天然气密闭燃烧器的研制与应用

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天然气密闭燃烧器的研制与应用
天然气勘探开发过程中常常会产生废弃天然气，这些废弃天然气气量较小、产出时间短、回收成本高。
目前主要采用燃烧池或者高空火炬进行燃烧处理。但燃烧过程中一方面会产生噪音和强光，影响井场周边当地居民作息(根据四川盆地某天然气井试油测试期间现场测试结果表明，处理气量在6Y 104m3／d的情况下，距燃烧池和高空火炬50 m处的噪音通常超过100 dB)；另一方面，修建燃烧池需要征用土地，更要花费人力和物力进行修建，工作量大，周期长，影响施工进度和效率，且燃烧使用后土地复耕困难。
现场测试结果表明，在距燃烧池10 m处，最高温度超过60℃，周边植被受热辐射影响严重【1训。为此，需要研制一种天然气密闭燃烧器，整个燃烧过程中火焰不外露，烟气黑度小于等于林格曼2级；距离燃烧器壳体10 m处，噪音小于等于85 dB、环境温度升高值小于等于10℃，从而适应于处理天然气勘探开发过程中所产生的废弃天然气。
天然气密闭燃烧器方案设计
1．1 国内外天然气燃烧器模式
天然气密闭燃烧器主要用来处理探井试油测试、页岩气试采过程中的废弃天然气。目前国内还没有同类产品，国外在20世纪70年代初就开始研究，主要分为开放式地面火炬系统和封闭式地面火炬系统，前者较后者的处理量大，但环保性能较后者差，目前主要以封闭式地面火炬系统为主，如美国John Zink、Kaldair、QTI等公司均推出了自己的产品。国内在试油测试中试制了天然气燃烧器，但由于不能充分燃烧，处理的废弃天然气量仅为7X 104m3／d，难以推广应用。因而采用燃烧池放喷燃烧依然是各大油气田采取的最普遍的方式[5-7]。
现阶段针对产气量相对偏低的非常规天然气藏，已尝试在井场内使用高空燃烧火炬进行燃烧，虽然该方式可以有效降低修建燃烧池以及征地等费用，提高测试效率，但仍然不可避免地产生巨大的光污染与噪音污染，影响井场周边社区的居民作息，并可能导致纠纷，影响页岩气连续返排测试等施工作业的进行[8q0]。