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摘要:部分邊遠(yuǎn)區(qū)塊、零散井遠(yuǎn)離主力區(qū)塊,距離計(jì)量站、輸油管網(wǎng)較遠(yuǎn),采用原油進(jìn)井場(chǎng)儲(chǔ)罐生產(chǎn)方式,罐車(chē)運(yùn)輸,生產(chǎn)過(guò)程中天然氣對(duì)空排放造成環(huán)境污染,罐車(chē)?yán)驮斐稍屠\(yùn)成本增加,降低油田開(kāi)發(fā)效益。邊遠(yuǎn)氣井由于無(wú)天然氣外輸管線,天然氣被火炬燒掉,造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。通過(guò)油氣井歸集、撬裝式CNG(壓縮天然氣)技術(shù)應(yīng)用,解決了零散井生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)保問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn),同時(shí)降低了生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)了油井的效益開(kāi)發(fā)。
關(guān)鍵詞:歸集;滾動(dòng)區(qū)塊;環(huán)境污染;防控
引言
油田滾動(dòng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中,部分區(qū)塊、零散井遠(yuǎn)離主力區(qū)塊,距離計(jì)量站、輸油管網(wǎng)較遠(yuǎn),建設(shè)正規(guī)計(jì)量站投入大,一般采取原油進(jìn)井場(chǎng)儲(chǔ)罐生產(chǎn),加溫后通過(guò)罐車(chē)運(yùn)輸?shù)街修D(zhuǎn)站,再通過(guò)集輸管網(wǎng)進(jìn)入油氣集輸系統(tǒng)[1],在這個(gè)過(guò)程中的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)主要有:一是由于生產(chǎn)過(guò)程為非密閉的,多余的天然氣對(duì)空排放造成環(huán)境污染;二是裝車(chē)過(guò)程中部分原油落地造成環(huán)境污染;三是儲(chǔ)罐老化穿孔,原油泄漏造成環(huán)境污染;四是罐車(chē)?yán)\(yùn)過(guò)程中原油泄漏造成的環(huán)境污染。同時(shí),罐車(chē)?yán)驮斐稍屠\(yùn)成本增加,降低油田開(kāi)發(fā)效益。
1滾動(dòng)區(qū)塊油氣歸集過(guò)程的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)
1.1慶92塊單拉井油氣歸集存在的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)
一是慶92塊所轄7口油井平均單井日產(chǎn)液量約20m3,含水90%左右,距離最近的計(jì)量站達(dá)3km,如進(jìn)站生產(chǎn)回壓會(huì)很高[2]。以目前管線最長(zhǎng)的油井為參考,該井產(chǎn)液量、含水與慶92塊油井相當(dāng),進(jìn)站管線長(zhǎng)度為500m,計(jì)量站干壓在0.4MPa時(shí),井口回壓在0.8MPa,溫度降低10℃。如果慶92塊油井進(jìn)站,回壓將會(huì)達(dá)到2MPa以上,且由于溫度降低,原油凝固會(huì)大幅度增加回壓,長(zhǎng)期的高回壓會(huì)造成油井管線的頻繁穿孔、油井泵效降低,嚴(yán)重時(shí)將因?yàn)槟茉斐捎途.a(chǎn)。慶92塊所轄7口油井投產(chǎn)初期采用單拉的生產(chǎn)方式,罐車(chē)運(yùn)輸屬于非密閉式生產(chǎn),每天有至少400m3天然氣被放空,對(duì)環(huán)境造成一定的污染[3]。二是慶92塊7口油井日產(chǎn)液量130m3,罐車(chē)?yán)桶l(fā)生的運(yùn)費(fèi)、人工費(fèi)較高,原油裝車(chē)、運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)造成部分原油泄漏,造成環(huán)境污染。三是隨著區(qū)塊的后期注水開(kāi)發(fā),油井液量增加,加大了成本。
1.2Q49等5口零散井油氣歸集存在問(wèn)題
Q49等5口零散井由于投產(chǎn)初期地面集輸流程不完善,采取單拉生產(chǎn),均在農(nóng)田包圍之中生產(chǎn),產(chǎn)生的工農(nóng)糾紛較多,特別是原油裝車(chē)、運(yùn)輸過(guò)程中存在的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)較大,每年產(chǎn)生的工農(nóng)賠償費(fèi)用在5萬(wàn)元以上,成本壓力大。
1.3方里氣井集輸存在問(wèn)題
方2及方3井距離慶祖油田主力油區(qū)40km,其中方2井投產(chǎn)初期日產(chǎn)油10t,日產(chǎn)天然氣9.9萬(wàn)m3,由于無(wú)天然氣外輸管線,天然氣被火炬燒掉,造成大量的浪費(fèi)和環(huán)境污染,后期投產(chǎn)的方3井距離方2井1.2km,投產(chǎn)初期日產(chǎn)天然氣2萬(wàn)m3。
2解決滾動(dòng)區(qū)塊油氣歸集過(guò)程的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)的途徑
近年來(lái)數(shù)字化改造及新工藝技術(shù)的引進(jìn)降低了滾動(dòng)井開(kāi)發(fā)造成的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。
2.1智能監(jiān)控系統(tǒng)使油井日常生產(chǎn)管理擺脫了對(duì)人工的依賴
建立了全覆的蓋智能監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了數(shù)字智能全覆蓋,對(duì)油水井實(shí)現(xiàn)了24h監(jiān)控,并建成了視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、自動(dòng)報(bào)警、監(jiān)控指揮和巡檢維護(hù)六大功能,使油井的日常生產(chǎn)管理擺脫了對(duì)人工的依賴[4]。
2.2功圖法量油技術(shù)為計(jì)量站工藝流程的簡(jiǎn)化提供技術(shù)支撐
應(yīng)用了功圖法量油技術(shù)。功圖計(jì)量裝置可以依托數(shù)字化系統(tǒng)對(duì)油井的產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)量,不再需要人工計(jì)量,為計(jì)量站工藝流程的簡(jiǎn)化提供了技術(shù)支撐。
2.3質(zhì)量流量計(jì)為集輸管網(wǎng)的簡(jiǎn)化提供條件
高精度的質(zhì)量流量計(jì)可隨時(shí)采集管網(wǎng)流量,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)計(jì)量、輸差報(bào)警,為集輸管網(wǎng)的簡(jiǎn)化提供了條件。
2.4撬裝式CNG技術(shù)使邊遠(yuǎn)氣井天然氣收集成為可能
撬裝式CNG(壓縮天然氣)技術(shù)可以將邊遠(yuǎn)零散氣井的天然氣現(xiàn)場(chǎng)壓縮裝車(chē),天然氣由氣井井口直接接到用戶,省去了中間集輸環(huán)節(jié),減少了氣量流失。
3滾動(dòng)區(qū)塊油氣歸集工作
結(jié)合油井生產(chǎn)實(shí)際對(duì)滾動(dòng)區(qū)塊油井進(jìn)行歸集,合理利用現(xiàn)有的工藝流程和新技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)從單拉向管輸?shù)霓D(zhuǎn)變,消除原油泄漏造成的損失;同時(shí)天然氣被有效利用,消除了放空生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染;減少了罐車(chē)使用費(fèi)用,提高了經(jīng)濟(jì)效益。
3.1慶92塊建設(shè)簡(jiǎn)易計(jì)量站進(jìn)行集中管理
在采取數(shù)字化功圖法計(jì)量產(chǎn)量,油氣混輸泵混輸降壓等措施后,對(duì)慶92塊所轄7口油井建設(shè)簡(jiǎn)易計(jì)量站進(jìn)行集中管理,通過(guò)外輸管線至較近的慶4#計(jì)量站,實(shí)現(xiàn)集中輸油[5]。慶7#簡(jiǎn)易計(jì)量站見(jiàn)圖1。
3.2零散井采取多種方法進(jìn)集輸系統(tǒng)
對(duì)產(chǎn)液量較高且距集輸管網(wǎng)較近的Q96C、Q49、Q11-20等單拉井,直接上管線歸集進(jìn)集輸管網(wǎng),日常管理采取功圖計(jì)產(chǎn),遠(yuǎn)程監(jiān)控壓力變化;對(duì)Q21-5井、Q92-8等液量較低的油井采取與其他液量較高的油井并線的方式解決無(wú)法進(jìn)站的問(wèn)題。
3.3方2井井場(chǎng)建設(shè)了撬裝式CNG設(shè)備
在方2井井場(chǎng)建設(shè)了撬裝式CNG設(shè)備,采用DF-2.9/10-250天然氣壓縮機(jī)四級(jí)增壓后通過(guò)加氣柱裝入槽車(chē)外銷(xiāo)。該裝置可通過(guò)PLC控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)天然氣進(jìn)氣壓力及自動(dòng)保護(hù),提升天然氣壓縮機(jī)機(jī)組效率,降低電耗。方2井撬裝式CNG設(shè)備見(jiàn)圖2。
3.4方3井自行鋪設(shè)管線輸氣至方2井
方3井鋪設(shè)1200m管線進(jìn)入方2,利用方2現(xiàn)有流程及CNG技術(shù)增壓裝車(chē)外銷(xiāo)[6]。解決方3井天然氣回收問(wèn)題,消除環(huán)境污染,增加經(jīng)濟(jì)效益。
4滾動(dòng)區(qū)塊油氣歸集在污染治理方面的效果
4.1減少天然氣排放污染
慶92塊及Q49、Q96C等井歸集后,每天可回收天然氣300m3,全年減少天然氣排放1.095×105m3;同時(shí)也減少了交通、火災(zāi)、人身傷害等方面的安全隱患。
4.2減少原油落地污染
由于油氣直接進(jìn)集輸管網(wǎng),避免了裝車(chē)過(guò)程中的原油落地造成的污染,年減少原油損失1.2t,減少因此而帶來(lái)的污染賠償約5萬(wàn)元。
4.3減少原油運(yùn)輸過(guò)程的污染
原油通過(guò)管道集輸,避免了因原油拉運(yùn)過(guò)程原油泄漏造成的污染,避免了因此引起的糾紛。
4.4產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益
慶92塊、Q49、Q96C歸集后,每天可減少單拉液量130m3,運(yùn)費(fèi)0.34萬(wàn)元,全年節(jié)約運(yùn)費(fèi)124.1萬(wàn)元;車(chē)輛每天可節(jié)約柴油100kg,年節(jié)約柴油35t。方2和方3井生產(chǎn)的天然氣經(jīng)CNG增壓設(shè)備裝車(chē)外銷(xiāo),截至2018年12月31日累計(jì)產(chǎn)氣742.556×萬(wàn)m3,按2.18元/m3天然氣市場(chǎng)價(jià)計(jì)算,累計(jì)創(chuàng)效1618.77萬(wàn)元。
5結(jié)論
滾動(dòng)井歸集進(jìn)集輸系統(tǒng)可以減少環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和清潔生產(chǎn),同時(shí)可以減少用工、降低生產(chǎn)成本及現(xiàn)場(chǎng)管理難度。在偏遠(yuǎn)區(qū)塊高油氣比井可推廣應(yīng)用撬裝式CNG設(shè)備增壓裝車(chē)外銷(xiāo),是一種投入少、效益高的措施,同時(shí)可最大限度地減少天然氣的排放,減少環(huán)境污染。
參考文獻(xiàn)
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作者:李勇 朱樹(shù)淦 劉新嶺 趙華 侯冬冬 單位:中國(guó)石化中原油田濮東采油廠