CN102174882A - 一种基于丛式井的中压集气工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于丛式井的气田输气装置，特别是一种基于丛式井的中压集气工艺方法，它包括丛式井组内的各气井、采气支线、采气干管、集气站，气井内有井下节流器，其特征是：每口气井通过井下节流器把井口压力降到中压，再通过井口装置和采气支线将丛式井组各气井生成的天然气经计量后统一输往下一个汇集的井组，周边丛式井组汇集后通采气干管输送至集气站，沿着采气支线同沟敷设注醇管线通过注醇装置向各丛式井组注醇，注醇装置同时向本井组及周边井组注醇。它在节省成本，简化工艺的情况下，不需要井口或集气站设置加热炉，在集气站不需要设置压缩机，充分利用地层压力，就能使井内的天然气安全传输到中央处理厂处理。

Description

一种基于丛式井的中压集气工艺方法

技术领域

本发明涉及一种基于丛式井的气田输气装置，特别是一种基于丛式井的中压集气工艺方法。

背景技术

气田常用的集气方法有高压集气方法和中低压集气方法。

高压集气方法，主要适用于产量高、稳产能力强的气田，由于直接从井内输出的天然气气压很高，为了安全将天然气传输到集气站进行气液分离，再通过集气支干线将天然气输送到中央处理厂脱油脱水,需要从集气站将水合物抑制剂甲醇注入井口以防止管线冻堵。当气田井数多、井距小，单井产量低的情况下，上述工艺显然给生产和管理带来许多不方便，增加了生产成本。

对于低产气田一般采用中低压集气方法，井口设置加热炉，将井口天然气加热后节流到低于采气管道运行工况水合物形成的压力,将天然气中低压输送至集气站；或者本申请人之前申请的专利号为：200710079036.3，中低压集气方法专利，在气井采用井下节流器使从井内输出的天然气压力低于采气管道运行工况水合物形成的压力。

随着技术的发展，丛式井开发技术因投资低、占地面积小、管理点少等诸多优势而在气田建设中全面推广。丛式井即在１座井场建设数口气井，一般为３～９口，井组产量高，压力递减相对慢，上述中低压集气方法将导致天然气在井口节流，在集气站增压，集气站提前设置压缩机，不利于地层压力的利用；采气管线管径增大，增加了工程投资和运行成本。若采用高压集气方法，由于稳产时间相对高产气田较短，管道设计压力高而过早废弃；在集气站注醇，导致注醇管线设计压力高，管线长，投资高，总体经济性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种在节省成本，简化工艺的情况下，不需要井口或集气站设置加热炉，在集气站不需要设置压缩机，充分利用地层压力，就能使井内的天然气安全传输到中央处理厂处理的基于丛式井的中压集气工艺方法。

本发明的目的是这样实现的，设计一种基于丛式井的中压集气工艺方法，它包括丛式井组内的各气井、采气支线、采气干管、集气站，气井内有井下节流器，其特征是：每口气井通过井下节流器把井口压力降到中压，再通过井口装置和采气支线将丛式井组各气井生成的天然气经计量后统一输往下一个汇集的井组，周边丛式井组汇集后通采气干管输送至集气站，沿着采气支线同沟敷设注醇管线通过注醇装置向各丛式井组注醇，注醇装置同时向本井组及周边井组注醇。

所述的井口装置包括井口截断阀、流量计、天然气截断阀、止回阀、甲醇截断阀、甲醇汇管、天然气汇管，气井的井口处分为两条管线，其中一条将井口截断阀、流量计、天然气截断阀依次串联后与天然气汇管连接构成天然气管道，天然气汇管将丛式井组的其它气井的天然气管道汇集后与采气支线连接；另一条将止回阀、甲醇截断阀依次串联后与甲醇汇管连接构成注醇管道，甲醇汇管将丛式井组的其它气井的注醇管道汇集后与注醇管线连接。

所述的注醇装置是由甲醇储罐、注醇泵、甲醇流量计、过滤器组成，各气井连接的注醇管线均分别通过注醇泵、甲醇流量计、过滤器依次连接至甲醇储罐的出口端。

所述的集气站设有气液分离器，将原料气进行气液分离后通过集气支线输往中央处理厂处理。

所述的井下节流器与井口装置之间距离在1500米-3000米。

所述的丛式井组由3～9口天然气气井组成。

本发明的优点是：本集气工艺充分结合了高压集气和中低压集气工艺的优点，充分利用井底温度，通过井下节流器，把井口压力降到中压，充分利用地层能量；管线不保温，井口注醇，确保在天然气输送中不形成水合物；中压集气，避免集气站提前设置压缩机，也降低井口的注醇量；维护工作量小，管理方便，装置简单，投资低；通过井下节流达到降低井筒水合物堵塞几率，提高携液能力，降低管线运行压力，保护储层的目的；采用注醇抑制水合物的工艺，可以根据生产工况调整醇的注入量，调整灵活，工况适应能力强，提高了气田平稳生产的能力；管线中压运行，输气能力强，减小了采气管线管径，降低工程投资。甲醇注入的压力远小于高压集气站，减小了甲醇的功率和注醇管线的设计压力和壁厚，即降低了能耗，又降低了工程投资。

附图说明

下面结合附图与实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明结构示意图；

图2是丛式井井场结构示意图。

图中：1、丛式井组，2、井口装置，3、采气支线，4、注醇管线，5、注醇装置，6、采气干管，7、集气站，8、集气支线，9、中央处理厂；10、甲醇储罐；11、气井，12、井口截断阀，13、流量计，14、天然气截断阀，15、止回阀，16、甲醇截断阀，17、甲醇汇管，18、天然气汇管，19、注醇泵，20、甲醇流量计，21、过滤器。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2的本中压集气工艺方法的结构示意图所示，它包括丛式井组1、井口装置2、采气支线3、注醇管线4、注醇装置5、采气干管6、集气站7、集气支线8、中央处理厂9。

丛式井组1由3～9口天然气气井11组成，气井11内有井下节流器，井下节流器与井口装置之间距离在1500米-3000米，每口气井11通过井下节流器把井口压力降到中压，再通过井口装置2和采气支线3将丛式井组1各气井11生成的天然气经计量后统一输往下一个汇集的井组，周边丛式井组1汇集后通过采气干管6输送至集气站7，在集气站7进行气液分离后，不需要进行增压，再通过集气支线8送到中央处理厂9，中央处理厂9将原料气天然气进行加工，使其满足国家商品天然气的要求，完成气田的整个集气过程。

沿着采气支线3同沟敷设注醇管线4通过注醇装置5向各丛式井组1注醇，使天然气在输送过程中不形成水合物，确保气田平稳运行，注醇装置5可同时向本井组及周边井组注醇。

本集气工艺充分结合了高压集气和中低压集气工艺的优点，管线不保温，维护工作量小，避免集气站设置压缩机，管理方便，装置简单，投资低；与中低压集气方法相比，其特征是：1、井场为丛式井组；2、在汇集的丛式井组设有注醇装置，向本井组和周边井组注入甲醇防止水合物生成；3、每个丛式井组单独敷设采气支线至汇集的丛式井组；4、集气站不设压缩机，直接利用地层压力将原料天然气输送至中央处理厂。

实施例2

上述实施例中的井口装置2包括井口截断阀12、流量计13、天然气截断阀14、止回阀15、甲醇截断阀16、甲醇汇管17、天然气汇管18，气井11的井口处分为两条管线，其中一条将井口截断阀12、流量计13、天然气截断阀14依次串联后与天然气汇管18连接构成天然气管道，天然气汇管18将丛式井组1的其它气井11的天然气管道汇集后与采气支线3连接；另一条将止回阀15、甲醇截断阀16依次串联后与甲醇汇管17连接构成注醇管道，甲醇汇管17将丛式井组1的其它气井11的注醇管道汇集后与注醇管线4连接，止回阀15确保天然气不会进入到注醇管道内。

实施例3

实施例1中的注醇装置5是由甲醇储罐10、注醇泵19、甲醇流量计20、过滤器21组成，各气井11连接的注醇管线4均分别通过注醇泵19、甲醇流量计20、过滤器21依次连接至甲醇储罐10的出口端。

位于甲醇储罐10内的甲醇经过滤器21、甲醇流量计20过滤计量，在经注醇泵19加压后经注醇管线4将甲醇储罐10的甲醇注入气井11，甲醇与天然气一起经过井口装置2的天然气管道进入采气支线3。

实施例4

实施例1中的集气站7设有气液分离器，将原料气进行气液分离后通过集气支线8输往中央处理厂9处理，集气站7不设压缩机，充分利用地层压力将原料气输送至中央处理厂9。

采用井下节流技术，降低了井口压力，集输系统压力随之降低，注醇量只需要确保天然气在输送中不形成水合物，故冬季甲醇注入量大幅度减少，在夏季只需少量注入甲醇，当管线敷设处的地温高于水合物形成温度时，可以不注醇。

通过井口注醇，采用中压集气，避免了集气站7与中压处理厂9两地增压方式，不仅避免集气站7设置压缩机，降低工程投资，方便了生产管理；同时充分利用地层压力，降低了生产成本和天然气消耗。

采气管线3中压运行，提高了输气能力，减少了采气管线管径，降低了工程投资。

注醇压力也由高压降为中压，降低了甲醇注入压力，降低了注醇泵的功率，降低泵的投资和能耗。注醇管线的设计压力由高压降为中压，降低了注醇管线的壁厚，降低了工程投资。

本申请的中压集气装置和在先申请的中低压集气装置的主要区别见下表：

序号	项目	中压集气装置	中低压集气装置
				1	运行压力	井口5.0MPa，集气站3.6MPa	夏季中压，井口4.0MPa，集气站3.6MPa；冬季低压，井口1.3MPa，集气站1.0MPa，增压至3.6MPa
2	水合物抑制工艺	井下节流＋汇集井组集中注甲醇	井下节流＋集气站增压
				3	工艺特征	通过井下节流至5.0MPa（中压），为防止水合物生成，在井丛集中注入甲醇，采气管线中压运行，以降低采气管线的管径；在集气站进行气液分离，不需要增压即可外输；注醇泵及管道也降为中压。	通过井下节流至4.0MPa（夏季）或1.3MPa（冬季），使管道运行压力低于水合物形成温度，正常运行时不形成水合物，为防止以外，井场设有加热炉接口,节流器失效等情况下可加热节流；采气管线冬季低压运行，在集气站进行气液分离和增压后外输
4	主要区别	中压集气，注甲醇进行水合物抑制，采气管线管径小，集气站不设压缩机	根据气温确定管网的运行压力，井场预留加热炉位置，集气站设置压缩机
				5	优点	充分利用地层压力，集气站不设压缩机直接外输，降低工程投资和运行费用，节能降耗；采气管线中压运行，对于产量高的气田，可以有效降低采气管线的管径，降低工程投资；采用注醇工艺，成熟可靠，可根据气温的变化、气井产量的变化调整注醇量，调整灵活，便于调整气田的生产能力，特别是冬季应急调峰时，加大注醇量即可保障气田高产稳定生产。	不需要设置注醇系统，管网系统较为简单
6	应该范围	井场数量少，井距较大，产量及稳产能力较强的气田	井场数量多，井距短，气井产量及稳产能力差的气田

由此可见本申请的中压集气工艺方法是介于高压集气和中低压集气之间将井下节流和井丛集中注甲醇相结合的一种工艺方法，主要适用于气田井场数、井距、井组产量、稳产能力等均介于中间数值的情况下，相对于高压集气工艺方法简单且成本低；相对于中低压集气工艺，相同管径输气能力增加2～3倍，输气能力强；相同输量采气管线管径降低30%～50%，降低了工程投资；且集气站不设置压缩机，即减少了设备降低工程投资，又减少燃料气消耗，降低运行、管理成本。

Claims (6)

1.一种基于丛式井的中压集气工艺方法，它包括丛式井组（1）内的各气井（11）、采气支线（3）、采气干管（6）、集气站（7），气井（11）内有井下节流器，其特征是：每口气井（11）通过井下节流器把井口压力降到中压，再通过井口装置（2）和采气支线（3）将丛式井组（1）各气井（11）生成的天然气经计量后统一输往下一个汇集的井组，周边丛式井组（1）汇集后通过采气干管（6）输送至集气站（7），沿着采气支线（3）同沟敷设注醇管线（4）通过注醇装置（5）向各丛式井组（1）注醇，注醇装置（5）同时向本井组及周边井组注醇。

2.根据权利要求1所述的一种基于丛式井的中压集气工艺方法，其特征是：所述的井口装置（2）包括井口截断阀（12）、流量计（13）、天然气截断阀（14）、止回阀（15）、甲醇截断阀（16）、甲醇汇管（17）、天然气汇管（18），气井（11）的井口处分为两条管线，其中一条将井口截断阀（12）、流量计（13）、天然气截断阀（14）依次串联后与天然气汇管（18）连接构成天然气管道，天然气汇管（18）将丛式井组（1）的其它气井（11）的天然气管道汇集后与采气支线（3）连接；另一条将止回阀（15）、甲醇截断阀（16）依次串联后与甲醇汇管（17）连接构成注醇管道，甲醇汇管（17）将丛式井组（1）的其它气井（11）的注醇管道汇集后与注醇管线（4）连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于丛式井的中压集气工艺方法，其特征是：所述的注醇装置（5）是由甲醇储罐（10）、注醇泵（19）、甲醇流量计（20）、过滤器（21）组成，各气井（11）连接的注醇管线（4）均分别通过注醇泵（19）、甲醇流量计（20）、过滤器（21）依次连接至甲醇储罐（10）的出口端。

4.根据权利要求1所述的一种基于丛式井的中压集气工艺方法，其特征是：所述的集气站（7）设有气液分离器，将原料气进行气液分离后通过集气支线（8）输往中央处理厂（9）处理。

5.根据权利要求1所述的一种基于丛式井的中压集气工艺方法，其特征是：所述的井下节流器与井口装置之间距离在1500米-3000米。

6.根据权利要求1所述的一种基于丛式井的中压集气工艺方法，其特征是：所述的丛式井组（1）由3～9口天然气气井（11）组成。

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