CN105909216A - 油井伴生气收输装置及收输工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油井伴生气收输装置及工艺，它包括油井混输系统、伴生气收集系统、伴生气输送系统三大块。油井混输系统输送产出液，伴生气收集系统将油井伴生气输入到伴生气输送系统而不向空气中排放，伴生气输送系统将伴生气与油井产出液混合后输入到油井混输系统中。其有益效果是：回收待排放油井伴生气降低油井套管压力，提升油井动液面，增产增效益，降低生产成本，消除环境污染，消除生产隐患。
Description
技术领域
本发明属油井伴生气收输技术领域，可用于油井伴生气的收集和输送。
背景技术
目前油井伴生气的回收主要采用定压阀排气工艺。由于油井到自然站距离远，混输温度变化大使油井回压大，设定的定压阀压力值大。造成一则套压值大，使动液面降低影响产量，二则抽油泵因套压高，伴生气进入泵内形成气锁降低泵效，为了油井平稳生产，就须定期向大气排放伴生气，造成环境污染、资源浪费及安全隐患三大缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服上述存在缺陷而提出了一种油井伴生气收输装置。本装置由混输系统、伴生气收集系统和伴生气输送系统三大块组成。混输系统是将油井产出液进行输送的现有工艺。伴生气收集系统是将套管压力低于定压阀设定压力下待排放伴生气进行收集的工艺。伴生气输送系统是将收集到的待排放伴生气输送至混输管线的工艺。混输系统主要由油管、套管、混输管线、定压阀组成。伴生气收集系统由伴生气输送管线、天然气集气包、智能流量计、压力传感器、电磁阀连接组成。伴生气输送系统由天然气输送器、螺杆泵、压力传感器组成。天然气输送器设计有工作流体进口、伴生气进口、混合工作流体出口。工作流体进入天然气输送器，通过输送器内设计有内旋导流槽的喉嘴高速喷出，喷出的工作流体逆时针旋转并雾化使输送器工作腔内产生压降，由于伴生气进口压力始终高于工作腔压力，伴生气在压差作用下进入天然气输送器工作腔，在工作腔内工作流体与伴生气发生混合，形成速度不连续的间断面，在伴生气流体干扰下，天然气输送器工作腔内工作流体间断面失去稳定而产生涡旋，涡旋卷吸周围流体与伴生气产生微气泡，同时不断移动、变形、分裂，产生并加剧紊动，从喷射口周边开始沿程形成内外自由紊动混合层。在卷吸和掺混作用下，断面不断扩大，流速不断降低，流量沿程增加，在天然气输送器内混合流体压力升高产生紊动扩散，然后从混合工作流体出口排出。天然气输送器出口连接螺杆泵，螺杆泵出口连接混输管线。
天然气集气包有至少1个接口。
本发明油井伴生气收输装置中各系统工艺条件为：
1）油井混输系统工艺条件为：
定压阀设定压力：0.6MPa；
油管压力：1.0MPa；
混输压力：1.0MPa；
套管压力：0MPa-0.6MPa。
2）油井伴生气收集系统工艺条件为：
油井套管出口压力≤1.6MPa；
电磁阀：双向控制；
天然气集气包压力≤1.6MPa；
流量计：智能旋进漩涡型，工况流量范围2.5m³/h - 10m³/h。
3）油井伴生气输送系统工艺条件为：
天然气输送器工作压力：0MPa-1.0MPa；
螺杆泵：多相混输。
本发明油井伴生气收输装置的有益效果为：1.油井套管伴生气的采收，避免了套管伴生气排放造成能源浪费和环境污染,消除了伴生气排放过程中的安全隐患，增加企业效益。2.有利于原油开采，装置可以根据每口油井的生产情况设定套压值进行自动启停，使油井始终处于最佳生产状态，提高原油采收率。天然气输送器具有气液混合的功能，收集的伴生气在混输管线中提高了原油的流动性。3.应用范围广，广泛适用于因伴生气影响生产、污染环境的油井。设备采用撬装结构，运输方便。油井伴生气收输装置可轮流对多个产油区块进行油井伴生气回收，提高装置的利用率。4.装置效率高，装置最多可同时就近对多口油井的伴生气进行采收。5.自动化控制，控制系统对参数进行采集、处理、并自动作出相应控制，保证了本装置不影响油井的正常生产，并最大限度节约电能。6.自动化防冻，本装置为确保冬季野外生产，装备根据水温自动启停螺杆泵，确保设备不冻堵。
附图说明
图1为本发明油井伴生气收输装置及工艺示意图。
图2为天然气输送器的结构示意图。
图中：1、油井；2、天然气集气包；3、电磁阀；4、天然气输送器；5、螺杆泵；6、装置进液压力传感器；7、防冻堵温度传感器；8、天然气输送器压力传感器；9、螺杆泵出口压力传感器；10、伴生气来气压力传感器；11、智能流量计；12、定压阀；13、套管；14、油管；15、混输管线；4-1、工作流体进口；4-2、伴生气进口；4-3、混合工作流体出口；4-4 、喉嘴；4-5、工作腔。
具体实施方式
如图1所示，油井伴生气收输装置及工艺由混输系统、伴生气收集系统和伴生气输送系统三部分组成。其中，混输系统包括：定压阀（12）进口与套管（13）连接，出口与油管（14）连接。伴生气收集系统包括：油井套管（13）通过管线连接到天然气集气包（2）的接口上，天然气集气包出口通过管线连接到天然气输送器（4）进气口上。伴生气收集系统设计有电磁阀（3）、伴生气来气压力传感器（10）、智能流量计（11）。伴生气输送系统包括：油井混输管线（15）连接到天然气输送器（4）进口，天然气输送器（4）出口连接螺杆泵（5）混合进口，螺杆泵出口连接混输管线（15）。伴生气输送系统设计有进液压力传感器（6），防冻堵温度传感器（7），天然气输送器压力传感器（8），螺杆泵出口压力传感器（9）。
如图2所示，天然气输送器（4）上设计有工作流体进口（4-1）、混合工作流体出口（4-3）、伴生气进口（4-2），工作流体从工作流体进口进入天然气输送器，经过天然气输送器内部设计有内旋导流槽的喉嘴（4-4）时候截面变小，流速增加，伴生气从气体吸附进口被吸附进来，在工作腔（4-5）同工作流体以微气泡和涡流的方式混合，最后从混合工作流体出口排出。
天然气集气包有多个接口，通常是4-7个。
油井产出液进入伴生气输送系统，伴生气收集系统连接至伴生气输送系统中的天然气集气包进口，天然气输送器出口连接至螺杆泵进口，伴生气输送系统将回收的伴生气和产出液混合后注入混输管线进入生产流程。收输装置正常工作时，天然气输送器进口管线、螺杆泵出口管线都处于开启状态，当套管气的压力达到设定值时，自动启动螺杆泵、开启电磁阀。伴生气输送系统内高速流动的混输液把伴生气收集进来，混合后一起进入混输泵，然后输送至油井混输管线，从而实现了对油井伴生气的回收。
天然气输送器可根据油井产出液量、套管压力进行技术参数调节，使油井伴生气装置收集伴生气量大于伴生气生成量，进而降低了套管压力，达到本发明回收伴生气及增产的有益效果。
另外，本发明油井伴生气收输装置中各系统工艺条件为：
1）油井混输系统工艺条件为：
定压阀设定压力：0.6MPa；
油管压力：1.0MPa；
混输压力：1.0MPa；
套管压力：0MPa-0.6MPa。
2）油井伴生气收集系统工艺条件为：
油井套管出口压力≤1.6MPa；
电磁阀：双向控制；
天然气集气包压力≤1.6MPa；
流量计：智能旋进漩涡型，工况流量范围2.5m³/h - 10m³/h。
3）油井伴生气输送系统工艺条件为：
天然气输送器工作压力：0MPa-1.0MPa；
螺杆泵：多相混输。
综上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种油井伴生气收输装置，其特征是：它由油井混输系统、伴生气收集系统和伴生气输送系统组成，油井混输系统是由定压阀（12）、套管（13）、油管（14），混输管线（15）组成；伴生气收集系统是由油井套管（13）、天然气集气包（2）与天然气输送器（4）组成；伴生气输送系统由天然气输送器（4）、螺杆泵（5）组成，进、出口连接在油井混输管线（15）上。
2.根据权利要求1所述油井伴生气收输装置，其特征是伴生气收集系统由套管（13）、天然气集气包（2）、电磁阀（3）连接到天然气输送器（4）进口。
3.根据权利要求1所述油井伴生气收输装置，其特征是伴生气输送系统由混输管线（15）、天然气输送器（4）、螺杆泵（5）组成。
4.一种油井伴生气收输工艺，其特征是：
油井混输系统工艺条件为：
定压阀设定压力：0.6MPa；
油管压力：1.0MPa；
混输压力：1.0MPa；
套管压力：0MPa -
0.6MPa；
油井伴生气收集系统工艺条件为：
油井套管出口压力≤1.0MPa；
电磁阀：双向控制；
天然气集气包压力≤1.6MPa；
流量计：智能旋进漩涡型；
油井伴生气输送系统工艺条件为：
天然气输送器工作压力：0MPa
- 1.0MPa；
螺杆泵：多相混输。
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