高气量油井井口取样技术

刘峰　范新忠　马蓉（新疆油田公司准东采油厂彩南作业区）

在油田采油生产作业中，常常要取油井中的样品进行化验，以便分析油井产出物的性质。在取样过程中，由于受操作方法、环境条件、井口流程设备等因素影响，样品化验数据的真实性和可靠性降低，生产数据不能准确反映油井生产动态，增加计量误差，影响经济考核指标和生产方案的制定与实施。取全取准油井生产资料，已成为生产管理与操作员工面临的新课题[1]。因此，录取准确的油井样品，对制订科学、有效的油田开发方案，提高油井管理水平和油井采收率，降低油样计量误差具有重要意义。

1　目前高气量油井取样存在的问题及影响

1）在井口取样时高压油气排放出的气量较大，油量少。取样过程中，放空阀门开启过小，排出气体较多，不出油；阀门开启过大，排出的气体压力就大，致使样瓶内的液体被吹出，无法取到足量的油样，造成操作工长时间守候，工作效率降低。

2）有些气量大井存在间歇出液现象，增加了油井取样难度，取样时间不易掌控，出现取不上油样或取样量不符合要求，导致重复取样，增加了化验室的工作量及化验成本。

3）操作工必须手持样瓶在井口放空阀处取样，取样时存在油样喷溅出取样瓶口的现象，不但污染井口设备及环境，而且天然气中的有毒有害气体还会造成操作工中毒的风险。清除井口及地面油污增加了员工的工作量和特种设备的使用费用。

2　改进方案

1）密闭截留取样：安装一种具有截取液体的取样装置，该装置与出油管并联安装，内部结构采用低进高出。当油井出液时，液体在井口油压的作用下从样桶内部的低端进油口进入，液面上升从顶端出油口排出，进入系统管汇，实现连续不间断截取油样[2]（图1、图2）。

图1　改进取样流程工艺示意图

图2　内部结构示意图

取样时，关闭放空阀，先打开样桶进口，后开出口阀门，井内气液进入取样桶；液面上升后，待进油声音逐渐减小平稳后，先关闭进口阀，后关闭出口阀，缓慢打开放空阀用样瓶将样桶内的油样取出，取尽油样后关闭放空阀门。使用该装置取样前无须排放管线内的死油，只有在取出油样的过程中，有小部分天然气排放到空气中，不会造成设备和地面的环境污染。

为提高样品的代表性，在取样桶进口管件与出油管线焊接相连时进油口设计为斜坡面以增加取样截面。样桶容积为500 mL，进油方式为低进高出，取样量大，操作方法合理，采集的样品具有较高的代表性[3]。

2）气液分离取样装置：该取样装置装在油井取样阀门上，桶装结构，上部为平面，下部为斜面，内部有平板滤网、竖板滤网各一块，板面上有许多小孔。气液从中上部进口进入装置内，喷在竖板滤网上，气体密度小向上运动，经平板、竖板滤网上的小孔从装置上部的气出口排出，黏附在滤网上的液体顺竖板流下，从装置下部的液出口流出，即可取出油样。其工作原理就是利用内置隔板进行气液分离，密度大的液滴下落到底部[4]，这样有效解决了高气量油井的取样难题。同样，该装置在取样操作时会有大量气体从排气孔排出，未分离彻底的油分子随天然气飘散在空气中，造成空气污染；所以，在操作时应延长排气管的长度，放置在下风口，保持安全距离。取样时控制好排液压力，防止压力过大排气管甩动打伤操作员工（图3、图4）。

图3　改进取样流程工艺示意图

为提高油品的代表性，在取样前可打开进出口阀门放净取样装置内的残余死油，取2～3个油样，总量控制在500～800 mL之间[5]。

该取样装置适于安装在温度较高的采油井口，使用安全可靠。冬季生产时应加强取样桶的外部保温，防止装置内残余液体冻堵而无法使用；或者设计成便携式取样装置，使用快速接头与井口阀门连接，使用完毕放置室内，便于下次使用；同时还应降低取样装置的加工制作成本。

图4　内部结构示意图

3　结论

以上两种多功能取样装置，相比于单点开孔放空取样，录取样品受液体流动状态和充满程度等因素变化影响较低。可根据不同类型的生产井，设计相适应的取样装置，满足现场的生产需求，以提高录取样品的准确率，缩短取样时间，降低化验成本，减小治理污染的工作强度[6]，使操作工在巡井时能将更多的时间和精力放在加强对设备的维修保养上，保障安全生产。

参考文献：

[1]万仁溥.采油工程手册[M].北京：石油工业出版社，2003：241-248.

[2]张琪.采油工程原理与设计[M].北京：中国石油大学出版社，2000：92-96.

[3]龚中伟，汪景林，历昌锋.高含水油井取样方法改进[J].石油工业技术监督，2013，29（6）：34-36.

[4]杨小平，张建成，尤蔚，等.采气井口自动化装置气密封试验台的设计[J].石油矿场机械，2010，37（5）：109-112.

[5]从国林，周洪钟，王学军.采油井录取资料规定：Q/SH 0182—2008[S].北京：中国石化出版社，2008：1-6.

[6]郑琦.石油液体管线自动取样法：SY/T 5317—2006[S].北京：石油工业出版社，2006：13-16.