全封闭喷油涡旋压缩机组在油田伴生气回收应用.pdfVIP

全封闭喷油涡旋压缩机组在油田伴生气回收中的应用 吴国罡1 邱志文’ 贾莉’ (1一玉门油田分公司青西油田作业区) 摘要油田伴生气是天然气资源的一种，通常伴随原油开采产生。针对伴生气等熵指数大、气量小、回收可靠性要求高等特点， 应用了一种新型全封闭喷油涡旋压缩机组。该机组具有可靠性高、无人值守、适宜小流量等特点，已在玉门油田伴生气回收生 产中得到应用。从现场采集的数据表明，机组完全满足伴生气回收的技术要求，表现出良好应用效果，具有较高的推广价值。 关键词：伴生气回收，涡旋压缩机组，喷油 1、引言 油田伴生气(以下称伴生气)是伴随原油开采而产生的一种气态混合物，属于天然气资源的一种，由于其成分复杂，处理 加工困难，同时一般气量较小，可利用的压能低，不利于集输，因此在过去往往对它们采用直接燃烧或放空的方法处理。据统计， 月或德国和法国的全年用气量…。 随着清洁生产，节能降耗日益受到人们重视，加之能源需求的不断增长，国内外都在积极探索新技术，开发新装备，对伴 多个油田得到推广应用，达到了油气产量双增收的良好效果I引。美国Emerson公司开发的一种涡旋式伴生气回收设备在北美油 田得到大面积推广，仅到2003年应用就达到400套以上【3J。国内各油田也在积极推进回收伴生气的工作：大庆新店油田采用当 地发电、当地加热储油罐等多种方法回收利用伴生气，在使油井保持合理套压值的同时，增加了原油产量，产生了可观的经济 效益和社会效益H；一种撬装回收设备在新疆准格尔边缘油田得到应用，可以方便灵活地回收边远油井伴生气，年经济效益达 到950万元，不仅避免了大量宝贵资源的浪费，而且获得了良好的经济效益15J。 为了满足伴生气回收利用要求，西安交通大学研发出一种新型全封闭喷油涡旋压缩机组16J。该机组充分考虑了油田伴生气 小气量、要求高可靠性、无人值守等特点，利用涡旋压缩机适应流量小、可靠性高的优势，在玉门油田的实际应用中达到了较 好的效果。 2、伴生气回收中的技术问题及解决思路 涡旋压缩机具有结构简单，易损件少，容积效率高，工作腔磨损小等诸多优点，可以充分满足伴生气回收高可靠性，小气 量的要求。同时，涡旋压缩机易于做成全封闭结构，可以保证伴生气在回收过程的安全性，从总体上看，是用于伴生气回收的 理想机型。但是，全封闭涡旋压缩机在压缩天然气这样的等熵指数较高的气体时，由于工作腔无法实施外部冷却，必须采用喷 油等手段实施内部冷却。 全封闭喷油涡旋压缩机通过合理的油路设计，在考虑压缩机内部机械润滑的同时，充分解决了压缩腔内部冷却的问题，使 得全封闭涡旋压缩机用于伴生气回收得以实现。 由于油井一般位于大漠、戈壁、荒原等人烟稀少的地方，伴生气回收设备需要具有很高的自动控制水平，应当达到自动运行、 无人值守的技术要求。目前，全封闭喷油压缩机组已经实现了停开机、排液、排污等全部自动控制，并且通过加入远程传输， 进行实时监控，整体上达到了无人值守，免日常维护的目标。 3、全封闭喷油涡旋压缩机性能 图1所示为研发的全封闭喷油涡旋压缩机组流程图。油气混合物首先经过前端气液分离器，除去其中含有的原油杂质，在 保证喷油系统洁净的同时，还可以防止井口大量来油情况下对压缩机造成影响。前端气液分离器设置有自动排污阀，分离内液 位到达指定位置后自动排污。经过分离的天然气进入机组主体部分，是一个典型的喷油压缩机系统，与目前广泛应用的喷油螺 杆压缩机组类似。经过机组增压的天然气在通过计量后由排气口排出。机组通过控制设计，实现了自动开停机，自动冷却油， 自动排液及放空等功能，达到了无人值守的要求。同时，机组的运行参数通过无线方式进行远程传输，用于监测实时运行状况。 放窄 提}ot 图1机组流程图 图2所示为全封闭喷油涡旋压缩机组热力性能，其数据采集自现场。从图中可以看出，压缩机组排气量随进气压力增大而 气压力为1．2MPaG时，排气量为54Nm矾；进气压力为0．18MPaG，排气压力为1．2MPaG时，排气量为144．4m矾。