甘 彥

（西南油氣分公司工程監(jiān)督中心，四川德陽618000）

氣動(dòng)脫氣器的特點(diǎn)及在川西地區(qū)的應(yīng)用

甘 彥*

（西南油氣分公司工程監(jiān)督中心，四川德陽618000）

脫氣器作為氣測(cè)錄井的必需配套設(shè)備,其性能優(yōu)劣直接關(guān)系到氣體采集與分析效果，還關(guān)系到現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)安全。簡(jiǎn)要介紹了脫氣器的發(fā)展歷程，對(duì)氣動(dòng)脫氣器的特點(diǎn)做了詳細(xì)分析，對(duì)川西地區(qū)使用的YC-3型氣動(dòng)脫氣器的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用做了較詳細(xì)介紹，以利于今后更好地推廣應(yīng)用氣動(dòng)脫氣器。

氣動(dòng)脫氣器；特點(diǎn)；應(yīng)用；川西地區(qū)

自20世紀(jì)50年代氣相色譜成功應(yīng)用于石油勘探領(lǐng)域以來,氣測(cè)錄井裝備及技術(shù)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，脫氣器也相應(yīng)地一直處于改進(jìn)、更新之中。脫氣技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了由無驅(qū)動(dòng)力到有動(dòng)力、由低脫氣效率到高脫氣效率、由定性到定量的過程。與傳統(tǒng)的電動(dòng)脫氣器相比較，氣動(dòng)脫氣器有其自身特點(diǎn)，在川西地區(qū)應(yīng)用中取得了顯著成效，表明了其推廣應(yīng)用的可行性。

1 脫氣器發(fā)展歷程及典型代表（表1）

表1 幾種典型脫氣器

1.1 浮子式脫氣器

該脫氣器由鉆井液破碎葉片、集氣室、輸氣孔等組成，利用鉆井液流動(dòng)自身的動(dòng)力破碎鉆井液，使其中的氣體自動(dòng)逸出。

1.2 電動(dòng)脫氣器

該脫氣器由固定件、支架、電機(jī)、脫氣筒、攪拌桿、攪拌片、高度調(diào)節(jié)裝置等組成，利用電動(dòng)攪拌破碎鉆井液，使其中的氣體逸出的原理制成，應(yīng)用該脫氣器可采集鉆井液中的游離氣及部分吸附氣。

1.3 氣動(dòng)脫氣器

該脫氣器由集氣筒、氣動(dòng)馬達(dá)、升降機(jī)構(gòu)等部分組成。氣動(dòng)脫氣器工作原理：正常使用條件下,通過錄井房?jī)?nèi)樣氣泵的抽吸作用,氣體脫氣筒內(nèi)被維持在一個(gè)略低于大氣壓的壓力，樣氣泵的抽吸作用能使整個(gè)樣氣管線密封系統(tǒng)內(nèi)的壓力低于大氣壓大約7Psi，然而經(jīng)由通氣孔的外部空氣的進(jìn)入補(bǔ)充使脫氣筒內(nèi)壓力保持在大約低于大氣壓1Psi的壓力。這樣,進(jìn)入脫氣筒內(nèi)的泥漿在攪拌器的快速攪拌和低壓的共同作用下,使鉆井液中的氣體得以充分地逸出。

1.4 GZG脫氣器

該脫氣器主要特征是在常規(guī)脫氣器基礎(chǔ)上增加了引流裝置和恒流泵，其目的是使進(jìn)入脫氣器的鉆井液為恒定量，取得穩(wěn)定的脫氣效率。

2 氣動(dòng)脫氣器與電動(dòng)脫氣器相比,有其自身特點(diǎn)

2.1 安全性能高

在可燃性氣體含量較高的地區(qū)使用時(shí),防爆安全性能更高。根據(jù)地質(zhì)錄井作業(yè)安全規(guī)程規(guī)定，井場(chǎng)防爆區(qū)域的電器設(shè)備應(yīng)使用防爆（有EX標(biāo)志）器件。電動(dòng)脫氣器上使用的防爆電機(jī)工作在振動(dòng)篩前的鉆井液面上，其防爆性能是否可靠對(duì)于安全生產(chǎn)十分重要。電機(jī)采用氣密防爆，接線和卸線都要仔細(xì)檢查接線盒蓋、進(jìn)線孔的密封件，保證其密封性能絕對(duì)良好，否則存在一定的安全隱患。氣動(dòng)脫氣器不必考慮防爆的問題。

2.2 避免漏測(cè)氣測(cè)資料

可避免因電動(dòng)脫氣器電機(jī)損壞而漏測(cè)氣測(cè)資料。冬季溫度低，若停泵時(shí)間較長(zhǎng)，未能及時(shí)清理滯留在電動(dòng)脫氣器內(nèi)的鉆井液，凍結(jié)后重新使用脫氣器容易造成電機(jī)燒毀；若鉆井液面不穩(wěn)定淹沒電機(jī)，巡回檢查不及時(shí)容易造成電機(jī)燒毀；濺到電機(jī)上的鉆井液容易結(jié)成泥餅，依附在電機(jī)上，使電機(jī)散熱不好，尤其夏季溫度高，容易造成電機(jī)燒毀。氣動(dòng)脫氣器不會(huì)產(chǎn)生這些問題，適應(yīng)環(huán)境性強(qiáng)。

2.3 運(yùn)行可靠

氣動(dòng)脫氣器的動(dòng)力源由井場(chǎng)提供（一般輸出的空氣壓力在0.80MPa左右），壓力穩(wěn)定可靠，只要?dú)夤芫€連接好不漏氣就能保證其正常運(yùn)行，而電動(dòng)脫氣器需要高質(zhì)量的供電系統(tǒng)，高壓低頻供電對(duì)正常工作極為不利，更不能允許缺相供電。比如GM33-4HF井，井場(chǎng)供給綜合錄井儀器的電源頻率在47Hz左右，造成電動(dòng)脫氣器電機(jī)頻繁燒毀，半個(gè)月燒毀電機(jī)達(dá)4個(gè)之多，所幸現(xiàn)場(chǎng)備有電動(dòng)脫氣器電機(jī)未影響鉆井生產(chǎn)。

2.4 氣動(dòng)壓力可調(diào)性

可根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的氣動(dòng)壓力,尤其是鉆井液密度過大時(shí)，增大輸出壓力即可增加攪拌軸轉(zhuǎn)速，而電動(dòng)脫氣器因電機(jī)技術(shù)指標(biāo)一定不能改變轉(zhuǎn)速。通常隨著鉆井液密度增加，其粘度也會(huì)相應(yīng)增加，此時(shí)鉆井液的潤(rùn)滑性能會(huì)相應(yīng)變差，勢(shì)必導(dǎo)致脫氣器攪拌桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)阻力增大，容易造成電機(jī)燒毀。MY21D井為了解決鉆井中井壁失穩(wěn)、掉塊較多、起下鉆遇阻嚴(yán)重的問題，鉆井液密度最高調(diào)整至2.24g/cm3，粘度最高調(diào)整至112s，大大超出設(shè)計(jì)范圍?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的是電動(dòng)脫氣器,2個(gè)月之內(nèi)燒毀電機(jī)達(dá)5個(gè)之多，這跟該井高密度、高粘度鉆井液有很大關(guān)系。若使用氣動(dòng)脫氣器，完全能夠克服鉆井液因素帶來的影響。值得注意的是錄井中要加強(qiáng)對(duì)氣動(dòng)脫氣器的巡回檢查，以防掉塊卡住脫氣器攪拌桿，影響其正常工作。

3 YC-3型氣動(dòng)脫氣器結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)

3.1 結(jié)構(gòu)

該脫氣器由支架、集氣筒、氣動(dòng)馬達(dá)、升降機(jī)構(gòu)、油水分離霧化調(diào)壓器、霧化儲(chǔ)油罐等部分組成，其結(jié)構(gòu)緊湊、體積輕巧、便于安裝使用。與其他種類的脫氣器一樣,安裝氣動(dòng)脫氣器首先要考慮的問題是怎樣最大限度地防止泥漿進(jìn)入樣氣管線,其安裝方法與電動(dòng)脫氣器基本相同。

3.2 特點(diǎn)

不使用三相電源工作更加安全可靠；在集氣筒中設(shè)置了擋泥板，可有效防止泥漿進(jìn)入氣路管線；選用氣動(dòng)馬達(dá)，使用時(shí)間長(zhǎng)，基本免于維護(hù)；可根據(jù)鉆井液密度粘度不同，調(diào)節(jié)輸出壓力即可調(diào)節(jié)攪拌軸轉(zhuǎn)速。油水分離霧化調(diào)壓器為霧化儲(chǔ)油罐，將其擰下加注專用液擰緊即可，儲(chǔ)油罐上方有霧化調(diào)節(jié)鈕，可調(diào)至約10s/滴最佳。該脫氣器技術(shù)性能指標(biāo)如下：工作壓力:約0.25MPa;攪拌軸轉(zhuǎn)速：0.20MPa時(shí)，不低于1100r/min,0.30MPa時(shí)，不低于1800r/min;集氣筒調(diào)節(jié)高度:300mm;最高工作壓力：0.70MPa，設(shè)備總重量小于18kg。

4 YC-3型氣動(dòng)脫氣器在川西地區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

YC-3型氣動(dòng)脫氣器在GJ26井、GJ25井、HP27-4井的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用：

（1）據(jù)現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)表明，以上3口井維護(hù)保養(yǎng)氣動(dòng)脫氣器的時(shí)間只占相同條件下電動(dòng)脫氣器的一半，維修上不曾花費(fèi)時(shí)間，極大地減少了現(xiàn)場(chǎng)錄井人員的工作量，而且不存在脫氣器防爆問題，確保了現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)。

（2）施工工期情況。從表2可以看出，3口井的實(shí)際工期均較設(shè)計(jì)工期提前完成，錄井中氣動(dòng)脫氣器均未出現(xiàn)故障，避免了停待維修設(shè)備時(shí)間，確保了鉆井的提速增效，脫氣器工作是否可靠對(duì)設(shè)計(jì)工期短的中淺井影響較為明顯。WJ2-1H井是一口開發(fā)井，錄井中電動(dòng)脫氣器電機(jī)燒毀，現(xiàn)場(chǎng)未配有備用電機(jī)，只好等待項(xiàng)目部維修組人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)更換電機(jī)，該事件共耽誤時(shí)間2.5h。所幸該井距項(xiàng)目部不遠(yuǎn)，否則會(huì)耽誤更多的時(shí)間從而影響鉆井施工進(jìn)度。

表2 施工工期表

（3）氣測(cè)錄井情況。從表3可以看出，后效測(cè)定次數(shù)與起下鉆次數(shù)一致，滿足設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)要求揭開油氣層后，每次起下鉆均應(yīng)進(jìn)行后效錄井。每次下鉆到底進(jìn)行后效錄井時(shí)氣動(dòng)脫氣器均工作正常，取全取準(zhǔn)了后效氣測(cè)資料，準(zhǔn)確測(cè)出油氣上竄速度，據(jù)實(shí)調(diào)整鉆井液性能，確保了鉆井井控安全。從該表還可以看出，除GJ26井981.10～991.10m,HP27-4井334.00～346.00m井段測(cè)錄井解釋結(jié)果有偏差外,其余油氣顯示層測(cè)錄井解釋結(jié)果基本吻合，這可能跟該脫氣器脫氣效率不穩(wěn)定、錄井定名本身存在偏差有關(guān)。氣動(dòng)脫氣器運(yùn)行可靠，鉆井中未漏測(cè)氣測(cè)資料，資料真實(shí)、可靠，通過氣測(cè)錄井建立了所鉆地層的含烴類氣體剖面。

TE26

B

1004-5716(2015)05-0035-03

2014-05-15

2014-05-16

甘彥（1981-），男（漢族），重慶人，助理工程師，現(xiàn)從事綜合錄井監(jiān)督工作。