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        立式燃?xì)庹婵占訜嵫b置的研制與應(yīng)用

        2019-09-10 23:17:20袁長(zhǎng)軍宋江娟
        石油研究 2019年6期
        關(guān)鍵詞:回收節(jié)能利用

        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。

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