袁長軍 宋江娟

摘要：針對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，研制立式燃氣真空加熱裝置，并在現(xiàn)場進行應用，回收利用油井套管氣對油井產(chǎn)液進行加熱，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。

關鍵詞：套管氣;回收;利用;真空加熱;節(jié)能

1 前言

隨著國家對環(huán)保的日益重視，油田套管氣已禁止外排，套管氣對油井生產(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。

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用仍然比較高。面對日益嚴峻的經(jīng)營形勢，節(jié)能挖潛已成為油田增效的一個重要途徑，回收利用油井套管氣也逐步被重視。油田現(xiàn)有套管氣回收技術主要有油套連通回收技術、壓縮式套管氣回收技術和井口燃氣熱水器式加熱裝置，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 立式燃氣真空加熱裝置原理和基本設計思路

3.1立式燃氣真空加熱裝置基本工作原理

立式燃氣真空加熱裝置將燃氣充分燃燒，通過輻射、對流、傳導將熱量傳遞給熱媒水，水受熱沸騰產(chǎn)生負壓蒸汽，負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)流動的工質(zhì)，凝結后的水繼續(xù)被加熱汽化，如此在密封狀態(tài)下進行循環(huán)往復，實現(xiàn)加熱裝置的熱交換。為保證負壓蒸汽與低溫的盤管壁的換熱，熱媒水位應處于煙管和盤管之間。

3.2基本設計思路

煙風通道立式結構，自然通風，無需設置強制鼓風系統(tǒng);采用燃燒盤式燃燒結構，功率10KW（油田油井套管氣量較少，油井產(chǎn)液量普遍不高），配套電子點火和熄火保護，采用電池供電;使用機械式熱媒水超溫保護溫控閥;裝置配套重力式安全閥，防止超壓;裝置不配電，無用電風險;裝置結構簡單，易于維護，制作和維護費用低，操作方便，安全性高。

4 立式燃氣真空加熱系統(tǒng)構成

裝置主要由燃氣系統(tǒng)、真空加熱裝置、超溫保溫、超壓保護、熄火保護等構成。

立式燃氣真空加熱裝置包括立式柱狀鍋筒，柱狀鍋筒底部中心設有燃燒室，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 應用及效果

2018年1月在G14-1井進行現(xiàn)場應用，熱媒溫度80℃時，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。

立式燃氣真空加熱裝置的現(xiàn)場應用，解決了禁排后對油井生產(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，相比應用前，年可減少電熱費用15萬元以上，投資回收期不足1.5年。

6 結論與建議

油井伴生氣作為清潔能源，應該加大回收利用力度，針對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，立式燃氣真空加熱裝置由于工藝簡單、操作方便、成本不高等優(yōu)勢，具有很好的應用和推廣價值，應進一步擴大應用范圍。

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。擴大應用范圍，在氣資源相對豐富的區(qū)塊，應用該裝置對井組和計量站產(chǎn)液進行提溫，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。