赵建锋李 强 崔彦刘家辰张海永 郝伟
(1.长庆油田第二采气厂,陕西 西安 719000;2.长庆油田分公司第十一采油厂,陕西 西安 745000)
天然气主要是指埋藏在地下的可燃气体,天然气的使用极大地保护了环境为人们生活带来了便利。天然气集输一直是长庆油田开发生产的核心部分,不断提升天然气集输工艺减少天然气集输过程中的损耗及保障输送过程的安全性是长庆油田一直在追求的目标。随着长庆油田的不断发展,年产天然气量不断递增,原来建成的天然气集输系统(包括管道及相关设施)的负荷日益增大,更需要提高天然气集输技术,以保障平稳安全地为首都及相关城市供气。
通过进站区注醇、加热炉加热、分离器分离(个别集体站二级分离)等技术,极少部分集气站采用喷射引流技术(即利用装置使高压井喷射引流形成负压带动低压井气体流出),在集气站中使气体再次降压并保障温度不至于太低。为防止冬季极端天气集气站进站区发生冻堵,个别集气站采用了站内注醇技术。
在管线设计和铺设过程中,尽量较少管线的弯度,防止形成U型管和W型管。但在第二采气厂子米区块,由于山大沟深,往往无法避免,每当冬季严寒,经常在天然气集输支干线中形成积液。为了保障生产安全运行,除了高频次地清管,目前没有有效的解决手段。但由于积液过多,清管作业经常高频次地进行,甚至某些支干线冬季供气高峰期三到四天需要一次清管,每次清管都属于高风险作业,造成集气站的短暂停产和人力物力的损耗。此种状况已极大程度上困扰着我厂子米区块的生产运行并带来了极大的安全隐患。
伴随着科学技术的不断进步,我国油田的天然气集输工艺技术不断进行着改革,传统的技术已经无法满足现代油田生产工作的需要。在这种情况下,喷射引流技术被有效提出并应用到长庆油田当中。该技术的运行原理是通过高压气井产生的自然能量来带动低压间歇气井气体的流动,从而促进低压气井能够连贯生产和向外输送。
现阶段该喷射引流技术在长庆油田第二采气厂部分集气站得以试用,部分地层压力不足的间隙井因为此项技术大大延长了生产时间。据之前统计数据,采用此装置的间歇井平均每年产气总量为之前的两倍。但是此项技术未大面积应用,有两个问题需要研究攻克。一是如何简化装置结构的同时保证装置的安全性,二是如何使装置体积较小同时无运动部件[1]。目前部署在集气站的喷射引流装置占用体积大同时存在一定的安全隐患,喷射引流技术在长庆油田第二采气厂依旧处于试验阶段。
由于存在地形起伏和穿越河沟、公路等因素,地面管网在铺设过程中难免形成U型管和W型管,而榆林冬季气温极低,在管道中形成积液。积液的形成增大了管道上下游的压差,降低了管道的输送效率同时给上游集气站的生产运行带来极大隐患。尤其长庆油田第二采气厂子米区块,冬季如果不及时清除管道积液,个别集气站外输压力将高于站内设备运行的承压能力而导致停产。
通过采用泡排车在集气站外输区注入一定浓度的管道泡排剂,管道泡排剂与管道中积液反应形成泡沫,继而泡沫被气流带出,从而达到清除管道积液的目的。管道泡排实施期间,集气站不用停产,同时通过管道泡排技术,可以连续稳定地带走管道积液,从而减少冬天天然气管道冻堵的隐患。目前此项技术在长庆油田采气二厂的应用只是初步阶段,下一阶段将从两方面展开:一、研究更为稳定有效的管道泡排剂;二、研究能够在集气站内安装替代泡排车的泡排装置。
二十世纪初期内涂层减阻技术就已经被提出,然而当时并没有先进的理论和技术支持,导致该技术并不成熟,并不能够得到正式的应用。伴随着科学技术的不断进步,在二十世纪五十年代的时候,该技术便已经成熟。管道内涂层的物质基础是涂料,它应该具备较高的防腐性和耐磨性,同时具有较好的抗气泡性和耐压性等。因此如果将剪切强度较低的减阻涂料涂抹于硬底材料之上,摩擦系数就会由于剪切强度的降低和流动压力的提高而变低。钢管内部的刚性边缘将会由于高分子减阻涂料的分子性质而进行转变,降低它的边界层之内的流通速率坡度,也就会促进减阻目的因流体对钢管内部表层剪力的下降而达成。
如何高效安全地输送天然气,一直是长庆油田第二采气厂重点研究的方向。通过借鉴国外经验,引进国内外先进技术,并通过多年实践,长庆油田采气二厂已经形成适合自己的生产运行模式。但在多年生产运行中也逐渐暴露了很多问题,因此需要通过引进、应用新技术来弥补目前运行模式存在的不足。希望喷射引流技术、管道泡排技术、内涂层减阻技术在未来能有所突破并在天然气集输中得以广泛应用,为长庆油田快速稳定地增长做出贡献。