油田伴生气在天然气外输管道中的应用策略

徐世通

（大庆油田工程建设有限公司油田工程事业部，黑龙江 大庆 163712）

0 引言

油田在进行采油的过程中，井口通常会产生较小量的伴生气，由于达不到经济利用规模，所以多数都是直接进行燃烧或者排放，不仅造成了资源浪费，同时还导致环境遭到了污染。为了减少环境污染，提高资源的利用率，要加强油田伴生气在天然气外输管道中的应用，以此回收伴生气，从而实现社会效益和经济效益的提高。

1 伴生气回收技术

1.1 定压阀回收技术

定压阀不仅结构较为简单，同时价格还比较低，所以应用十分的广泛，很多油田站场都有应用。在具体应用定压阀回收技术时，需要分析以下几种施工情况：第一，泵深和动液面之间的偏差，也就会沉没度较小；第二，定压阀回压较高，因为很多油田单井管道的埋地深度并没有达到要求标准，所以回压较高。埋地深度越不足，回压就越高；第三，井口位置的回压多数情况都处于变化的状态。在使用定压阀时，根据其结构需要借助开启压力的设定，满足井口位置回压的变化，以此降低工作量。通常情况下，在开启定压阀时，产生的开启压力要比油管内的压力高。这就会导致定压阀的开启和关闭时间有所延长，冬季很可能会出现定压阀冻堵，开启不够灵敏等问题。

定压阀回收技术的弊端主要在于：如果井口回压比定压阀设定的压力小，那么就很难将套管气顺利的排出，这将对油田采购生产造成较大影响。为了有效的弥补这一弊端，一些油田站场会借助小型压缩机回收装置的安装来充分发挥定压阀回收技术自身的价值。

1.2 压缩机增压技术

压缩机增压技术就是将小型压缩机安装在井口的位置，利用压缩机引入井口伴生气，再通过连续增加压力的方式外输井口伴生气，将其输送到下游的联合站或者转接站，再将其输送到轻烃厂，通过加工处理制成天然气。

利用压缩机的安装可以实现井口伴生气的充分回收，但是因为油田井场的分布比较广泛，井场点较多，所以通过压缩机的安装来回收伴生气成本比较高，并且需要露天安装，受天气等外界因素的影响，很容易对压缩机的使用寿命和效率造成较大的影响。并且单井在进行采油生产的过程中，产量将逐渐的减少，产生的伴生气也会相应的减少。所以压缩机增加技术比较适合在井口伴生气量较大的油田井场中应用，或者存在较多单井的井场中应用。

1.3 增压泵技术

增压泵技术是一种综合压缩机增压技术和定压阀回收技术优点的伴生气回收技术。在具体应用的过程中，需要在抽油机的油梁上安装增压泵，在抽油机支架上和气缸体铰接起来，油梁和柱塞上部相互铰接[1]。在抽油机运行的过程中，抽油杆向上抬起时，在泵底腔内将产生0.3MPa的来气压力，压力要比增压泵底腔内的压力大，单流阀打开后，气体将进入到泵底腔。当抽油杆向上运行到上止点后，需要转换方向，向下运动，这时活塞杆也开始向下运动，压缩底腔将产生0.7MPa的压力。在增压泵活塞杆的作用下，顶腔内将产生负压，在压力的作用下，气流会将顶部单流阀重开，伴生气将进入到泵顶腔内。随着抽油机的运行，当其运行到下止点，转向运行时，顶腔内将形成0.7MPa的压力，伴生气开始外输，底腔此时开始进行吸气。抽油机抽油杆每完成一个回合的上下动作，就相当于完成一次伴生气回收循环。增压泵是借助抽油杆上下的运动产生的活塞作用，实现增加。增压泵运行所需能量主要来源于抽油机消耗的电量。

2 伴生气回收技术在天然气外输管道中的应用策略

2.1 干燥方案

在天然气外输管道的末端安装一个直径为12吋的球阀，阀后管径需要从12吋转变成为4吋，并进行压点的设置，同时安装4吋的截止阀，以此对吹扫压力进行调节。在安全距离内临时性的安装防控管线，管线的长度在20cm左右，并临时在防控管线的末端设置放空坑[2]。在靠近4吋管道的防空点的位置增加阻火器的安装。整个天然气外输管道均需要进行固定处理，避免出现管道来回摆动的情况。在置换氮气的过程中，需要先置换外输管道的氮气，在进行置换的过程中，需要连接检测线路终点的氮气浓度，直到将外输管道内氧气的含量降低到2%以下。在外输管道的末端进行通气点火。为了保证操作的安全性，不管是在点火时，还是在熄火时，必须有消防车在一旁待命。

在熄火时，为了保证操作的安全性，需要先降低外输管道的整体压力，将其降低到0.1MPa，并将氮气瓶接入取样点，对临时性管道做吹扫灭火处理，防止防空管道内的气体压力过低，而发生回火，从而严重影响操作的安全性[3]。在确定火完全熄灭以后，将4吋的截止阀关闭即可。

2.2 将天然气外输管道作为燃料气“储罐”

在对天然气外输管道进行干燥处理，完成吹扫操作后，需要将盲法兰封闭管道安装在全通径球阀后。借助油田站场下游联合站当前已有的工艺技术流程，借助天然气管道，用来储存燃料气。

在正常操作下，其中一部分经过干燥处理的天然气将会被充入到外输管道中，其压力一般高于燃料气操作压，用来储备燃料气。剩余的燃料气将会被正常的消耗[4]。当联合站内的压缩机停止运行时，外输管道中储备的天然气会因为压力差的存在，而反向回到燃料分离器中，从而为电站提供重要的燃料气[5]。

3 结语

综上所述，油田在进行采油生产的过程中，将会产生一些伴生气，虽然产生的伴生气量较小，但是长时间下来也将对周围的环境造成较大的污染，并且还会造成一定的资源浪费。为此应该加强对油田伴生气在天然气外输管道中的应用，以此对井口产生的伴生气进行回收，经过处理后形成天然气，将其输送到天然气外输管道中。在应用油田伴生气的过程中，一定要根据油田站场采油井的实际情况采用恰当的伴生气回收技术来回收伴生气，一方面保证回收、应用的社会效益；另一方面减少回收、应用成本，扩大经济效益，从而充分发挥油田伴生气在天然气外输管道中应用的重要价值。