楊玲 李軍 潘柯辰

摘要：油氣田開采初期，經(jīng)過大量的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，氣田形成了多井高壓集氣、集中注醇、多井加熱、間歇計(jì)量、天然氣發(fā)電、小站脫水、環(huán)氧粉末靜電噴涂、井口安全閥、上下古合采、SCADA自動(dòng)化系統(tǒng)等十項(xiàng)配套工藝。這十項(xiàng)配套工藝保障了我廠12年的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，并將在今后的生產(chǎn)中繼續(xù)發(fā)揮其有力的保障作用。但隨著穩(wěn)產(chǎn)期的到來，氣田的生產(chǎn)狀況發(fā)生了明顯的變化，同時(shí)國家對(duì)安全環(huán)保的要求也日益提高，這就對(duì)我們的配套工藝提出了新的要求。本文針對(duì)油氣田目前的生產(chǎn)現(xiàn)狀及國家對(duì)安全環(huán)保的要求，總結(jié)近兩年集氣工藝改進(jìn)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)情況，并結(jié)合氣田的發(fā)展前景，對(duì)油氣田的中后期采氣配套工藝進(jìn)行了系統(tǒng)梳理與對(duì)比，對(duì)各類工藝設(shè)備在油氣田的適應(yīng)性進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述，并提出了改進(jìn)意見。

主題詞：油氣田? 中后期? 配套工藝

一、油氣田采氣配套工藝的發(fā)展概況

經(jīng)過一系列的先導(dǎo)性開發(fā)試驗(yàn)，氣田形成了以多井高壓集氣、集中注醇、多井加熱、間歇計(jì)量、天然氣發(fā)電、小站脫水、環(huán)氧粉末靜電噴涂、井口安全閥、上下古合采、SCADA自動(dòng)化系統(tǒng)等十項(xiàng)配套工藝為基礎(chǔ)的氣田早期工藝系統(tǒng)，這十項(xiàng)配套工藝保障了我廠12年的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，但隨著穩(wěn)產(chǎn)期的到來，氣田的生產(chǎn)狀況發(fā)生了明顯的變化，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、地層能量明顯降低，氣井連續(xù)生產(chǎn)能力不斷降低;

2、水氣比明顯上升，地層水對(duì)天然氣生產(chǎn)影響越來越大;

3、隨著生產(chǎn)的繼續(xù)，氣田工藝設(shè)備腐蝕老化日益嚴(yán)重，安全風(fēng)險(xiǎn)日益增大。

二、工藝改進(jìn)適應(yīng)性對(duì)比

（一）噴射引流與壓縮機(jī)增壓工藝對(duì)比

1、噴射引流工藝特點(diǎn)：

工作原理：噴射器工作原理是利用射流的紊動(dòng)擴(kuò)散作用，使不同壓力的兩股流體相互混合，并引發(fā)能量交換使低壓氣體壓力升高達(dá)到能輸送的目的。壓力較高的流體叫做工作流體，它以很高的速度從噴嘴流出，進(jìn)入混合室，由于射流的紊動(dòng)擴(kuò)散作用，卷吸周圍的流體而發(fā)生動(dòng)量交換，被吸走的壓力較低的流體叫引射流體。工作流體與引射流體在混合室內(nèi)混合，進(jìn)行動(dòng)量和質(zhì)量交換，在流動(dòng)過程中速度漸漸均衡，這期間常常伴隨壓力的升高。流體從混合室出來進(jìn)入擴(kuò)大管，壓力將因流動(dòng)速度變緩而繼續(xù)升高。采用該技術(shù)可充分利用高壓天然氣的能量，保證進(jìn)站壓力低而不能連續(xù)生產(chǎn)的氣井連續(xù)生產(chǎn)。

工藝特點(diǎn)：工藝簡單、成本低廉、體積小并且免維護(hù)，通過在XX站所做試驗(yàn)可見，在進(jìn)站壓力（1.0MPa）低于外輸壓力（5.0 MPa）時(shí)仍能夠連續(xù)生產(chǎn)，延長了間歇?dú)饩a(chǎn)時(shí)間，并實(shí)現(xiàn)了1口高壓井引射1-3口低壓井，但因改線及加熱爐影響，實(shí)驗(yàn)時(shí)間較短，實(shí)驗(yàn)效果不明顯，日產(chǎn)氣量未見明顯增長。

2、壓縮機(jī)增壓工藝特點(diǎn)：

工作原理：壓縮機(jī)的種類很多，按其結(jié)構(gòu)形式分為往復(fù)式和旋轉(zhuǎn)式兩大類，靖邊氣田選用天然氣驅(qū)動(dòng)的低速整體往復(fù)式壓縮機(jī)，它是在原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)轉(zhuǎn)，將天然氣引入壓縮機(jī)，在壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子或活塞的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，通過一定的機(jī)械能轉(zhuǎn)換和熱力變換過程，使天然氣的壓能增加，從而達(dá)到增壓的目的。

工藝特點(diǎn)：工藝復(fù)雜、成本較高、體積較大并且維護(hù)成本較高，通過在XX站等集氣站所做試驗(yàn)可見，在進(jìn)站壓力低于外輸壓力時(shí)仍能夠連續(xù)生產(chǎn)，日產(chǎn)氣量有明顯增加，并實(shí)現(xiàn)了集氣站整體增壓。

（二）氮?dú)鈿馀e、丼間互聯(lián)氣舉、泡沫排水工藝對(duì)比

1、氮?dú)鈿馀e工藝特點(diǎn)：

工作原理：利用地面制氮及增壓設(shè)備從套管注入高壓氮?dú)?，將井筒積液通過油管舉出地面，使氣井恢復(fù)正常生產(chǎn)。

工藝特點(diǎn)：通過在XX井等氣井所做試驗(yàn)可見，該項(xiàng)工藝特點(diǎn)是，施工時(shí)間短，工藝簡單、成本較低，但因施工場所在井口，所以要有必要的后勤生活保障措施。

2、丼間互聯(lián)氣舉工藝特點(diǎn)：

工作原理：利用高壓氣源丼從套管注入高壓天然氣，將井筒積液從油管舉出地面，使氣井恢復(fù)正常生產(chǎn)。

工藝特點(diǎn)：通過在XX井等氣井所做試驗(yàn)可見，該項(xiàng)工藝特點(diǎn)是，工藝簡單、成本較低，但要求集氣站具備不產(chǎn)水的高壓高產(chǎn)氣源井。

3、泡沫排水工藝特點(diǎn)：

工作原理：利用固體或液體起泡劑與井筒積液充分反應(yīng)后，生成密度較小的泡沫，從而使氣井以較低的能量將井筒積液從油管舉出地面，使氣井恢復(fù)正常生產(chǎn)。附：泡沫排水工藝流程圖

工藝特點(diǎn)：通過在xx站等集氣站所做試驗(yàn)可見，該項(xiàng)工藝特點(diǎn)是，工藝簡單、成本較低，但存在消泡困難，易造成三甘醇污染等弊端。

（三）緊急截?cái)嚅y與傳統(tǒng)控制閥對(duì)比

1、緊急截?cái)嚅y特點(diǎn)：

工作原理：利用傳感元件將被檢測參數(shù)值與設(shè)置值進(jìn)行比對(duì)，通過邏輯控制程序?qū)崿F(xiàn)閥門的自動(dòng)截?cái)唷?/p>

特點(diǎn)：通過在XX站等集氣站所做試驗(yàn)可見，該閥特點(diǎn)是，工藝復(fù)雜、成本較高，維護(hù)成本高，但動(dòng)作迅速，安全性能高。

2、傳統(tǒng)控制閥特點(diǎn)：

工作原理：利用人力轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)閥門的開關(guān)。

特點(diǎn)：通過在集氣站現(xiàn)場實(shí)踐表明，該閥特點(diǎn)是，工藝簡單、成本較低，維護(hù)成本低，但操作緩慢。

四、結(jié)論及建議

經(jīng)過十余年不懈探索，在氣田開采初期形成的多井高壓集氣、集中注醇、多井加熱、間歇計(jì)量、天然氣發(fā)電、小站脫水、環(huán)氧粉末靜電噴涂、井口安全閥、上下古合采、SCADA自動(dòng)化系統(tǒng)等十項(xiàng)配套工藝的基礎(chǔ)上，我們又總結(jié)完善了節(jié)點(diǎn)增壓和緊急截?cái)嚅y等配套工藝。這些配套工藝有力保障了我廠的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，并將在今后氣田的中后期生產(chǎn)中發(fā)揮積極的作用。

對(duì)于地層水的影響，目前雖進(jìn)行了大量局部的工藝試驗(yàn)，并積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，但還未形成一套對(duì)于靖邊氣田中后期生產(chǎn)廣泛適用又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的成熟工藝，這需要我們?cè)诮窈蟮墓ぷ髦袆?chuàng)新方式方法，借鑒先進(jìn)工藝，繼續(xù)試驗(yàn)改進(jìn)，建議在今后的工作中考慮與壓縮機(jī)增壓工藝相配合，以增大生產(chǎn)壓差的辦法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)水氣井的排水采氣，為防止造成污染風(fēng)險(xiǎn)，還可在高產(chǎn)水集氣站配置多級(jí)分離、閃蒸分液等工藝流程。