立式燃?xì)庹婵占訜嵫b置的研制與應(yīng)用

袁長(zhǎng)軍 宋江娟

摘要：針對(duì)油田油井伴生氣不能有效回收的現(xiàn)狀，以及因環(huán)保壓力油井套管氣禁止外排后導(dǎo)致部分井不能正常生產(chǎn)，影響油井產(chǎn)量問題，研制立式燃?xì)庹婵占訜嵫b置，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行應(yīng)用，回收利用油井套管氣對(duì)油井產(chǎn)液進(jìn)行加熱，滿足了油井產(chǎn)液安全輸送需要，減少了排放，節(jié)約了能源。

關(guān)鍵詞：套管氣;回收;利用;真空加熱;節(jié)能

1 前言

隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保的日益重視，油田套管氣已禁止外排，套管氣對(duì)油井生產(chǎn)影響也逐步凸顯：一是影響油井加藥，二是影響油井產(chǎn)量。天然氣作為清潔能源，國(guó)家正大力加大推廣使用力度，天然氣替代燃煤和燃油也已是必然趨勢(shì)。

2 現(xiàn)狀與分析

目前我們油田油井集油正逐步轉(zhuǎn)向電熱單管集油模式，高耗能三管伴熱集油工藝正在逐步被淘汰，但電熱集油模式加熱費(fèi)用仍然比較高。面對(duì)日益嚴(yán)峻的經(jīng)營(yíng)形勢(shì)，節(jié)能挖潛已成為油田增效的一個(gè)重要途徑，回收利用油井套管氣也逐步被重視。油田現(xiàn)有套管氣回收技術(shù)主要有油套連通回收技術(shù)、壓縮式套管氣回收技術(shù)和井口燃?xì)鉄崴魇郊訜嵫b置，均存在一定的不足（見表1），因此有必要開展油井套管氣回收與利用研究，解決伴生氣禁止排放對(duì)油井生產(chǎn)造成的影響以及油井產(chǎn)液輸送能耗高的問題。

3 立式燃?xì)庹婵占訜嵫b置原理和基本設(shè)計(jì)思路

3.1立式燃?xì)庹婵占訜嵫b置基本工作原理

立式燃?xì)庹婵占訜嵫b置將燃?xì)獬浞秩紵?，通過輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)將熱量傳遞給熱媒水，水受熱沸騰產(chǎn)生負(fù)壓蒸汽，負(fù)壓蒸汽與低溫的盤管壁換熱并冷凝成水，將熱量傳遞給盤管換熱器內(nèi)流動(dòng)的工質(zhì)，凝結(jié)后的水繼續(xù)被加熱汽化，如此在密封狀態(tài)下進(jìn)行循環(huán)往復(fù)，實(shí)現(xiàn)加熱裝置的熱交換。為保證負(fù)壓蒸汽與低溫的盤管壁的換熱，熱媒水位應(yīng)處于煙管和盤管之間。

3.2基本設(shè)計(jì)思路

煙風(fēng)通道立式結(jié)構(gòu)，自然通風(fēng)，無需設(shè)置強(qiáng)制鼓風(fēng)系統(tǒng);采用燃燒盤式燃燒結(jié)構(gòu)，功率10KW（油田油井套管氣量較少，油井產(chǎn)液量普遍不高），配套電子點(diǎn)火和熄火保護(hù)，采用電池供電;使用機(jī)械式熱媒水超溫保護(hù)溫控閥;裝置配套重力式安全閥，防止超壓;裝置不配電，無用電風(fēng)險(xiǎn);裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維護(hù)，制作和維護(hù)費(fèi)用低，操作方便，安全性高。

4 立式燃?xì)庹婵占訜嵯到y(tǒng)構(gòu)成

裝置主要由燃?xì)庀到y(tǒng)、真空加熱裝置、超溫保溫、超壓保護(hù)、熄火保護(hù)等構(gòu)成。

立式燃?xì)庹婵占訜嵫b置包括立式柱狀鍋筒，柱狀鍋筒底部中心設(shè)有燃燒室，燃燒室頂部連接多根煙管，各煙管的頂部連接在煙氣集箱的底部，煙氣集箱一側(cè)連接煙氣出口管，煙氣出口管外端延伸至立式柱狀鍋筒的外側(cè);立式柱狀鍋筒上方安裝有水平延伸的管殼式換熱器，殼體底部與立式柱狀鍋筒上端貫通;井口出油管的出口與管殼式換熱器管程入口相連，管殼式換熱器管程出口與熱油管道相連;套管閥門出口與套管氣分離裝置中部入口相連，套管氣分離裝置底部連接有分離裝置排液口和分離裝置排液閥，套管氣分離裝置上部安裝套管氣總閥，套管氣流程上依次安裝過濾器、減壓閥和供氣閥。

5 應(yīng)用及效果

2018年1月在G14-1井進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，熱媒溫度80℃時(shí)，產(chǎn)液溫度由29℃提升至54 ℃，井口回壓由投用前無保溫措施0.7Mpa降至0.4Mpa，提溫降壓效果明顯。

2018年5月在G15站應(yīng)用，替代原有50KW高頻電加熱裝置，來液溫升12℃，加熱能力與原有電熱水平基本持平，大幅減少了電熱消耗。

立式燃?xì)庹婵占訜嵫b置的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，解決了禁排后對(duì)油井生產(chǎn)的影響，回收利用了油井伴生套管氣資源，節(jié)能降耗效益明顯，相比應(yīng)用前，年可減少電熱費(fèi)用15萬元以上，投資回收期不足1.5年。

6 結(jié)論與建議

油井伴生氣作為清潔能源，應(yīng)該加大回收利用力度，針對(duì)油田面臨的油井伴生氣資源較豐富，以及套管氣禁排后套壓高影響油井正常生產(chǎn)現(xiàn)狀，積極探索和研究伴生氣回收利用途徑是降本增效，節(jié)能減排重要需求，立式燃?xì)庹婵占訜嵫b置由于工藝簡(jiǎn)單、操作方便、成本不高等優(yōu)勢(shì)，具有很好的應(yīng)用和推廣價(jià)值，應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

建議根據(jù)油井產(chǎn)液量現(xiàn)狀，合理確定加熱裝置功率，形成系列產(chǎn)品。擴(kuò)大應(yīng)用范圍，在氣資源相對(duì)豐富的區(qū)塊，應(yīng)用該裝置對(duì)井組和計(jì)量站產(chǎn)液進(jìn)行提溫，從而降低集輸電耗和集輸壓力，減少伴生氣外排，充分合理回收利用現(xiàn)有伴生氣資源。