于世春

摘要：针对长庆油井套管气区块分散、气量少等特点，如何加强油井套管气回收与利用一直是油田开发的一个难题。为了满足油田数字化建设及安全环保要求，近年来长庆油田不断探索套管气回收工艺技术，逐步形成了定压阀、活塞式打气泵、小型撬装增压装置、同步回转压缩增压四种套管气自动回收主体工艺。本文阐述分析了各种工艺技术的特点及适用情况，为进一步开展套管收回收技术研究及推广应用指明的方向与思路。

关键词：油井套管气定压阀活塞式打气泵撬装增压装置同步回转压缩

中图分类号：TB47 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（c）-0064-02

在油井生产过程中，当井底压力降低到泡点压力时，天然气便从原油中分离出来，形成套管气。国内各大油田在伴生气综合回收利用上，都已基本实现了油气密闭回收，建立了多套完整的伴生气回收利用系统，尤其是后端伴生气利用工艺，发电、轻烃回收、甲醇生产等都是比较成熟的技术。而在油井套管伴生气前端集气工艺方面，由于各油田地质环境条件差异，有很大的不同。以长庆油田为代表的“低渗、低压、低产”三低油田，给套管气回收提出了更高的要求。

1长庆油田油井套管气特点

长庆油田油井地处陕北高土高原，地形复杂，油井分散，井组套管气量小（500～2000Nm3/d），套管气量递减快，无法形成规模回收利用。如何加强油井套管气经济回收利用一直是油田开发的一个难题。开发早期除部分套管气用于加热、取暖，大部分套管气被放空。近年来随着安全环保要求提高，企业承担的社会责任也越来越大，将油井套管气排放至大气或点火燃烧，在造成资源浪费的同时，对我们的环境也带来了污染。

2套管气回收工艺技术

长庆油田紧跟数字化油田建设的步伐，积极开展套管井回收工艺技术研究，不断探索适合低渗透油田套管气经济、安全回收的新工艺新技术，提高套管气回收利用率，减少环境污染，不断完善回收工艺的自动化水平，满足油田数字化建设需要。

为了降低套管气回收成本，套管气输送一般插输至集油管线输送。根据套管气压力与油管压力的不同，主要形成了2类套管气回收技术。

2.1 定压阀套管气回收工艺

定压阀回收工艺，相当于在油井套管与集油管线之间安装了一个安全阀，根据集油回压大小调好开启压力，当套管气在环空聚集压力超过设定值时便泄放到集油管线中，油气混输到场站回收利用。通过定压阀控制套管气排放，维持了地层能量，减少能量的无效损耗。常用的定压阀类型有防冻堵式，差压式，直读式等。该工艺是长庆油田最广泛采用的套管气回收方式。（如图1，2）

该技术主要特点：（1）工艺流程简单，无需外部动力。（2）价格低廉，适合低渗透油田开发需求。（3）适用于套压大于集油回压的油井，最高定压为1.5MPa。

2.2 增压回收套管气工艺

由于受地形高差、原油粘度等影响，长庆油田多数井组的集油回压大于1.5MPa，定压回收受到限制时，采取增压回收套管气。

（1）活塞式打气泵增压技术。

借助抽油机的动力，对套管气进行抽吸与压缩，抽油机上冲程时带动装置柱塞上行，缸体内压力下降，套管气经抽吸进气缸，下冲程柱塞压缩气体，缸体内压力升高，气体经压缩排入管线，循环往复，套管气得以充分回收。

该技术的主要特点。

①无需外加动力，能充分利用抽油机电机的能量；②由于抽油机的冲次低，压气效率低，抽气量受限制；③结构简单，成本低，装在单口井。

（2）集成撬装增压装置回收套管气技术。

该装置主要由压缩机主机、气液分离器、冷却器、电机等组成。工作原理：套管气进行一次油气分离后，经过滤器进入一级气缸进行压缩，套管气由进口的0.2MPa增至0.8MPa，进入二次油气分离器，分离后进入二级气缸压缩至1.5～2.4MPa，经计量后进入集油干线混輸。（如图3）

该技术具有以下特点。

①采用活塞式压缩机为主体，二级压缩，二级分离，回收气量1000～2000Nm3/d；②控制系统可根据进气压力、排气压力及温度自动起停，实现了无人值守；③采用连锁机构，系统在出现事故苗头时能自动切断电源，关闭进、排气阀，运行安全。

（3）同步回转压缩机回收套管气。

同步回转压缩机是一种全新理念的压缩机，主要由气缸和与之内切的两个柱形体转子组成。利用电机带动转子，转子旋转时，转子通过嵌入式滑板带动气缸围绕各自的圆心转动，气缸和转子间由滑板分割成容积不断变化的吸入腔和压缩腔，从而实现介质的不断吸入和压缩排出过程（见图4）。2011年长庆油田应用于油井套管气回收。（下图中的阴影是缸体与转子所组成工作容积）

该技术的主要特点。

①由于工作时吸入及排出端没有吸气阀及排气阀，且压缩腔是在一个腔体内一次性压缩排气，吸、排气压力自动平衡；②吸入腔与压缩腔是由滑块分开的，不存在余隙影响。液体吸收了气体压缩产生的热量，单级高压缩比可高达20；③由于压缩排出端没有气阀，气体带液时不会因“液击现象”产生击缸。气液混输，气量大可达3000 Nm3/d；④无易损件，可长期稳定运转，实现无人值守，满足数字化油田要求。

3结语

油田套管气回收利用对于油田节能减排、保护环境具有着深远的意义。文中所述的四种套管气回收方式已在安塞、西峰、靖安等区块广泛应用，效果良好。在今后的应用中，根据井组气量、回压、地形等的具体情况，因地制宜，选择合理的伴生气回收工艺。套管气回收工艺还应该向简单化，智能化，稳定适用性强进一步发展，更好地满足低渗透数字化油田经济安全回收油田伴生气资源。

参考文献

[1] 曾亚勤，王林平，魏立军.长庆油田伴生气生产特征分析[J].石油天然气学报，2009（10）.

[2] 李秀锦，唐鑫.靖安油田井口套管气回收技术应用研究[J].江汉石油学报，2005（8）.