程建龙
（中国石油天然气集团有限公司长庆油田分公司第六釆油厂学庄作业区，陕西 榆林 718600）
摘 要：为了最大程度提升自控式抽油机中套管内气体的回收效率，针对上述需求制造了一款能够实现自控能力的套管气回收设备。该设备的排放缸直接与阀门连接，气缸通过进气管道连接套管阀门，通过抽油设备的一个冲程内的井口压力变化实现缸内的进气过程。通过工程实践检验，在一个工作循环内，不需要提供外加动力，能够将套管内的气压降低至0.3Mpa内，有效提升了天然气的使用效率。
关键词：抽油机井；自控式套管；气体回收装置
在油气井上生产实践中，伴随石油开采过程中出现的一部分天然气将通过套管口进入内部的环形区域，这些气体由井上的套管阀门控制，这部分气体被形象地称之为“套管气体”。就套管气体的回收工作而言，当下，较为系统和成型的技术有天然气的压缩回收工艺、天然气定压排放技术等，但考虑到气体压缩机在气体回收过程中的前提投资较大，还需要套管内的气体较为充分的前提下才能具备回收价值。
1 自控式套管气体回收设备的相关技术分析
1.1 自控式套管气体回收设备的结构构成
自控式油井套管气体回收设备主要构件为液体排放缸和气缸构成，上述两缸内的活塞通过曲柄连杆连接，并通过过桥式密封方式实现两缸内及连接杆之间的密封，设备主要组件和零件有液体排放系统、排放阀门、气体的套管进气管、气缸内的进气调节阀及进气管等设备。自控式设备的液体排放缸前部同井口阀门连接，另外一端延伸到集输管线上，套管的进气端与阀门连接，整体组装便捷。
1.2 自控式套管气体回收设备的工作原理分析
所谓自控式套管气体回收设备的工作原理，简而言之，就是通过抽油设备在抽井做功条件下，自控式设备借助该动能实现套管内剩余气体的及时回收和采集。在设备运行过程中，处于上冲程位置时，采集的套管气体从井筒内自行流出，由于气体的外溢导致设备前端的井口位置压力升高，在高压作用下推动液体排放缸的活塞向一侧转动，在活塞转动至缸内末端时，液体排放缸同液体排放管道连接，抽取的套管气体同活塞进行同步转动，活塞回位的过程中，缸内有效空间增加，缸内压力降低，套管内的气体通过进气阀门进入气缸内完成一个完整的吸气冲程。在下冲过程中，若设备前端的井口压力值不高于集输管道内部的压力时，在内外压力差的综合作用下，气缸内的活塞将与液体排放缸实现同步单侧运转，气缸内的套管气体能够直接进入液体排放管，工作中排液缸活塞会在极短时间内运行到缸体排液口的左侧，此时随着活塞运行排液管内压力下降，能够最大程度保证自控式设备内气缸的套管气体快速且顺利进入液体排放管道中，在设备转移到上部冲程的位置时，套管同气体产生的混合气液体能够顺利进入集输管道内，并最终进入联合场站集中回收利用。在整个套管气体回收过程中，不需要借助采油设备以外的动力源供应动力，最大程度实现了低压条件下的套管内气体回收效率。
1.3 关于自控式套管气体回收设备的相关技术参数分析
对于自控式套管内气体回收设备而言，设备主要的构成组件中，液体排放缸内的直径可以达到100~120mm，气缸内的内径可以达到 90~130mm，自控式设备的有效长度为 1600mm，在正常工作效率的前提下，其工作温度最低不能低于零下 30 摄氏度，最高不宜超过 45℃，其中较为适合的工作介质温度应该介于 -3045℃到 45℃之间。除此以外，对于缸内工作压强限值而言，其主体压强不应超过 5MPa，集输管道内的压强不应超过 0.55MPa，正常功率下，排气量每冲程应介于 0.02~0.03m3之间。
2 关于自控式套管气体回收装置的实践应用效果分析
为了进一步论证自控式套管其他回收装置的效率，特在国内某一油气开采工厂安装了 30 套自控式套管气体回收设备，并实现了油气的集中储运和集输，当前已累计安全运行 300d，累计回收套管气体 800000m3左右。通过对比设备安装前后采油设备的压力及通电量数据，差别较小，论证了自控式设备的可靠性和实用性。
3 结语
通过使用自控式套管气体回收设备，高效地解决了套管内气体的回收难题，并实现了套管气体回收的高性价比 ；此外，该设备在使用过程中可以借助于既有采油设备，不需要设置额外动力，在降低设备使用及管理难度的基础上，践行了环境保护理念，展示出较高的投资回报效果，经济及社会价值显著，具备良好的推广使用空间。
参考文献 ：
[1] 许冬进,马丽,程俊.油田伴生气回收装置现状和分析[J].石油科技论坛,2010,15(4).
