CN104500362A - 一种气田井站增压混输的工艺及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于气田井站对天然气进行增压和气液混输的工艺及装置。它解决了现有气田天然气压缩机变工况适应性差，调节能力有限，混输效率低的问题。其技术方案是：液压缸A和液压缸B在液压工作站的控制下，交替泵入液压油推动活塞运动；钢丝绳A和钢丝绳B使任一液压缸进程的同时，另一液压缸可以回程，实现交替往复运动；液压缸A和液压缸B既可以实现串联工作，也可以实现并联工作；在液压缸A和液压缸B连续往复运动以及单向阀A、单向阀B、单向阀C、单向阀D共同作用下，实现气液两相流的增压和外输。本发明对单井适应性强，气液两相流增压效果好，混输效率高，可以根据集气站所辖单井的生产状况灵活调度，节约生产成本。

Description

一种气田井站增压混输的工艺及装置

技术领域

本发明涉及一种用于气田井站对气井天然气进行增压和气水混输的工艺及装置。

背景技术

在天然气开发过程中，由于边、底水的推进以及压裂、酸化等作业措施，气井井筒内不断积水，造成“气井积液”，导致产气量下降，甚至压死气井。如果气流有足够的能量，它将被带出井口；如果气流能量不足，地层水在举升过程中由于滑脱效应将逐渐在井筒里及井底近区积聚，对气井造成严重危害，严重制约着天然气井的正常生产。排水采气是解决“气井积液”的有效方法，也是水驱气田生产中常见的采气工艺。

目前天然气生产现场普遍使用往复式、螺杆式和滑片式压缩机增压，往复式压缩机无法适应含液气体的增压，螺杆式压缩机虽然适用于气液两相增压，但对变工况的适应性差，调节能力有限，滑片式压缩机润滑液消耗量大，效率低。总之，现有常用增压压缩机均存在变工况适应性差，调节能力有限，配套条件多，大多数井站均无法满足，特别是井场道路、动力等限制，难以满足现有气井高效排水采气和增产增效的需要，为此提出一种新的工艺和装置，安装在集气站，通过简单的站场改造即可投入运行，实现各低压产水气井的轮换排水采气和增压外输，操作简单、操作费用低，装置整体成撬，易于搬运，而且根据集气站所辖单井的生产状况灵活调度，节约生产成本。如果装置用于单井站场，只需要配套发电系统即可。

发明内容

本发明的目的是：克服现有气田井、站使用压缩机增压效果差，气液混合输送效率低的缺点，特提供一种气田井站增压混输的工艺及装置。本发明提供了用于气田井站气液两相增压混输的装置；本发明的主要装置是液压缸A、液压缸B和滚筒，液压缸A和液压缸B由液压工作站进行操作；液压缸A的活塞杆端部与滑块A固定连接，钢丝绳A一端与滑块A固定连接，另一端正向缠绕在滚筒上；液压缸B的活塞杆端部与滑块B固定连接，钢丝绳B一端与滑块B固定连接，另一端反向缠绕在滚筒上。

本发明提供一种气田井站增压混输的工艺及装置，将气井井口的压力降低至一个较低的范围内，提高气井生产压差，井筒气经过抽吸实施排水采气，适用于油气田低压气、石油伴生气、浅层天然气的排水采气工艺，对积液井、水淹井的复产和低产低压气井的增压也具有积极作用，可以使在常规采气工艺技术下无法再生产的低压气井得到进一步开发。其特征在于包括以下步骤。

本发明气液两相增压混输的装置的液压工作站包括电动阀a、电动阀b、换热器a、放气阀、液压油箱、过滤器、阀门a、液压泵、压力表、流量计、阀门b、电动阀c和电动阀d；控制电动阀a和电动阀d打开，电动阀b和电动阀c关闭，液压油从液压油箱流出，经过滤器、阀门a、液压泵、流量计、阀门b、电动阀d进入液压缸B，液压缸A中的液压油经过电动阀a、换热器a返回液压油箱；控制电动阀a和电动阀d关闭，电动阀b和电动阀c打开，液压油从液压油箱流出，经过滤器、阀门a、液压泵、流量计、阀门b、电动阀c进入液压缸A，液压缸B中的液压油经过电动阀b、换热器a返回液压油箱.

本发明气液两相增压混输的装置的液压缸A和液压缸B在液压工作站的控制下，交替泵入液压油推动活塞运动；钢丝绳A和钢丝绳B在滚筒上的缠绕方向相反，使任一液压缸进程的同时，另一液压缸可以回程，实现交替往复运动。

本发明气田井站增压混输的工艺根据井口压力、气量和增压比等参数调整液压缸A和液压缸B既可以实现串联工作，也可以实现并联工作。本发明液压缸数目不限制于两个，在本发明原理上可设置多个液压缸。

本发明气田井站增压混输的工艺的液压缸并联工作方式为：打开阀门A、阀门B、阀门C、阀门D、阀门F、阀门G、阀门H，关闭阀门E；气液两相经进气口、阀门A进入，一部分流经阀门C、单向阀A、液压缸A、单向阀B、阀门B、换热器A、阀门G，另一部分流经阀门F、单向阀C、液压缸B、单向阀D、阀门D、换热器B，两部分流体混合后经阀门H和出气口流出。

本发明气田井站增压混输的工艺的液压缸并联工作方式为：打开阀门A、阀门B、阀门C、阀门D、阀门E、阀门H，关闭阀门F、阀门G；气液两相依次流经进气口、阀门A、阀门C、单向阀A、液压缸A、单向阀B、阀门B、换热器A、阀门E、单向阀C、液压缸B、单向阀D、阀门D、换热器B、阀门H、出气口。

本发明的进气口和出气口之间设置有旁通阀。

本发明的有益效果是：（1）本发明对气液两相流增压效果好，混输效率高，不会出现“气锁”和“积液”现象；（2）本发明提供的工艺不需要对气液两相流进行分析，简化了工艺步骤，节约成本；（3）单缸压缩比或工作频率可以通过液压工作站进行调节，控制方便、准确；（4）液压站可以置于室内，降低噪声，减小外部环境干扰；（5）安装在集气站，通过简单的站场改造即可投入运行，实现各低压产水气井的轮换排水采气和增压外输，操作简单、操作费用低，装置整体成撬，易于搬运，而且根据集气站所辖单井的生产状况灵活调度；（6）如果装置用于单井站场，只需要配套发电系统即可。

附图说明

图1是本发明具体实施例所述的一种工艺流程图。

图2是本发明的液压工作站的一种工艺流程图。

图中：1.进气口，2.阀门A，3.换热器，4.阀门B，5.阀门C，6.单向阀A，7.单向阀B，8.液压缸A，9.滑块A,10.钢丝绳A，11.滚筒，12.钢丝绳B，13.滑块B，14.液压工作站，15.液压缸B，16.单向阀C，17.单向阀D，18.阀门D，19.阀门E，20.阀门F，21.换热器B，22.阀门G，23.阀门H，24.出气口，25.旁通阀，26.电动阀a，27.电动阀b，28.换热器a，29.放气阀，30.液压油箱，31.过滤器，32.阀门a，33.液压泵，34.压力表，35.流量计，36.阀门b，37.电动阀c，38.电动阀d。

具体实施方式

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下。

如图1和图2所示，一种气田井站增压混输的工艺及装置，所述主要装置是液压缸A8、液压缸B15和滚筒11，液压缸A8和液压缸B15由液压工作站14进行操作；液压缸A8的活塞杆端部与滑块A9固定连接，钢丝绳A10一端与滑块A9固定连接，另一端正向缠绕在滚筒11上；液压缸B15的活塞杆端部与滑块B13固定连接，钢丝绳B12一端与滑块B13固定连接，另一端反向缠绕在滚筒11上。本发明提供一种气田井站增压混输的工艺及装置，其特征在于包括以下步骤。

本发明气液两相增压混输的装置的液压工作站包括电动阀a26、电动阀b27、换热器a28、放气阀29、液压油箱30、过滤器31、阀门a32、液压泵33、压力表34、流量计35、阀门b36、电动阀c37和电动阀d38；控制电动阀a26和电动阀d38打开，电动阀b27和电动阀c37关闭，液压油从液压油箱30流出，经过滤器31、阀门a32、液压泵33、流量计35、阀门b36、电动阀d38进入液压缸B15，液压缸A8中的液压油经过电动阀a26、换热器a28返回液压油箱30；控制电动阀a26和电动阀d38关闭，电动阀b27和电动阀c37打开，液压油从液压油箱30流出，经过滤器31、阀门a32、液压泵33、流量计35、阀门b36、电动阀c37进入液压缸A8，液压缸B15中的液压油经过电动阀b27、换热器a28返回液压油箱30。

本发明气液两相增压混输的装置的液压缸A8和液压缸B15在液压工作站14的控制下，交替泵入液压油推动活塞运动；钢丝绳A10和钢丝绳B12在滚筒11上的缠绕方向相反，使任一液压缸进程的同时，另一液压缸可以回程，实现交替往复运动。

本发明气田井站增压混输的工艺中，液压缸A8和液压缸B15既可以并联工作，也可以串联工作。液压缸A8和液压缸B15具有长行程，缸径根据现场数据可以设计成不同尺寸。本发明液压缸数目不限制于两个，在本发明原理上可设置多个液压缸。

本发明气田井站增压混输的工艺的液压缸并联工作方式为：打开阀门A2、阀门B4、阀门C5、阀门D18、阀门F20、阀门G22、阀门H23，关闭阀门E19；气液两相经进气口1、阀门A2进入，一部分流经阀门C5、单向阀A6、液压缸A8、单向阀B7、阀门B4、换热器A3、阀门G22，另一部分流经阀门F20、单向阀C16、液压缸B15、单向阀D17、阀门D18、换热器B21，两部分流体混合后经阀门H23和出气口24流出。

本发明气田井站增压混输的工艺的液压缸串联工作方式为：打开阀门A2、阀门B4、阀门C5、阀门D18、阀门E19、阀门H23，关闭阀门F20、阀门G22；气液两相依次流经进气口1、阀门A2、阀门C5、单向阀A6、液压缸A8、单向阀B7、阀门B4、换热器A3、阀门E19、单向阀C16、液压缸B15、单向阀D17、阀门D18、换热器B21、阀门H23、出气口24。

本发明的进气口1和出气口24之间设置有旁通阀25。

Claims (6)

1.本发明提供一种气田井站增压混输的工艺及装置，其特征在于：所述液压缸A（8）和液压缸B（15）在液压工作站（14）的控制下，交替泵入液压油推动活塞运动；钢丝绳A（10）和钢丝绳B（12）在滚筒（11）上的缠绕方向相反，使任一液压缸进程的同时，另一液压缸可以回程，实现交替往复运动；在液压缸A（8）和液压缸B（15）连续往复运动以及单向阀A（6）、单向阀B（7）、单向阀C（16）、单向阀D（17）共同作用下，实现对气液两相流的吸入、增压和外输。

2.根据权利要求1所述的气田井站增压混输的工艺及装置，其特征是：所述装置包括液压缸A（8）、液压缸B（15）和滚筒（11），液压缸A（8）和液压缸B（15）由液压工作站（14）进行操作；液压缸A（8）的活塞杆端部与滑块A（9）固定连接，钢丝绳A（10）一端与滑块A（9）固定连接，另一端正向缠绕在滚筒（11）上；液压缸B（15）的活塞杆端部与滑块B（13）固定连接，钢丝绳B（12）一端与滑块B（13）固定连接，另一端反向缠绕在滚筒（11）上。

3.根据权利要求1-2所述的气田井站增压混输的工艺及装置，其特征是：所述液压缸A（8）和液压缸B（15）既可以并联工作，也可以串联工作；液压缸A（8）和液压缸B（15）具有长行程，缸径根据现场参数需求可以设计成不同尺寸系列；所述液压缸数目不限制于两个缸同时工作，在本发明工作原理上可设置多组液压缸串联或并联工作。

4.根据权利要求1-2所述的气田井站增压混输的工艺及装置，其特征是：所述液压工作站包括电动阀a（26）、电动阀b（27）、换热器a（28）、放气阀（29）、液压油箱（30）、过滤器（31）、阀门a（32）、液压泵（33）、压力表（34）、流量计（35）、阀门b（36）、电动阀c（37）和电动阀d（38）；控制电动阀a（26）和电动阀d（38）打开，电动阀b（27）和电动阀c（37）关闭，液压油从液压油箱（30）流出，经过滤器（31）、阀门a（32）、液压泵（33）、流量计（35）、阀门b（36）、电动阀d（38）进入液压缸B（15），液压缸A（8）中的液压油经过电动阀a（26）、换热器a（28）返回液压油箱（30）；控制电动阀a（26）和电动阀d（38）关闭，电动阀b（27）和电动阀c（37）打开，液压油从液压油箱（30）流出，经过滤器（31）、阀门a（32）、液压泵（33）、流量计（35）、阀门b（36）、电动阀c（37）进入液压缸A（8），液压缸B（15）中的液压油经过电动阀b（27）、换热器a（28）返回液压油箱（30）。

5.根据权利要求3所述的气田井站增压混输的工艺及装置，其特征是：所述液压缸并联工作方式为：打开阀门A（2）、阀门B（4）、阀门C（5）、阀门D（18）、阀门F（20）、阀门G（22）、阀门H（23），关闭阀门E（19）；气液两相经进气口（1）、阀门A（2）进入，一部分流经阀门C（5）、单向阀A（6）、液压缸A（8）、单向阀B（7）、阀门B（4）、换热器A（3）、阀门G（22），另一部分流经阀门F（20）、单向阀C（16）、液压缸B（15）、单向阀D（17）、阀门D（18）、换热器B（21），两部分流体混合后经阀门H（23）和出气口（24）流出。

6.根据权利要求3所述的气田井站增压混输的工艺及装置，其特征是：所述液压缸串联工作方式为：打开阀门A（2）、阀门B（4）、阀门C（5）、阀门D（18）、阀门E（19）、阀门H（23），关闭阀门F（20）、阀门G（22）；气液两相依次流经进气口（1）、阀门A（2）、阀门C（5）、单向阀A（6）、液压缸A（8）、单向阀B（7）、阀门B（4）、换热器A（3）、阀门E（19）、单向阀C（16）、液压缸B（15）、单向阀D（17）、阀门D（18）、换热器B（21）、阀门H（23）、出气口（24）。