论文部分内容阅读
油气集输总厂孤岛分厂孤东采气队
摘要：在天然气的开采过程中，由于部分气井出油、出水，当油气混合物同时输时，会增大输气阻力，减少输气量，大大降低输送能力，甚至会造成气嘴或管线堵塞，影响气井的正常生产，大大缩短气井的寿命，降低最终采收率。为了延长气井的寿命，提高最终采收率，本文主要结合孤东气田的特点，采用在井口安装高压分离器、自动排污装置、电伴热等工艺设施进行分析和论证，从解决了制约气井出油这一生产难题。
关键词：出油气嘴 管线堵塞 缩短气井寿命 降低采收率
一、孤东油气田开发现状
孤东采气队负责管理着孤东油气田九个开发区块上的108口气井，已累计生产天然气7.9×108m3。随着采出程度的提高，出现了地层压力下降，停产井增多，气井出砂出水严重，低产能井增多、气井出油等问题。到目前为止，孤东采气队有生产井36口，其中因气井出油而停产的油井有4口。主要是因为气井出油后，在采气管网内容易结蜡，导致管线堵塞，无法正常生产，给孤东采气队的天然气生产带来了较大的困难。
为此，我们根据出油气井的实际情况，提出了“出油气井油气分离开发方案”，对出油气井进行流程改进，在井口安装油气分离装置，使净化后的天然气进入管网，以更好的利用好气井资源，提高气井的产能。
二、油气分离装置在孤东气田的应用
孤东油气田的采气流程是单井采气流程，即天然气由井口采气树采出，沿高压管线进入水套加热炉进行加热，经过气嘴节流后，进入集气支线，再输送到各个集气站，当气井出油时，油液混合物容易在气嘴或管线等地方淤积，造成气嘴、管线堵塞，即使油液混合物没有在气嘴或管线形成堵塞，但油液混合液体同时输送时，会增大集气支线输气阻力，减少输气量，大大降低输送能力，影响气井的正常生产。特别是在冬天生产，更容易造成水套炉燃气控制阀门、火嘴、气嘴、管线堵塞，导致气井无法正常生产，最终造成气井过早停产，大大缩短气井的寿命，造成了极大的经济损失。因此为了避免油气混合液体同时输送，必须在井口将油气分离后再进行输送。气井基本流程如下图（图1）所示：
图1 气井基本流程图
一是在井口水套炉之后安装一个高压分离器。在水套炉之后安装一台Φ600mm的重力式分离器，当油气混合物通过水套炉加热后，输送到高压分离器中，根据重力式分离器的分离原理，当油气混合天然气进入分离器筒体内，由于分离器筒体横截面积远远大于分离器进口管线的横截面积，体积膨胀，流速降低，由于天然气和油液混合物的密度的不同，造成油液混合物的沉降速度远远大于天然气的上升速度，油液混合物沉降到分离器的底部，天然气会从分离器的顶部的出气管线进入集气支线，净化后的天然气再送到集气站。在分离过程中，产出的油液混合物会在分离器底部进行沉积，当达到一定的数量后，可以打开排污阀将其排出，这样就能够将油气分离，防止集气管线因油液混合物淤积堵塞而导致的气井关井停产。
图2 井口分离装置图
二是在井口高压分离器上安装自动排污装置。油气分离后，分离器内的油液混合物需要及时排放，人工排污时需要现场时刻有人，而且排放的时机很难把握。根据孤东采气队的点多、线长、面广、气井分散、人员少的实际情况，我们无法进行实时监控。为此，我们在分离器底部安装一个自动排污调节装置，通过内部的悬浮式调节装置，当液位达到一定程度时，排污阀门自动打开，将分离器内的油液混合物排放出去，不仅达到了安全高效的排污目的，也减少了职工的劳动强度。
图3 自动排污装置图
三是在高压分离器的排污阀后加一个储液罐。从安全环保角度考虑，分离器排出的油污不能随意排放，为此，我们在排污阀后安装了一个储液罐，专门储存油液混合等沉淀物，将泥质的那些密度较大的物质沉积在底层，原油等密度较小的物质进行回收，当储油罐中的油液混合物到达一定的界限后，通过一条回压管线打压至罐车内运走，这样既防止油液混合物外排而造成环境污染，还能将油进行回收再利用，从而创造了更大的经济效益。
图4 储油罐装置图
四是在分离器及储液罐上安装电伴热。为了使分离器和储液罐内的液体在冬季不结蜡凝固冻堵，保证正常的生产运行，可在主要设备、设施底部安装电伴热装置，通过加热处理，确保分离器和储液罐内的液体始终保持流体状态，从而确保冬季安全生产。
在实际生产中，首先要检查确认站内各流程运行良好，然后再去井口进行开井操作，油液混合天然气将通过采气树、水套炉加热、气嘴节流进入高压分离器，经过分离器的分离后，经过净化的天然气通过单井管线进入集气站，油液混合物达到一定液位后自动进入储液罐聚集，当储液罐内的液位达到一定高度时，可安排车辆对罐内液体进行外运处理。整个过程安全环保、简单快捷，便于职工的日常管理，很好的对出油气井进行了气液分离，并实现了天然气的正常开采，达到了预期目标，在胜利油田具有很好的推广的价值。
气井生产主要流程图如下图（图3-1）所示：
图5 设计流程图
三、效果分析
该井在措施实施以前，由于出液严重，无法正常生产。改造之后，通过实际运行，日产气达到5500立方米/天，并且产量稳定，实现了该井的正常生产。
在经济效益方面，天然气按照市场价格1.5元/m3计算；
主要费用为：高压分离器成本8万元；储液罐成本5万元；电伴热器成本3万元；人工费：2万元；
一年按照开井300天计算，
0.55×300×1.5-（5+3+2+8）=247.5-18=229.5（万元）
经济效果十分可观。
摘要：在天然气的开采过程中，由于部分气井出油、出水，当油气混合物同时输时，会增大输气阻力，减少输气量，大大降低输送能力，甚至会造成气嘴或管线堵塞，影响气井的正常生产，大大缩短气井的寿命，降低最终采收率。为了延长气井的寿命，提高最终采收率，本文主要结合孤东气田的特点，采用在井口安装高压分离器、自动排污装置、电伴热等工艺设施进行分析和论证，从解决了制约气井出油这一生产难题。
关键词：出油气嘴 管线堵塞 缩短气井寿命 降低采收率
一、孤东油气田开发现状
孤东采气队负责管理着孤东油气田九个开发区块上的108口气井，已累计生产天然气7.9×108m3。随着采出程度的提高，出现了地层压力下降，停产井增多，气井出砂出水严重，低产能井增多、气井出油等问题。到目前为止，孤东采气队有生产井36口，其中因气井出油而停产的油井有4口。主要是因为气井出油后，在采气管网内容易结蜡，导致管线堵塞，无法正常生产，给孤东采气队的天然气生产带来了较大的困难。
为此，我们根据出油气井的实际情况，提出了“出油气井油气分离开发方案”，对出油气井进行流程改进，在井口安装油气分离装置，使净化后的天然气进入管网，以更好的利用好气井资源，提高气井的产能。
二、油气分离装置在孤东气田的应用
孤东油气田的采气流程是单井采气流程，即天然气由井口采气树采出，沿高压管线进入水套加热炉进行加热，经过气嘴节流后，进入集气支线，再输送到各个集气站，当气井出油时，油液混合物容易在气嘴或管线等地方淤积，造成气嘴、管线堵塞，即使油液混合物没有在气嘴或管线形成堵塞，但油液混合液体同时输送时，会增大集气支线输气阻力，减少输气量，大大降低输送能力，影响气井的正常生产。特别是在冬天生产，更容易造成水套炉燃气控制阀门、火嘴、气嘴、管线堵塞，导致气井无法正常生产，最终造成气井过早停产，大大缩短气井的寿命，造成了极大的经济损失。因此为了避免油气混合液体同时输送，必须在井口将油气分离后再进行输送。气井基本流程如下图（图1）所示：
图1 气井基本流程图
一是在井口水套炉之后安装一个高压分离器。在水套炉之后安装一台Φ600mm的重力式分离器，当油气混合物通过水套炉加热后，输送到高压分离器中，根据重力式分离器的分离原理，当油气混合天然气进入分离器筒体内，由于分离器筒体横截面积远远大于分离器进口管线的横截面积，体积膨胀，流速降低，由于天然气和油液混合物的密度的不同，造成油液混合物的沉降速度远远大于天然气的上升速度，油液混合物沉降到分离器的底部，天然气会从分离器的顶部的出气管线进入集气支线，净化后的天然气再送到集气站。在分离过程中，产出的油液混合物会在分离器底部进行沉积，当达到一定的数量后，可以打开排污阀将其排出，这样就能够将油气分离，防止集气管线因油液混合物淤积堵塞而导致的气井关井停产。
图2 井口分离装置图
二是在井口高压分离器上安装自动排污装置。油气分离后，分离器内的油液混合物需要及时排放，人工排污时需要现场时刻有人，而且排放的时机很难把握。根据孤东采气队的点多、线长、面广、气井分散、人员少的实际情况，我们无法进行实时监控。为此，我们在分离器底部安装一个自动排污调节装置，通过内部的悬浮式调节装置，当液位达到一定程度时，排污阀门自动打开，将分离器内的油液混合物排放出去，不仅达到了安全高效的排污目的，也减少了职工的劳动强度。
图3 自动排污装置图
三是在高压分离器的排污阀后加一个储液罐。从安全环保角度考虑，分离器排出的油污不能随意排放，为此，我们在排污阀后安装了一个储液罐，专门储存油液混合等沉淀物，将泥质的那些密度较大的物质沉积在底层，原油等密度较小的物质进行回收，当储油罐中的油液混合物到达一定的界限后，通过一条回压管线打压至罐车内运走，这样既防止油液混合物外排而造成环境污染，还能将油进行回收再利用，从而创造了更大的经济效益。
图4 储油罐装置图
四是在分离器及储液罐上安装电伴热。为了使分离器和储液罐内的液体在冬季不结蜡凝固冻堵，保证正常的生产运行，可在主要设备、设施底部安装电伴热装置，通过加热处理，确保分离器和储液罐内的液体始终保持流体状态，从而确保冬季安全生产。
在实际生产中，首先要检查确认站内各流程运行良好，然后再去井口进行开井操作，油液混合天然气将通过采气树、水套炉加热、气嘴节流进入高压分离器，经过分离器的分离后，经过净化的天然气通过单井管线进入集气站，油液混合物达到一定液位后自动进入储液罐聚集，当储液罐内的液位达到一定高度时，可安排车辆对罐内液体进行外运处理。整个过程安全环保、简单快捷，便于职工的日常管理，很好的对出油气井进行了气液分离，并实现了天然气的正常开采，达到了预期目标，在胜利油田具有很好的推广的价值。
气井生产主要流程图如下图（图3-1）所示：
图5 设计流程图
三、效果分析
该井在措施实施以前，由于出液严重，无法正常生产。改造之后，通过实际运行，日产气达到5500立方米/天，并且产量稳定，实现了该井的正常生产。
在经济效益方面，天然气按照市场价格1.5元/m3计算；
主要费用为：高压分离器成本8万元；储液罐成本5万元；电伴热器成本3万元；人工费：2万元；
一年按照开井300天计算，
0.55×300×1.5-（5+3+2+8）=247.5-18=229.5（万元）
经济效果十分可观。