多功能储液罐的研究与应用

2017-03-05倪雪宝中油辽河油田分公司高升采油厂辽宁盘锦124125

化工管理 2017年16期

关键词：残液油气分离储液

倪雪宝(中油辽河油田分公司高升采油厂,辽宁盘锦 124125)

多功能储液罐的研究与应用

倪雪宝(中油辽河油田分公司高升采油厂,辽宁盘锦 124125)

针对我厂部分油井措施后井口气量较大，修井作业过程中为确保井控安全，需要向井筒内连续灌液。为节约生产成本，减少特种车辆使用频次，我厂研究应用了可实现油、气、水分离并连续灌液的多功能储液罐。

储液罐；修井作业；连续灌液；减压分离

高采厂已经投入开发30多年，目前各区块地下亏空严重，普遍存在着地层能量不足，尤其是高二、三区地层压力仅为1～2MPa。随着蒸汽吞吐频次增加和火驱采油的规模化实施，汽窜、井涌等现象时有发生，给修井作业安全环保及井控工作带来很大的隐患。为了平衡井内压力和防止次生H2S、CO中毒，在修井作业时经常需要采取水泥车连续灌注清水的方法维持井筒液面。用水泥车组洗压井或者连续灌液，一是会增加修井作业成本；二是在车辆紧张情况下耽误生产。

另外，在气举、蒸汽吞吐放喷作业时，由于我厂修井作业现场暂无油气分离装置，只得直接进罐车放喷排液，这种方式存在着安全环保隐患。

为满足修井作业现场需求，研制一种多功能储液罐非常有必要。这种储液罐既能解决放喷排液、储存残液，而且能够减压，实现油气分离，避免油气喷溅污染的难题，同时又可以连续向井内灌液保持井内压力平衡。我厂将《多功能储液罐的研制》作为重点科技项目进行研究。

1 多功能储液罐的设计理念

(1)设计原则首先，符合安全环保理念。油田修井作业属于高危行业，各类安全环保交叉因素多，研制多功能储液罐的一个初衷，就是满足作业现场安全环保的需要，使在修井作业的时候不发生安全事故、环保事故和井喷失控事故。第二，简单实用的原则。研制多功能储液罐的最终目的是使用，结构简单，便于操作，满足现场使用需求，是设计的出发点和落脚点。

(2)技术路线根据每项功能要求，研制相应的装置，使其有机地嵌入罐体以满足总体性能。①针对油气井气举、蒸汽吞吐放喷时气液分离减压的需求，研制一种漏斗式分离减压装置，根据重力压力相关原理，解决气液分离减压的问题。②针对洗压井或者连续向井内灌液，代替小型水泥车组的需求，研究加装一套可控式灌注泵(泥浆泵)，实现连续向井内灌液。同时又可以解决残液存储回收的问题。

(3)主要研究内容 ①减压油气分离装置的研究。就是通过在罐内加入一套分离装置，根据气液重力不同的原理，使液体因重力沉降到罐内，而气体则从出气口排除，从而达到气液分离的目的。②循环除气装置研究。在油气分离减压过程中，已有部分气体排出罐内，剩余气体可通过泥浆泵再次循环到减压分离装置，使气液再次分离实现除气。③连续灌液装置研究。在罐体外加入一台泥浆泵，由动力机带动泵旋转，实现压送与循环液体的目的。④残液回收装置研究。可通过泥浆泵来实现，利用泥浆泵把残液回收至罐内，实现残液有效回收，达到保护环境的目的。

(4)关键技术 ①实现高压气液混合体减压分离。②实现罐内液体自身循环脱气。③实现连续灌注井口并能将残液回收。

2 工作原理及基本参数

(1)工作原理 ①液气分离减压。当井内排出的高压气液混合物经过进液口进入到漏斗式液气分离装置内，由于从较小空间进入到较大空间内，高压混合物压力减小，且进入的混合物在油气分离器内做旋转离心运动，气液分离，液体在重力的作用下落在罐的下方，气体则通过上方的排气孔排出，达到放喷时减压液气分离的目的。②压井、灌注过程。在需要压井或者灌液时，启动泥浆泵开关，泵开始工作，将罐内的水连续不断的打入到井内，实现作业时压井或者灌液的目的，平衡井内压力，防止发生井喷实现安全作业。

(3)技术指标 ①罐体的长、宽、高分别为6000mm、2780mm、1200mm，总体容积20m3；②泥浆泵：流量30m3/h，扬程19m，功率11kW；③泥浆泵附属电机：380V，30A，防爆型；④可实现气液分离减压，无污染；⑤可连续灌井口、实现循环脱气和残液回收功能。

3 现场应用

典型应用：高18井为高18区块一口气井。2012年7月26 日-7月28日对该井进行补层射孔作业。该井在施工过程中需要气举排液，气举时会产生大量高压气液混合液，故使用了多功能储液罐放喷。当井内排出的高压气液混合物经过进液口进入到漏斗式液气分离装置内，压力减小，且混合物在油气分离器内做旋转离心运动，实现气液分离，从而安全放喷，顺利完成了该井的补层作业。