吴有明 李国汉 杨文忠
塔里木油田分公司博大油气开发部 新疆乌鲁木齐 830001
摘要：现阶段天然气生产开发过程中，对天然气处理所需工艺越来越复杂，设备安装及调试周期长，制约了天然气开发速度，随着各大气田的大力开发，撬装化设备越来越受欢迎，例如井口一体化撬装设备，天然气处理一体化撬装设备，根据所需功能自由组配设备，不仅节约安装周期，还可灵活搬运，重复利用，大大降低了气田开发成本。本文就介绍一种集天然气加热、分离、计量于一身的撬装化设备在井口的应用，实现了天然气在上游就完成开发过程中所需的处理，无需下游安装大量设备来完成此功能，大大提高了气田开发速度，也为今后撬装化设备的研究及应用奠定坚实基础。
关键词：撬装化设备 节约成本 重复利用 功能齐全
一、设备简介
一体化计量撬装置包括真空加热炉、燃烧设备、节流元件、气液分离器、气液计量、排污系统、自用气装置及配套阀门、仪表、管线及管件组成。
一体化计量撬中气液分离器和真空加热炉组合成整体设备，其结构为气液分离器位于真空加热炉的上方，气液分离器的支座和真空加热炉组合在一起。是将天然气生产单井、集气站的真空加热炉、节流元件、自用气装置、气液分离器、天然气计量装置以及配套阀门、管线、仪表等集成为一体的整体设备。
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井口来气降压后，通过真空加热炉进行湿气加热，温度至30℃及以上进入计量撬气液分离器进行气、液分离，当气液分离器内液位达到设定的高位时，气液分离中的液相通过调节阀进行排液，当液位达到设定的低位时，调节阀关闭，完成一次排液功能，液相流量计将该次排出的液体计量，分离出的天然气通过气相高级阀式孔板阀计量，完成计量后气液在装置内重新汇合外输至下游。对于地域偏远或气藏边缘井，因液量太多导致进站管线压力高或腐蚀管线等原因，也可以将液体排入现场油水罐中，通过污水车拉运至处理站，天然气通过采气支线进入集气站或处理站。现场发生压力超高，可通过气液分离器上的安全阀排放入高压放空管线，或通过手动放空系统排放入高压放空管线。通过一体化计量撬装置实现对单井湿气的加热、分离、气液计量、混输。
目前在油气田中部分偏远井、试采井或下游未建设完成的采气单井采用并使用了一体化计量撬，真空加热炉采用一级加热方式，设计压力：25MPa，流量最大处理量可达105×104m3/d、热负荷：Q1=260KW，DN800×5021气液分离器，设计压力15.2MPa，工作温度59.51℃，容积2.95m3；
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目前在油、气田生产现场，单井产气量70Nm3×104/d左右，产凝液30m3/d，设备工况满足该井生产需求，自2014年以来设备运行良好、单井生产平稳。
二、一体化计量撬装设备的技术特点：
1、缩短设计周期
工艺专业根据处理量、压力等级、气质参数和PID 等基础数据选用适宜的撬装规格，编制技术规格书，对供货范围、技术要求、检验、运输、和服务提出详细条款，由成撬专业厂家根据规格书负责撬内的整体设计和安装，详细设计过程中配管人员只需要进行撬外的安装和与撬块的接口的安装，加快了设计进度。同样，也缩短了仪表、供配电等辅助专业的设计周期。
2、缩短施工周期
撬装设备在出厂之前已配管安装完毕，到现场后，施工单位不需要对撬内的管道等进行安装，大大减少了施工单位的工程量。现场安装方便、迅速，节省现场施工时间，消除施工周期紧张。
3、根据生产灵活调整拆装位置
撬装设备属可移动式装置，现场搬运吊装方便，适合气田滚动开发的需要，可以迅速的拆装到其他单井站，有效减少设备闲置率。
4、布置紧凑节约占地
撬装化设备相对布置紧凑，操作集中，占地少，特别是对于山区地形，钻井平台大部分都是在山坡上，场地平整困难，且平整费用高，撬装化能减少占地面积，减少投资，设备基础及构筑物布置集中，管道布置集中，有利于今后的检测和维修。
三、应用结论
随着油气田地面勘探开发的持续推进，坚持以“流动使用、重复利用、功能合并”为总体开发原则, 符合油、气田的生产实际, 能够降低投资、缩短施工周期、简化管理、简化地面工艺。使高压天然气井口工艺集成、模块化，工艺流程简单化。
在分离效果方面一体化计量撬具备传统卧式分离器的优点，撬装液相采用气动调节阀、气源为分离器中的天然气，在偏远、恶劣条件下无需单独接电，较电动调节阀结构简单、可靠性强。同等工艺流程下，既兼顾较好的分离效果，同时减少工程用地，整撬结构简单、可靠、易维修、气液分离器在井场停电等异常情况下能保证正常工作。该设备重复利用率高、操作简单、管理方便、费用低, 简化井口工艺, 占地面积小, 维护工作量小, 维护费用低, 不用制作设备基础, 在井场安装对接方便。
对于新井地面工艺施工，节约设备基础施工，简化地面工艺流程，节约管材及设备，使天然气井口工艺集成、模块化，撬装设备属可移动式装置，现场搬运吊装方便，适合气田滚动开发的需要，可以迅速的拆装到其他单井站，有效减少设备闲置率。
四、讨论
1、卧式气液分离器最大质量为9550kg，长期放置在加热炉顶部，是否会造成支架受损；
2、加热炉烟囱温度高达300℃，距离卧式分离器距离不足5m，从防爆角度考虑，是否存在安全隐患；