高氣量油井井口取樣技術(shù)

劉峰　范新忠　馬蓉（新疆油田公司準(zhǔn)東采油廠彩南作業(yè)區(qū)）

在油田采油生產(chǎn)作業(yè)中，常常要取油井中的樣品進(jìn)行化驗，以便分析油井產(chǎn)出物的性質(zhì)。在取樣過程中，由于受操作方法、環(huán)境條件、井口流程設(shè)備等因素影響，樣品化驗數(shù)據(jù)的真實性和可靠性降低，生產(chǎn)數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確反映油井生產(chǎn)動態(tài)，增加計量誤差，影響經(jīng)濟(jì)考核指標(biāo)和生產(chǎn)方案的制定與實施。取全取準(zhǔn)油井生產(chǎn)資料，已成為生產(chǎn)管理與操作員工面臨的新課題[1]。因此，錄取準(zhǔn)確的油井樣品，對制訂科學(xué)、有效的油田開發(fā)方案，提高油井管理水平和油井采收率，降低油樣計量誤差具有重要意義。

1　目前高氣量油井取樣存在的問題及影響

1）在井口取樣時高壓油氣排放出的氣量較大，油量少。取樣過程中，放空閥門開啟過小，排出氣體較多，不出油；閥門開啟過大，排出的氣體壓力就大，致使樣瓶內(nèi)的液體被吹出，無法取到足量的油樣，造成操作工長時間守候，工作效率降低。

2）有些氣量大井存在間歇出液現(xiàn)象，增加了油井取樣難度，取樣時間不易掌控，出現(xiàn)取不上油樣或取樣量不符合要求，導(dǎo)致重復(fù)取樣，增加了化驗室的工作量及化驗成本。

3）操作工必須手持樣瓶在井口放空閥處取樣，取樣時存在油樣噴濺出取樣瓶口的現(xiàn)象，不但污染井口設(shè)備及環(huán)境，而且天然氣中的有毒有害氣體還會造成操作工中毒的風(fēng)險。清除井口及地面油污增加了員工的工作量和特種設(shè)備的使用費(fèi)用。

2　改進(jìn)方案

1）密閉截留取樣：安裝一種具有截取液體的取樣裝置，該裝置與出油管并聯(lián)安裝，內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用低進(jìn)高出。當(dāng)油井出液時，液體在井口油壓的作用下從樣桶內(nèi)部的低端進(jìn)油口進(jìn)入，液面上升從頂端出油口排出，進(jìn)入系統(tǒng)管匯，實現(xiàn)連續(xù)不間斷截取油樣[2]（圖1、圖2）。

圖1　改進(jìn)取樣流程工藝示意圖

圖2　內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

取樣時，關(guān)閉放空閥，先打開樣桶進(jìn)口，后開出口閥門，井內(nèi)氣液進(jìn)入取樣桶；液面上升后，待進(jìn)油聲音逐漸減小平穩(wěn)后，先關(guān)閉進(jìn)口閥，后關(guān)閉出口閥，緩慢打開放空閥用樣瓶將樣桶內(nèi)的油樣取出，取盡油樣后關(guān)閉放空閥門。使用該裝置取樣前無須排放管線內(nèi)的死油，只有在取出油樣的過程中，有小部分天然氣排放到空氣中，不會造成設(shè)備和地面的環(huán)境污染。

為提高樣品的代表性，在取樣桶進(jìn)口管件與出油管線焊接相連時進(jìn)油口設(shè)計為斜坡面以增加取樣截面。樣桶容積為500 mL，進(jìn)油方式為低進(jìn)高出，取樣量大，操作方法合理，采集的樣品具有較高的代表性[3]。

2）氣液分離取樣裝置：該取樣裝置裝在油井取樣閥門上，桶裝結(jié)構(gòu)，上部為平面，下部為斜面，內(nèi)部有平板濾網(wǎng)、豎板濾網(wǎng)各一塊，板面上有許多小孔。氣液從中上部進(jìn)口進(jìn)入裝置內(nèi)，噴在豎板濾網(wǎng)上，氣體密度小向上運(yùn)動，經(jīng)平板、豎板濾網(wǎng)上的小孔從裝置上部的氣出口排出，黏附在濾網(wǎng)上的液體順豎板流下，從裝置下部的液出口流出，即可取出油樣。其工作原理就是利用內(nèi)置隔板進(jìn)行氣液分離，密度大的液滴下落到底部[4]，這樣有效解決了高氣量油井的取樣難題。同樣，該裝置在取樣操作時會有大量氣體從排氣孔排出，未分離徹底的油分子隨天然氣飄散在空氣中，造成空氣污染；所以，在操作時應(yīng)延長排氣管的長度，放置在下風(fēng)口，保持安全距離。取樣時控制好排液壓力，防止壓力過大排氣管甩動打傷操作員工（圖3、圖4）。

圖3　改進(jìn)取樣流程工藝示意圖

為提高油品的代表性，在取樣前可打開進(jìn)出口閥門放凈取樣裝置內(nèi)的殘余死油，取2～3個油樣，總量控制在500～800 mL之間[5]。

該取樣裝置適于安裝在溫度較高的采油井口，使用安全可靠。冬季生產(chǎn)時應(yīng)加強(qiáng)取樣桶的外部保溫，防止裝置內(nèi)殘余液體凍堵而無法使用；或者設(shè)計成便攜式取樣裝置，使用快速接頭與井口閥門連接，使用完畢放置室內(nèi)，便于下次使用；同時還應(yīng)降低取樣裝置的加工制作成本。

圖4　內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

3　結(jié)論

以上兩種多功能取樣裝置，相比于單點(diǎn)開孔放空取樣，錄取樣品受液體流動狀態(tài)和充滿程度等因素變化影響較低?？筛鶕?jù)不同類型的生產(chǎn)井，設(shè)計相適應(yīng)的取樣裝置，滿足現(xiàn)場的生產(chǎn)需求，以提高錄取樣品的準(zhǔn)確率，縮短取樣時間，降低化驗成本，減小治理污染的工作強(qiáng)度[6]，使操作工在巡井時能將更多的時間和精力放在加強(qiáng)對設(shè)備的維修保養(yǎng)上，保障安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]萬仁溥.采油工程手冊[M].北京：石油工業(yè)出版社，2003：241-248.

[2]張琪.采油工程原理與設(shè)計[M].北京：中國石油大學(xué)出版社，2000：92-96.

[3]龔中偉，汪景林，歷昌鋒.高含水油井取樣方法改進(jìn)[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，2013，29（6）：34-36.

[4]楊小平，張建成，尤蔚，等.采氣井口自動化裝置氣密封試驗臺的設(shè)計[J].石油礦場機(jī)械，2010，37（5）：109-112.

[5]從國林，周洪鐘，王學(xué)軍.采油井錄取資料規(guī)定：Q/SH 0182—2008[S].北京：中國石化出版社，2008：1-6.

[6]鄭琦.石油液體管線自動取樣法：SY/T 5317—2006[S].北京：石油工業(yè)出版社，2006：13-16.