JJY5250GXW吸污车在高含硫化氢气田的配套改进及应用

2022-09-12

引言

四川普光油气田地形复杂, 含有较多的硫, 使得采出污水含量更为复杂, 特别是在生产初期, 气井由于采用了酸化压裂, 生产气含有较多的酸液。面对分布较为分散, 新开采的产水量小、气井较为分散的地区采取车辆可以尽量简化地面工艺流程, 节约投资成本、降低输送成本, 而且采用密闭输送流程减少环境污染, JJY5250GXW吸污车于2009年在普光气田投入应用[1]。

由于前期设计密闭装车过程中没有考虑到实际装卸车操作中如何防止管线酸液、硫化氢的泄漏, 为保证现场施工安全, 普光气田对吸污车原有流程进行局部改进, 包括连通管线置换要求, 防止空气进入到可能含天然气罐体中引起爆炸, 做到酸液、硫化氢不外泄, 确保操作人员的安全以及站场、周边环境不受到污染。

一、改进方案

JJY5250GXW吸污车是由汽车底盘、取力装置、车载污水罐、装车泵、氮气罐、管路系统、安全阀、液位计、走台控制系统等部分组成。

污水装车流程:污水由装车泵打入车载污水罐内, 罐内装有液位控制器, 对液面高低进行监控, 达到高液位后可以对装车泵进行锁停。装车时, 随液面的升高, 罐内的气体随排气管路进入天然气回气流程, 避免有毒气体的外泄。

污水卸车流程:吸污车到达指定位置后, 站内卸车泵将车载污水罐内的污水打到站内高架罐。此时罐车上氮气罐的氮气开始为车载污水罐补气, 以维持卸车后的罐内外压强平衡。

为达到上述装卸车的安全及环保条件, 对装置改造工作, 主要包括:车载污水罐装车管线空气置换以及回收装车管线残留酸液的装置改造、回收回气管线残留硫化氢气体的装置改造。工艺流程图见下图。

二、改进内容

1. 装车管线残液的清洁置换装置改造

(1) 改造要求

原装车装置仅靠单管直接连接的方式, 在不对酸液缓冲罐原设备进行动火的要求下, 对现场装卸流程进行改造, 改造成有清水置换口的连接方式。

(2) 改造的具体操作

在装车管线加装清水置换口:利用酸液缓冲罐装车口的法兰, 加装一个带法兰的三通, 一端安装装车的快装接头, 另一端安装置换阀门, 再在置换阀门外侧安装快装接头, 使之与吸污车的进出口相匹配。

(3) 现场应用及效果

转运残酸时, 在现场安装配套清水流程, 采用清水出口阀门通过管线与改造后的置换阀门连接, 在残酸装车完毕后, 通过清水置换掉残留在装车管道内的酸液到污水罐车内, 置换量约达0.5m3后, 卸开管线接口经测试硫化氢含量为零, 无残留酸液。

装车前利用清水对装车管线内的空气进行排空, 防止氧气进入罐车内与硫化氢气体形成爆炸混合物, 有效的保证了装车过程的安全性。

通过排空装车管道内空气的同时, 可进一步检验各连接部位的密封性, 保证了装车过程中没有含硫的酸液泄漏, 使装车过程更加安全可靠。

2. 回收回气管线残留硫化氢气体的改造。

(1) 改造要求

原装车回气管线无置换装置, 改造成利用罐车上氮气罐的氮气进行置换回气管线的硫化氢的连接方式。

(2) 改造措施

利用罐车回气阀门后的管线上焊接一个短接, 安装一个与氮气罐充装口同样规格型号的自闭式快速接头, 用氮气充装软管把这两个接口连接起来, 达到利用氮气罐内的氮气置换回气管线内的硫化氢的目的。

(3) 现场应用及效果

在酸液装车完成后, 关闭罐车回气阀门, 用氮气充装软管把改造的接头与氮气充装口连接好, 打开罐车氮气充装阀门, 通过半分钟的氮气置换, 关闭罐车氮气充装阀门与酸液缓冲罐的回气阀门, 卸开接口经过测试硫化氢含量为零。

因采用的自闭式快速接头规格型号相同, 如两罐车的某一车氮气不足时, 可以通过氮气充装软管把两车氮气罐互连, 做到补气、置换不受影响。

在连接酸液缓冲罐回气阀门之前, 可提前用氮气置换回气管线内的空气, 防止酸液缓冲罐内进入氧气, 保证酸液缓冲罐的使用安全。

结束语

目前, 完善流程改造的吸污车已在普光气田已安全使用4年以上, 保证了高含硫化氢气田污水拉运正常进行, 减少了集输系统的腐蚀。为了更好确保安全生产和人员防护, 下步我们还需要完善吸污车安全防护配置, 如个人防护设施如正压式空气呼吸器车载问题、防爆设施灭火器车载问题, 对于吸污车一旦出现交通事故后防止污水渗漏抢险问题, 还需要对流程进行进一步优化和完善, 达到该吸污车功能强、风险小、适用性广的要求。

摘要：高含硫化氢的气田, 在生产过程中, 特别是在生产初期, 气井中残留着钻井及作业时的钻井液及酸液。为了减小对生产的影响, 在生产时, 对工艺过程加装了残酸排放装置, 其生产的酸液需要通过吸污车进行车载拉运。JJY5250GXW吸污车在该气田中使用情况较好, 但针对高含硫化氢天然气污水的密封和防爆要求, 需要对其置换进行改造以适应防止氧气进入其密闭流程和防止天然气及污水渗漏要求, 并对该流程进行了改造。经改造已安全使用3年以上, 其应用具有较好的适应性和推广性。

关键词：吸污车,普光气田,配套改进,应用