輸管道的末端進行通氣點火。為了保證操作的安全性，不管是在點火時，還是在熄火時，必須有消防車在一旁待命。

在熄火時，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，并將氮氣瓶接入取樣點，對臨時性管道做吹掃滅火處理，防止防空管道內(nèi)的氣體壓力過低，而發(fā)生回火，從而嚴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“儲罐”

在對天然氣外輸管道進行干燥處理，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。借助油田站場下游聯(lián)合站當前已有的工藝技術(shù)流程，借助天然氣管道，用來儲存燃料氣。

在正常操作下，其中一部分經(jīng)過干燥處理的天然氣將會被充入到外輸管道中，其壓力一般高于燃料氣操作壓，用來儲備燃料氣。剩余的燃料氣將會被正常的消耗[4]。當聯(lián)合站內(nèi)的壓縮機停止運行時，外輸管道中儲備的天然氣會因為壓力差的存在，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

綜上所述，油田在進行采油生產(chǎn)的過程中，將會產(chǎn)生一些伴生氣，雖然產(chǎn)生的伴生氣量較小，但是長時間下來也將對周圍的環(huán)境造成較大的污染，并且還會造成一定的資源浪費。為此應(yīng)該加強對油田伴生氣在天然氣外輸管道中的應(yīng)用，以此對井口產(chǎn)生的伴生氣進行回收，經(jīng)過處理后形成天然氣，將其輸送到天然氣外輸管道中。在應(yīng)用油田伴生氣的過程中，一定要根據(jù)油田站場采油井的實際情況采用恰當?shù)陌樯鷼饣厥占夹g(shù)來回收伴生氣，一方面保證回收、應(yīng)用的社會效益；另一方面減少回收、應(yīng)用成本，擴大經(jīng)濟效益，從而充分發(fā)揮油田伴生氣在天然氣外輸管道中應(yīng)用的重要價值。