CN102444783B - 一种油田伴生气的增压混输装置及其回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种油田伴生气的增压混输装置，包括伴生气输送管，所述伴生气输送管连接伴生气旁通管，所述伴生气旁通管连接输油管，所述伴生气输送管连接油气混合器，所述油气混合器连接压缩机，所述压缩机分别连接润滑装置和伴生气旁通管，所述输油管通过缓冲池连接所述油气混合器。回收油田伴生气的方法：将油井所逸出的伴生气，与井口出来的全部或者部分原油混合后注入输油管，伴生气随原油混合输送至集输站。本发明具有回收成本低、节能和环保的优点。

Description

一种油田伴生气的增压混输装置及其回收方法

技术领域

本发明涉及采油技术和能源回收利用领域，特别涉及一种油田伴生气的增压混输装置及其回收方法。

背景技术

油井伴生气是石油开采中，伴随原油一起逸出的气体，其部分溶于原油中，除含有较多甲烷、乙烷外，还含有少量易挥发的液态烃及微量的二氧化碳、氮、硫化氢等杂质，是一种很好的可燃气体。

油井中的伴生气从原油中逸出后，在套管环形空间及相关管线内形成压力。当井下伴生气压力增大到一定值，将会影响抽油泵的容积效率，甚至出现“气锁”现象，造成原油产量降低。因此，当套管环形空间及相关管线内，伴生气压力较高时，必须进行泄压处理。目前，对于伴生气的泄压，大部分油区采用“放空”的办法，也就是将伴生气直接排入大气，或者通过“火炬”燃烧后排入大气。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：在油田实际生产中，采油井场伴生气采集回收困难，回收成本高，回收利用率低。直接排放或燃烧后排放到大气中，会对环境造成污染等问题。

发明内容

本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种采集回收伴生气成本低，且起到节能、环保、提高抽油机采油效率的油田伴生气的增压混输装置。

本发明实施例的另一个目的是提供一种回收成本低的油田伴生气的回收方法。

为了实现上述目的本发明实施例采取的技术方案是：一种油田伴生气的增压混输装置，包括伴生气输送管，所述伴生气输送管连接伴生气旁通管，所述伴生气旁通管连接输油管，所述伴生气输送管连接冷却器，所述冷却器连接压缩机，所述压缩机连接伴生气旁通管，所述输油管通过冷却器连接所述压缩机。

所述伴生气输送管上依次设有截止阀a、压力变送器a、电磁阀a和单向阀a和减压阀，所述减压阀连接所述冷却器，所述冷却器依次通过电磁阀b、单向阀b和压力变送器b连接所述输油管，所述伴生气旁通管上依次设有单向阀d和截止阀c，所述压缩机通过单向阀c连接在所述单向阀d和截止阀c之间的伴生气旁通管上，所述压力变送器b和截止阀c之间的输油管上设有定压止回阀，所述输油管通过截止阀b分别连接压力变送器b和定压止回阀。

所述压缩机通过变频器控制。

所述压缩机的润滑装置连接冷却器。

进一步地，本发明的装置还包括PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)，当压力变送器a的压力值小于压力变送器b的压力值时，所述PLC用于根据此比较的压力值控制电磁阀a、电磁阀b和变频器开启。

本发明实施例的另一个技术方案提供一种利用上述的增压混输装置回收油田伴生气的方法，包括以下步骤：将油井所逸出的伴生气，与井口出来的全部或者部分原油混合后注入输油管，伴生气随原油混合输送至集输站。

本发明实施例更优选的技术方案是：油田伴生气的回收方法，包括以下步骤：

当伴生气压力高于输油管压力时，压缩机组不运转，伴生气直接经阀门，注入输油管与原油混合后进入集输站；

当伴生气压力低于输油管压力时，阀门打开，根据混合油气后压力，压缩机组运转，进行油气混输增压，增压后注入输油管输送至集输站；在压缩机组运转时，润滑装置运行。

本发明实施例另一优选的技术方案是：包括以下步骤：

当伴生气压力大于输油管线压力时，伴生气经截止阀a进入伴生气输送管，此时，电磁阀a关闭，压缩机不工作，伴生气流经伴生气旁通管，经单向阀d和截止阀c注入输油管。

当伴生气压力小于输油管线压力时，伴生气经截止阀a进入伴生气输送管，PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)检测到压力变送器a压力值小于压力变送器b的压力值时，将此信号同时传输给电磁阀a、电磁阀b和变频器，则电磁阀a打开，伴生气经过单向阀a、减压阀，进入冷却器；同时，电磁阀b打开，原油经单向阀b，进入冷却器；压缩机通过变频器启动，将混合油气增压，后经单向阀c和截止阀c，注入原油输油管。

所述压缩机的喷淋冷却与压缩机润滑油冷却均利用井口采出的原油作为介质。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：伴生气是一种很好的清洁能源。本发明实施例可将采油井场的油井伴生气，通过原油输送管路，传输至油气集输站，在集输站旁建设轻烃回收装置或燃气发电站。将原来排放到大气或者排空燃烧的油井伴生气进行回收利用。第一可以减少对环境的污染；第二通过对油井伴生气进行采集增压，然后与原油混合，随原油输送管线对外输送，因此不需要单独的管线，使伴生气回收成本较低；第三可对伴生气进行回收利用，因伴生气基本成分与天然气相同，所以会产生很好的经济效益。本发明实施例适用于各陆地油田采油井场的油井伴生气的采集增压混输。

附图说明

图1是本发明实施例提供的工艺流程图。

图中：1伴生气输送管，2伴生气旁通管，3输油管，4冷却器，5压缩机，6截止阀a，7压力变送器a，8电磁阀a，9单向阀a，10减压阀，11单向阀d，12单向阀c，13截止阀c，14截止阀b，15压力变送器b，16单向阀b，17电磁阀b，18定压止回阀，19截止阀c，20集输站。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

参见图1，一种油田伴生气的增压混输装置，包括伴生气输送管1，伴生气输送管1连接伴生气旁通管2，伴生气旁通管2连接输油管3，伴生气输送管1连接冷却器4，冷却器4连接压缩机5，压缩机5连接伴生气旁通管2，输油管3通过冷却器4连接压缩机5。

一种利用增压混输装置回收油田伴生气的方法，包括以下步骤：将油井所逸出的伴生气，与井口出来的全部或者部分原油混合后注入输油管，伴生气随原油混合输送至集输站。

利用本发明实施的装置及工艺方法，采集回收伴生气成本低，且起到节能、环保、提高抽油机采油效率的作用。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上，在各个管线上设置控制阀门，具体叙述如下：

参见图1，伴生气输送管1上依次设有截止阀a6、压力变送器a7、电磁阀a8和单向阀a9和减压阀10，减压阀10连接冷却器4，冷却器4依次通过电磁阀b17、单向阀b16和压力变送器b15连接输油管3，伴生气旁通管2上依次设有单向阀d11和截止阀c19，压缩机5通过单向阀c12连接在所述单向阀d11和截止阀c19之间的伴生气旁通管2上，压力变送器b15和截止阀c13之间的输油管3上设有定压止回阀18，输油管3通过截止阀b14分别连接压力变送器b15和定压止回阀18，输油管3通过定压止回阀18连接集输站20。

一种利用增压混输装置回收油田伴生气的方法，包括以下步骤：

当伴生气压力高于输油管压力时，压缩机组不运转，伴生气直接经阀门，注入输油管与原油混合后进入集输站；

当伴生气压力低于输油管压力时，阀门打开，根据混合油气后压力，压缩机组运转，进行油气混输增压，增压后注入输油管输送至集输站；在压缩机组运转时，润滑装置运行。

本发明实施例在个管线上增设阀门，更有利于本发明的控制，以便于更好的实现本发明的目的。

实施例3

本实施例是在实施例2的基础上，参见图1，通过变频器13控制压缩机5的开启及排量大小，可以实现自动化及节约能量的目的。本实施例的装置还包括PLC(Programmable LogicController，可编程逻辑控制器)，当压力变送器a的压力值小于压力变送器b的压力值时，所述PLC用于根据此比较的压力值控制电磁阀a、电磁阀b和变频器开启。

一种利用增压混输装置回收油田伴生气的方法，包括以下步骤：

当伴生气压力大于输油管线压力时，伴生气经截止阀a进入伴生气输送管，此时，电磁阀a关闭，压缩机不工作，伴生气流经伴生气旁通管，经单向阀d和截止阀c注入输油管。

当伴生气压力小于输油管线压力时，伴生气经截止阀a进入伴生气输送管，PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)检测到压力变送器a压力值小于压力变送器b的压力值时，将此信号同时传输给电磁阀a、电磁阀b和变频器，则电磁阀a打开，伴生气经过单向阀a、减压阀，进入冷却器；同时，电磁阀b打开，原油经单向阀b，进入冷却器；压缩机通过变频器启动，将混合油气增压，后经单向阀c和截止阀c，注入原油输油管。

本发明实施例可以通过PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)接收压力传送信号控制压缩机启动及调节变频器，控制压缩机电机运转速度，合理控制压缩机能耗，并通过压力值来控制电磁阀的开启。本发明的装置上设计远程信号传输和远程指令控制模块，通过配置的RTU系统，可实现远程终端控制。本发明实施例解决了油田上采油井场伴生气采集回收困难、利用率低的问题，起到节能、环保、提高抽油机采油效率的作用。

实施例4

本实施例是在实施例3的基础上，压缩机5的润滑装置5.1连接冷却器4。

回收油田伴生气的方法如实施例3，压缩机5的喷淋冷却与压缩机润滑油冷却均利用井口采出的原油作为介质。

本发明实施例压缩机主机喷淋冷却、主机润滑油冷却，均采用井口采出的原油作为冷却介质。压缩机主机喷淋冷却：原油和伴生气混和后，混合油气作为冷却介质，对压缩机进行喷淋冷却，同时混合油气被加热，增压后的混合油气一起排出压缩机，进入原油输送管网。润滑油冷却：将原油输送到润滑油冷却器内，润滑油通过盘绕型润滑油管线环绕在冷却器中，与已在润滑油冷却器内的原油进行热交换实现冷却。本发明实施例在实现冷却功能的同时，提高了混合油气温度，增加油气的流动性，提高输送的管线传输效率。

本发明实施例对于油井产液量大的单井或井组，可以对伴生气和部分原油(主要对压缩机起喷淋润滑冷却作用)，进行采集压缩增压，然后通过原油输送管线，与其余原油混合后，混输至集输站。

本发明实施例对于产液量小的单井或井组，可以对伴生气和全部原油(主要对压缩机起喷淋润滑冷却作用)，进行采集压缩增压，然后通过原油输送管线，混输至集输站。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种油田伴生气的增压混输装置，其特征在于，包括伴生气输送管，所述伴生气输送管连接伴生气旁通管，所述伴生气旁通管连接输油管，所述伴生气输送管连接冷却器，所述冷却器连接压缩机，所述压缩机连接伴生气旁通管，所述输油管通过冷却器连接所述压缩机； 

所述伴生气输送管上依次设有截止阀a、压力变送器a、电磁阀a和单向阀a和减压阀，所述减压阀连接所述冷却器，所述冷却器依次通过电磁阀b、单向阀b和压力变送器b连接所述输油管，所述伴生气旁通管上依次设有单向阀d和截止阀c，所述压缩机通过单向阀c连接在所述单向阀d和截止阀c之间的伴生气旁通管上，所述压力变送器b和截止阀c之间的输油管上设有定压止回阀，所述输油管通过截止阀b分别连接压力变送器b和定压止回阀。 

2.根据权利要求1所述的油田伴生气的增压混输装置，其特征在于，所述压缩机通过变频器控制。 

3.根据权利要求1或2所述的油田伴生气的增压混输装置，其特征在于，所述压缩机的润滑装置连接冷却器。 

4.根据权利要求3所述的油田伴生气的增压混输装置，其特征在于，还包括PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)，当压力变送器a的压力值小于压力变送器b的压力值时，所述PLC用于根据此比较的压力值控制电磁阀a、电磁阀b和变频器开启。 

5.一种利用权利要求1所述的增压混输装置回收油田伴生气的方法，其特征在于，包括以下步骤：将油井所逸出的伴生气，与井口出来的全部或者部分原油混合后注入输油管，伴生气随原油混合输送至集输站。 

6.根据权利要求5所述的油田伴生气的回收方法，其特征在于，包括以下步骤： 

当伴生气压力高于输油管压力时，压缩机组不运转，伴生气直接经阀门，注入输油管与原油混合后进入集输站； 

当伴生气压力低于输油管压力时，阀门打开，根据混合油气后压力，压缩机组运转，进行油气混输增压，增压后注入输油管输送至集输站；在压缩机组运转时，润滑装置运行。 

7.根据权利要求6所述的油田伴生气的回收方法，其特征在于，包括以下步骤： 

当伴生气压力大于输油管线压力时，伴生气经截止阀a进入伴生气输送管，此时，电磁阀a关闭，压缩机不工作，伴生气流经伴生气旁通管，经单向阀d和截止阀c注入输油管 ，

当伴生气压力小于输油管线压力时，伴生气经截止阀a进入伴生气输送管，PLC (Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)检测到压力变送器a压力值小于压力变送器b的压力值时，将此信号同时传输给电磁阀a、电磁阀b和变频器，则电磁阀a打开，伴生气经过单向阀a、减压阀，进入冷却器；同时，电磁阀b打开，原油经单向阀b，进入冷却器；压缩机通过变频器启动，将混合油气增压，后经单向阀c和截止阀c，注入原油输油管。 

8.根据权利要求5-7任一项所述的油田伴生气的回收方法，其特征在于，所述压缩机的喷淋冷却与压缩机润滑油冷却均利用井口采出的原油作为介质。 

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