自動(dòng)電子點(diǎn)火技術(shù)在大牛地氣田的應(yīng)用

陳鋒（中石化華北油氣分公司采氣一廠,陜西 榆林 719000）

大牛地氣田位于陜西省榆林市與內(nèi)蒙古自治區(qū)伊金霍洛旗、烏審旗交界地區(qū)。目前大牛地氣田管理集氣站61座，其中水平井站40座。建產(chǎn)方式的改變驅(qū)使站內(nèi)工藝流程進(jìn)行相應(yīng)升級(jí)，然而集氣站放空系統(tǒng)一直沿用直井建產(chǎn)階段方式，未進(jìn)行改造。為此通過(guò)對(duì)放空系統(tǒng)進(jìn)行分析，提出新技術(shù)、新工藝滿(mǎn)足目前氣田清潔文明生產(chǎn)及地方農(nóng)協(xié)、環(huán)保部門(mén)要求。

1 大牛地氣田放空系統(tǒng)工藝現(xiàn)狀

大牛地氣田氣候晝夜溫差較大，夏季夜間溫度一般能達(dá)到零下幾度，而冬季夜間溫度則能達(dá)到零下三十幾度。在采氣過(guò)程中，由于地面溫度極低，地層水從井底排出后，在管線中容易形成冰堵或水合物堵塞。為防止管線中的冰堵和水合物堵塞，在采氣過(guò)程中從井口注入甲醇，降低管線中排出液的水合物形成溫度和冰點(diǎn)溫度，進(jìn)行防堵預(yù)處理。但更多的是需要站場(chǎng)一線操作人員根據(jù)氣井進(jìn)站油壓情況進(jìn)行是否堵塞預(yù)判，并采取控制節(jié)流閥措施，保障氣井正常生產(chǎn)時(shí)率，對(duì)于已經(jīng)存在堵塞問(wèn)題氣井情況，只能通過(guò)氣井高壓放空處理解決，且在現(xiàn)場(chǎng)是時(shí)間最少、最為有效的解堵方式。經(jīng)過(guò)在7號(hào)站統(tǒng)計(jì)，冬季每天放空作業(yè)次數(shù)在5次以上，單次放空時(shí)間在2小時(shí)。

而目前放空系統(tǒng)并沒(méi)有自動(dòng)點(diǎn)火作業(yè)這一環(huán)節(jié)，放空作業(yè)產(chǎn)生的氣體直接進(jìn)行大氣，一方面會(huì)出現(xiàn)污染周邊環(huán)境、危及現(xiàn)場(chǎng)操作人員及周邊居民生命安全的風(fēng)險(xiǎn)；另一方面隨著氣田開(kāi)發(fā)逐步推進(jìn)，M5層的逐步開(kāi)采，含硫氣體等需要在放空作業(yè)期間必須及時(shí)盡快點(diǎn)燃。一線操作人員在進(jìn)行放空點(diǎn)火作業(yè)時(shí)，采取禮花彈點(diǎn)燃法，點(diǎn)火能量低、可靠性差、操作不方便等缺點(diǎn)，迫切需要一個(gè)能夠解決上述問(wèn)題的一套自動(dòng)點(diǎn)火設(shè)施。

2 電子點(diǎn)火裝置技術(shù)

2.1 原理

集氣站火炬放空部分出口配備一套XQHJX-20型高能點(diǎn)火裝置，該裝置由點(diǎn)火器、高壓直角點(diǎn)火桿、高壓連接導(dǎo)線和控制箱組成，各部件均為1：1互為冗余配置，當(dāng)需要點(diǎn)火時(shí)，任何一組點(diǎn)火器通電AC220V 50Hz，相應(yīng)的點(diǎn)火器便發(fā)出點(diǎn)火信號(hào)經(jīng)高壓導(dǎo)線傳至點(diǎn)火桿，在點(diǎn)火桿頂部發(fā)出能量為20J的電火花，燃?xì)庥龌鸹ê簏c(diǎn)燃，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)遠(yuǎn)程點(diǎn)火功能。點(diǎn)火信號(hào)可由控制開(kāi)關(guān)控制，也可由上下游系統(tǒng)信號(hào)控制，亦可通過(guò)遠(yuǎn)程無(wú)線遙控控制。做到放空點(diǎn)火作業(yè)，多方位全面控制。

2.2 設(shè)備構(gòu)成

整套火炬放空自動(dòng)點(diǎn)火系統(tǒng)主要由火炬頭（防風(fēng)罩）、點(diǎn)火桿、防爆高能點(diǎn)火裝置及自動(dòng)點(diǎn)火控制箱等組成。其中點(diǎn)火桿、防爆高能點(diǎn)火裝置都配置2套，互為冗余，并按科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)布局，從而保證了整個(gè)放散系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠、安全的運(yùn)行。

2.3 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

2.3.1 自動(dòng)點(diǎn)火

系統(tǒng)具有自動(dòng)點(diǎn)火功能，通過(guò)自動(dòng)控制箱的的點(diǎn)火按鈕可實(shí)現(xiàn)放散火炬的一鍵式點(diǎn)火，點(diǎn)火方便，點(diǎn)火成功率高。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程安全可靠點(diǎn)火。

2.3.2 大功率激發(fā)點(diǎn)火

高能點(diǎn)火裝置瞬間可激發(fā)出20J的高能點(diǎn)火電能，實(shí)現(xiàn)在任何惡劣環(huán)境下的成功點(diǎn)火。尤其是鄂爾多斯盆地全年多風(fēng)的氣候特點(diǎn)。

2.3.3 點(diǎn)火冗余配置

整套系統(tǒng)由兩套互為冗余的點(diǎn)火系統(tǒng)組成，在一套點(diǎn)火系統(tǒng)損壞的情況下，可靈活的啟動(dòng)后備系統(tǒng)進(jìn)行點(diǎn)火，不影響生產(chǎn)；也可在兩套系統(tǒng)都故障的緊急情況下將兩套系統(tǒng)的關(guān)鍵部件組合，恢復(fù)出一套可正常工作的系統(tǒng)進(jìn)行點(diǎn)火，保證點(diǎn)火的正常進(jìn)行。

2.3.4 火焰穩(wěn)定

整個(gè)放散火炬采用科學(xué)的結(jié)構(gòu)，能達(dá)到精確的空氣、燃?xì)饣旌吓浔?；合理布局?dāng)出現(xiàn)惡劣天氣或考慮到高度因素大氣壓及風(fēng)速的影響時(shí)可保證放散裝置能穩(wěn)定燃燒。

2.3.5 重復(fù)使用性強(qiáng)

整套系統(tǒng)拆裝簡(jiǎn)便，集成化程度較高，對(duì)于直井站場(chǎng)進(jìn)入遞減期生產(chǎn)氣井站場(chǎng)可將點(diǎn)火系統(tǒng)拆卸至水平井站場(chǎng)，重復(fù)使用。點(diǎn)火頭、火炬頭等均不需要更換。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

大牛地氣田7號(hào)集氣站管轄生產(chǎn)氣井21座，均為直井。平均油壓4.2MPa，平均套壓5.6MPa，隨著氣井壓力不斷降低放空頻次越來(lái)越多，目前該站冬季每天放空次數(shù)約5次左右，每次2個(gè)小時(shí)左右。在采氣一廠7號(hào)集氣站安裝電子點(diǎn)火裝置以來(lái)，解決了放空系統(tǒng)點(diǎn)火困難問(wèn)題，也杜絕了環(huán)境污染問(wèn)題。大幅度減少員工放空氣體點(diǎn)火操作時(shí)間，也解決周?chē)用褚驓饩趴斩a(chǎn)生的協(xié)調(diào)問(wèn)題。于2013年開(kāi)始采氣一廠進(jìn)行氣田所有站場(chǎng)放空系統(tǒng)改造項(xiàng)目，完成61座集氣站電子點(diǎn)火裝置安裝工作,現(xiàn)場(chǎng)效果明顯。

4 結(jié)語(yǔ)

該裝置對(duì)目前大牛地氣田已經(jīng)使用的放空系統(tǒng)改動(dòng)較少，操作成本較低，能夠解決目前放空系統(tǒng)人工點(diǎn)火的弊端，減少了一線員工工作量，起到了很好的環(huán)境保護(hù)作用。具備在氣田內(nèi)推廣應(yīng)用的必要性。

[1]伊昕.大牛地氣田砂巖儲(chǔ)層敏感性試驗(yàn)研究[J].天然氣工業(yè)，2005,25（8）；31-34.

[2]劉建黨，譚學(xué)群，陳舒薇等.鄂爾多斯盆地大牛地氣田三維儲(chǔ)層精細(xì)描述[J].天然氣工業(yè)，2009,29（12）；20-22.

[3]林麗娜，段春生.林振營(yíng).大牛地氣田集輸節(jié)能工藝[J].天然氣與石油,2010（8）；11-0.