优化调整降低加热炉燃油量

赵常明　王世谦　冯峰　王真

[摘 要]本人是通过对掺水加热炉燃油能耗分析，找出降低燃油潜力，并通过提高油井天然气回收量、优化加热炉的工艺参数和燃烧性能、降低边远井站的温度和压力损失的办法，实现降低燃油的目的。

[關键词]抽油井 掺水 加热炉 天然气 套管气回收 压力损失

中图分类号：S643 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）24-0314-01

抽油井在生产过程中，受抽汲流体性质的影响，经常出现抽油机井悬点载荷大、地面回压高的生产难题，所以就需要采用伴掺水的方式来提升流体在井筒及地面管道中流体的温度，从而降低流体的粘度和结蜡程度，提高其流动性能。所用热掺水是联合站加热炉将油井产出污水加温后所得，加热炉的燃料主要来自于外供燃油和油井自产天然气。根据环保和节能要求，油井自产天然气要实现零排放，所以提升天然气的回收量、优化加热炉工艺参数及改善燃烧效果是实现降低加热炉燃油量（燃油成本）的有效途径。

一、增加抽油井收气量

1、关闭抽油井的套管闸门，使抽油井产出天然气经抽油泵随产出流体一起被抽出，输送到联合站后，经分离器分离后，为加热炉提供气源。该方法操作方便，但气体进泵后，使抽油管内流体性质发生较大变化，导致油井载荷出现异常波动，存在着油井生产异常，甚至躺井的风险。

2、套管闸门与油井闸门处安装定压放气阀，抽油井产出气压力上升到超过油井油压时，便会进入地面管路中，从而实现收气。该方法避免了天然气进泵后出现油井生产异常的现象，但该控制阀成本较高，同时在使用时，干扰了抽油井产量标定、测动液面等常规工作的正常实施，加大了操作强度，提升了安全风险。

3、是研发可调式油井放气阀。

该方法是在抽油井套管闸门和油管闸门间安将一个连通装置，并在其中采用专用可调式气嘴来控制。这样即实现了油井收气功能，同时也不影响抽油井标产、测动液面等工作。工作原理：油井产出气压力高于油压时，气阀被顶开，套管气进入地面管道；套压低于油压时，气阀被顶针关闭，流体不会倒流进入油套环形空间。由于气孔板为可调式，实现了气阀的调压功能。

二、优化加热炉工艺参数

由于部分井站距联合站非常远，（偏远井站距掺水加热炉2.3Km）在掺水输送过程中，造成了较大的温度损失和压力损失，同时由于夏季外界气温高，温度损失小；冬季外界气温低，温度损失大。（如表1所示）全年采用统一的加热炉温度和压力参数，不仅会造成浪费，还容易因压力损失和温度损失不能满足油井正常生产的需要而出现生产事故，因此对加热炉掺水系统采取两个方面的工作。

1、是针对夏季外界气温高，采用降低加热炉出口温度来实现节余燃油。一季度和四季度气温低，加热炉出口温度设置较高，这样就能满足油井温度的需要。进入六月份后将加热炉出口温由75℃下调到70℃，最高气温时，出口温度调至68℃，使加热炉达到完全燃气状态，各井站油井点掺水温度能够满足油井正常生产的需要。如表2所示是不同季节各井点掺水测温情况，说明夏季降温能够实现在满足油井需要的条件下，实现节油的目的。

2、是提升远距离井站点的掺水压力。

由于油井距加热系统远，冬季沿途井在水量放大时，边远井井筒降粘及地面伴掺存在着非常大的隐患，于是在边远站安装了掺水增压泵，使边远井29口井掺水压力由0.7MPa上升到1.3MPa，在满足了油井正常生产的需要的前提下，降低了加热炉出口压力，从而实现了加热炉燃油的节余。

三、调整加热炉燃烧效果

加热炉在燃油过程中，由于喷油嘴喷出油雾化效果较差，造成燃油结焦严重，不仅使燃油量增加，同时也增加了清焦的工作量，岗位员工清焦周期在15天左右为此岗位员工不断地对喷油嘴与稳焰盘距离进行优化调整，最终确定在原距离1.2cm基础上再增加0.9cm，使喷油嘴的雾化效果达到最佳，清焦周期由原15天延长到90天，同时加热炉燃烧效果得到提升，实现了节余燃油的目的。

四、效果评价

1、制作的新式套管气回收装置不仅满足了油井收气的需要，同时还达到了油井标产、测试的要求，单个材料及制作成本400元，较外购低1600元/台；安装两台增压泵（一启一备）。共计产生费用3.8万元；日产生用电费用160元，消除了由于掺水压力低导致油井生产异常的隐患。

2、应用新式放气阀，全年回收天然气137×104m3，综合加热炉在夏季参数的优化及加热炉燃烧效果的调整，全年较2016年节余燃油102t，较计划节余150t，当年创效220万元。

五、结论

通过对提高油井产出天然气的收回量，不仅消除了天然气外排存在的环保隐患，同时也为油井提供了燃气量；优化加热炉的水量、压力和温度的工艺指标，同样命名加热炉燃油量降低；优化调整加热炉燃烧器，改善燃烧效果，也达到了降低燃油，实现节能的目的。