原油溶解氣井下收集工藝技術(shù)研究

1、<p>　　原油溶解氣井下收集工藝技術(shù)研究</p><p>　　摘 要：采用合理的采油生產(chǎn)工藝、最大限度地對原油溶解氣進行收集、計量和綜合利用，技術(shù)人員先后提出了一些進行原油溶解氣收集的思路和技術(shù)，并在生產(chǎn)實踐中得到了應(yīng)用。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：原油溶解氣 收集工藝 井下收集裝置 </p><p>　　原油里含有相當(dāng)數(shù)量的輕烴組分，在原油開采過程

2、中，這些溶解氣會逐漸以氣體形式揮發(fā)出來。當(dāng)油氣比較小時，油氣在進抽油泵前靠重力自由分離，一部分氣體隨井液一起被抽油泵抽出，剩余的則從套管排出；當(dāng)油氣比較大時，泵下要加氣錨，井液在進泵前先將油氣做初步的分離，盡可能減少氣體進泵以防抽油泵氣鎖，其余的氣體則從套管排出。大量貯存于套管中的溶解氣，會對原油生產(chǎn)產(chǎn)生較大影響。傳統(tǒng)的處理方式是打開套管閘門排入大氣中，不但造成資源的浪費，而且還對大氣造成嚴(yán)重污染。部分油井被當(dāng)?shù)卮迕駨木诮託猓嬖谳^大

3、的安全隱患。 </p><p>　　目前濱南采油廠開井1584口，全部關(guān)閉套管閘門，動液面按采油廠平均值800米計算，套管氣的靜貯存量約為7萬m3，全年套管氣總量在2555萬m3以上，數(shù)量相當(dāng)可觀，具有較好的開發(fā)前景。 </p><p><b>　　一、國內(nèi)研究狀況 </b></p><p>　　原油溶解氣的收集和利用已得到了人們的關(guān)注和重視，

4、技術(shù)人員先后提出了一些進行原油溶解氣收集的思路和技術(shù)，并在生產(chǎn)實踐中得到了應(yīng)用。 </p><p>　　通過查新發(fā)現(xiàn)，目前共有8項專利與原油溶解氣收集有關(guān)，另外還有廉火升、代旭升以及王雪梅等人先后在雜志文獻中介紹了三項不同原油溶解氣收集技術(shù)。原油溶解氣的收集方式主要有兩大類：一類是在地面進行收集；另一類是在井下進行收集。 </p><p>　　所有的發(fā)明專利以及實用新型專利都屬于地面收集方

5、式，廉火升、代旭升所介紹的兩種技術(shù)也屬于地面收集方式。廉火升等人在《石油鉆采工藝》上介紹了用單流閥回收套管氣的技術(shù)。該技術(shù)將單流閥連接于出油管線和套管環(huán)形空間出口之間，以便回收套管氣。該方法在各油田范圍內(nèi)使用較為普及。但該方法存在問題也比較多，一是只有當(dāng)套管壓力大于油井生產(chǎn)回壓時，才可以進行回收；二是當(dāng)套管壓力過大時，會影響抽油泵的充滿度，降低泵效；三是該方式易受到人為破壞。代旭升在《勝利油田職工大學(xué)學(xué)報》上介紹了移動式油井套管氣回收裝

6、置，該裝置解決了油套連通憋壓使套壓上升影響深井泵正常生產(chǎn)的問題，同時也進免了天然氣資源的浪費。該裝置連接部分有進出口連接頭、一次油氣分離器、高壓連接軟管、單流閥；計量部分有智能旋渦流量計；增壓部分有二次油氣分離器、天然氣壓縮機、安全報警裝置、自動控制儀表盤、防暴控制開關(guān)箱。將油井產(chǎn)的套管氣經(jīng)該裝置分離、增壓后全部輸入集油干線。該方式雖然實現(xiàn)了原油溶解氣的有效回收，但是增加了設(shè)備投資和人為管理，復(fù)雜的井口設(shè)備使得日常設(shè)備管理難度增大，該方

7、式不適用于野外生產(chǎn)使用，局限性較大。由此可見，盡管各種地面收集技術(shù)所采用的</p><p>　　目前只有一種油套連通式可洗井防盜氣裝置屬于溶解氣的井下收集裝置。該裝置可以實現(xiàn)井口套壓為零，達到了防盜氣目的，并有效地消除了氣體對泵效的影響，還可以直接進行反洗井作業(yè)。該裝置在洗井過程中采用高壓液體壓縮單向密封膠筒密封單向閥的方式保證洗井作業(yè)順利進行，但膠筒的密封可靠性較差，洗井故障率較高。另外，該裝置也無法實現(xiàn)動液面

8、的常規(guī)測試。 </p><p>　　從現(xiàn)有資料來看，雖然技術(shù)人員已經(jīng)進行了原油溶解氣收集和利用的研究和實踐，但國內(nèi)還沒有較完善的收集裝置，尤其是缺乏能夠有效收集原油溶解氣的井下裝置。有必要進行針對性的研究，建立完善的溶解氣井下收集裝置，在不影響抽油井產(chǎn)量（泵效）和正常洗井、測試等作業(yè)的前提下，實現(xiàn)溶解氣的高效、安全收集和利用。 </p><p>　　二、濱南采油廠開展的井下收集裝置研究情況

9、 </p><p><b>　　1.研究目標(biāo) </b></p><p>　　針對現(xiàn)有原油溶解氣收集裝置存在的不足，分別設(shè)計可在泵下以及近井口處對溶解氣進行井下收集的裝置，在不影響油井熱洗和液面測試等日常維護作業(yè)的前提下，對溶解氣進行安全、高效地收集。另外，在分析溶解氣收集方式對油井泵效影響的基礎(chǔ)上，形成溶解氣井下收集裝置的篩選方法，編制配套計算軟件對實際油井溶解氣收集

10、進行設(shè)計和評價。 </p><p><b>　　2.研究內(nèi)容 </b></p><p>　　2.1原油溶解氣收集方式對抽油井泵效影響分析研究 </p><p>　　針對溶解氣在泵下進入油管和泵上進入油管的兩種不同收集方式，進行油井生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，分析自由氣進泵對泵效的影響。對于溶解氣對泵效影響小的油井，選擇溶解氣進泵方式收集；而對于溶解氣對

11、泵效影響過大的油井，選擇泵上進油管的方法進行溶解氣的收集。 </p><p>　　2.2原油溶解氣進泵收集裝置的設(shè)計制造 </p><p>　　進行原油脫氣后氣液混合物井下流動機理分析以及井下油套環(huán)形空間封堵機理的研究。在此基礎(chǔ)上進行井下油套環(huán)空封堵工具和原油溶解氣收集裝置研制，實現(xiàn)在不影響日常維護作業(yè)施工（熱洗、液面測試等）的前提下，使溶解氣完全進泵，實現(xiàn)有效收集。 </p>

12、<p>　　2.3原油溶解氣泵上收集裝置的設(shè)計、制造及應(yīng)用參數(shù)設(shè)計 </p><p>　　研制原油溶解氣泵上收集的配套工具，利用氣錨進行氣液分離，使原油脫出的溶解氣進入油套環(huán)空，從泵上進入油管，實現(xiàn)有效收集。新研制的配套工具可實現(xiàn)在井下封堵油套環(huán)空，同時不影響熱洗、液面測試等日常維護作業(yè)施工。另外，需要建立油套連通閥開啟壓力等參數(shù)的設(shè)計方法。 </p><p>　　2.4原油

13、溶解氣收集裝置井下管柱組合和配套工具的研究 </p><p>　　以不影響油井產(chǎn)量和日常維護作業(yè)施工（熱洗、液面測試等）為目標(biāo)，分別研制不同井下原油溶解氣收集裝置的配套井下工具，實現(xiàn)原油溶解氣的有效收集。 </p><p>　　2.5原油溶解氣綜合利用評價研究 </p><p>　　對油井采用不同類型溶解氣收集裝置的技術(shù)經(jīng)濟可行性進行分析，形成完善的原油溶解氣收集和

14、利用綜合技術(shù)。 </p><p><b>　　3.技術(shù)路線 </b></p><p>　　首先設(shè)計井下溶解氣進泵收集和泵上收集裝置，并依據(jù)氣液混合物流動機理和抽油機井生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計理論出發(fā)，分析不同溶解氣裝置對油井產(chǎn)量影響，進而形成溶解氣井下收集裝置篩選技術(shù)，針對油井的具體情況選擇不同的溶解氣收集裝置，在不影響油井產(chǎn)量和日常維護作業(yè)施工的前提下實現(xiàn)溶解氣的有效收集利

15、用。 </p><p><b>　　4.主要技術(shù)指標(biāo) </b></p><p>　　4.1所設(shè)計收集裝置不影響油井日常維護作業(yè)且壽命期不低于該區(qū)塊的平均檢泵周期； </p><p>　　4.2采用溶解氣收集裝置后套壓低于0.1MPa； </p><p>　　4.3應(yīng)用所篩選的收集裝置后油井產(chǎn)液量損失不高于3%。 <

16、/p><p>　　5.溶解氣收集裝置的應(yīng)用 </p><p>　　2011～2012年，濱南采油廠共下套管氣泵下回收裝置84口，目前正常運行76口井（新井23口，老井59口），不正常井2口。統(tǒng)計59口井安裝前后效果對比，安裝后套壓降為0，平均液量、泵效略有提高，氣量明顯加大，采用回收氣加溫，計量站液量溫度升高2℃。兩座計量站6口井安裝氣表計量收集氣量，單井日回收天然氣73Nm3/d，全廠日收集