CN109854214A - 一种同步回转排水采气装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同步回转排水采气装置，包括一级、二级同步回转多相混输泵，所述一级同步回转多相混输泵的气体入口通过进气缓冲罐连接至井口，出口通过级间缓冲罐连接二级同步回转多相混输泵的气体入口，二级同步回转多相混输泵的出口与排气缓冲罐的入口连接，排气缓冲罐的出口分为三路，一路连接气液混输管线，一路进入燃料气供气罐，一路与气井油套环空连接；所述进气缓冲罐的底部液体出口与气液混输管线连接，所述排气缓冲罐的底部润滑油出口分别连接至两个同步回转多相混输泵的油入口。本发明可实现利用气井井口湿气，低压气体通过装置增压回注至气井井底，补充地层能量，快速排出井筒积液，恢复气井正常生产，达到气井增产的目的。

Description

一种同步回转排水采气装置

技术领域

本发明涉及排水采气设备领域，尤其涉及一种同步回转排水采气装置。

背景技术

在致密性气田开采领域，井筒积液是气井生命周期中必将面临的问题，井筒积液会造成气井有效生产时间缩短，如不及时采取有效措施，气井将面临着提前停产、最终采收率降低的重大问题。以国内目前最大的致密性气田苏里格气田为例，总气井数12529口，其中日产5千方以下的气井数量占64.9％，日产3千方以下的气井数量占54.8％，气井产水带来的井筒积液问题已经严重影响气田的高效开发，急需高效低成本的排水采气技术。

目前苏里格气田应用的排水采气技术主要有泡沫排水、速度管柱、柱塞气举及氮气气举等，均存在着实施效果不理想、工艺技术无连贯性、气井短暂排出积液后频繁再次积液、无法有效连续稳产等一系列问题，造成排水采气技术工作极其复杂，成本高昂。

为了克服上述技术的不足，采取增压设备实施气举排水采气工艺近年来得到了高度重视，通常采取的增压设备为往复压缩机或螺杆压缩机。往复压缩机为了保持安全可靠运行，在进气端需要设置三相分离器进行严格的气液分离，否则出现液击现象，在气井实际生产过程中，短暂产液量大会造成三相分离器超负荷，失去气液分离的作用，进而造成安全事故，因此往复压缩机在排水采气领域，需要进行严谨的三相分离器选型设计，并结合综合素质经验较高的管理人员才能保证设备工艺的安全连续实施，提高了运行成本。螺杆压缩机由于在气液介质方面具有比往复压缩机更好的适应性，并非严格意义上的干气，从而实现了应用的可行性，但仍无法适应气井短暂大量产液的工况，当螺杆压缩机短暂输送纯液体时，会造成机器内部超压停机，存在安全隐患，工艺因此失去连续性。因此改进这项工艺技术，需采用任意比例气液介质的多相混输泵。

发明内容

本发明目的是为了解决现有排水采气技术的不足，解决现有增压设备应用的局限性，而提出的一种同步回转排水采气装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种同步回转排水采气装置，包括同步回转多相混输泵，所述同步回转多相混输泵为二级压缩，分别包括一级同步回转多相混输泵和二级同步回转多相混输泵；所述一级同步回转多相混输泵的气体入口通过进气缓冲罐连接至井口，一级同步回转多相混输泵的出口通过级间缓冲罐连接二级同步回转多相混输泵的气体入口，所述二级同步回转多相混输泵的出口与排气缓冲罐的气体入口连接，排气缓冲罐的气体出口分为三路，一路连接气液混输管线，一路进入燃料气供气罐，一路与气井油套环空连接；所述进气缓冲罐的底部液体出口与气液混输管线连接，所述排气缓冲罐的底部润滑油出口分别通过管路连接一级同步回转多相混输泵和二级同步回转多相混输泵的油入口。

优选的，所述进气缓冲罐设置四个，分别为进气缓冲罐一、进气缓冲罐二、进气缓冲罐三、进气缓冲罐四，从井口到一级同步回转多相混输泵的气体入口，进气缓冲罐一、进气缓冲罐二、进气缓冲罐三、进气缓冲罐四依次连接；所述排气缓冲罐设置两个，分别为排气缓冲罐一和排气缓冲罐二。

优选的，所述进气缓冲罐一设置有三处连接口，其中中部连接口通过管线与井口的气井油管连接，顶部连接口与通过闸阀与进气缓冲罐二连接，底部连接口通过管线与气液混输管线连接，且该管线上设置有截止止回阀，截止止回阀两端并联设置有旁通闸阀。

优选的，所述进气缓冲罐二设置有三处连接口，其中中部连接口通过管线与进气缓冲罐一连接，顶部连接口与通过管线与进气缓冲罐三连接，底部连接口通过管线与气液混输管线连接，且该管线上设置有截止止回阀。

优选的，所述进气缓冲罐二和进气缓冲罐三之间设有气体过滤器。

优选的，所述进气缓冲罐四设置有三处连接口，其中中部连接口通过管线与进气缓冲罐三连接，顶部连接口与通过闸阀与气体流量计连接，底部连接口通过管线与气液混输管线连接，且该管线上设置有截止止回阀。

优选的，所述排气缓冲罐一设置有三处连接口，其中中部连接口通过管线与二级同步回转多相混输泵出口连接，顶部连接口与通过闸阀与排气缓冲罐二连接，底部连接口通过闸阀与油过滤器连接后分为两路，一路通过风机冷却器连接至一级同步回转多相混输泵的油入口，另一部连接至二级同步回转多相混输泵的油入口。

优选的，所述排气缓冲罐二的气体出口分为三路，一路经截止止回阀阀通过排气缓冲罐一换热后与气液混输管线连接，一路进入燃料气供气罐，实现燃料气供气，一路经截止止回阀阀与气井油套环空连接，实施气体回注。

优选的，所述风机冷却器入口设置有减压阀；

优选的，所述进气缓冲罐三和排气缓冲罐一上设置有安全阀。

本发明的有益效果是：通过此装置，可实现利用气井井口湿气，低压气体通过装置增压回注至气井井底，补充地层能量，实施连续气举工艺，快速排出井筒积液，恢复气井正常生产，达到气井增产的目的。此装置技术可作用于气井生产全周期，为低压低产积液气井的治理提供了全新的思路。以同步回转多相混输泵替代往复压缩机及螺杆压缩机，避免液击的安全难题，实现工艺连续可靠运行，实施效率及效果大幅提高，成本仅为现有气举技术的其1/7，效果提升2-3倍。

附图说明

图1为本发明提出的一种同步回转排水采气装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种同步回转排水采气装置中进气缓冲罐一、进气缓冲罐二的结构示意图；

图3为本发明提出的一种同步回转排水采气装置中进气缓冲罐四的结构示意图。

图4为本发明提出的一种同步回转排水采气装置中排气缓冲罐一的结构示意图。

图中：1一级同步回转多相混输泵、2二级同步回转多相混输泵、3电机一、4电机二、5进气缓冲罐一、6进气缓冲罐二、7进气缓冲罐三、8进气缓冲罐四、9级间缓冲罐四、10排气缓冲罐一、11排气缓冲罐二、12燃料气供气罐、13气体过滤器、14油过滤器、15 风机冷却器、16气体流量计。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1，一种同步回转排水采气装置，包括一级同步回转多相混输泵1、二级同步回转多相混输泵2、电机一3、电机二4、进气缓冲罐一5、进气缓冲罐二6、进气缓冲罐三7、进气缓冲罐四8、级间缓冲罐四9、排气缓冲罐一10、排气缓冲罐二11、燃料气供气罐12、气体过滤器13、油过滤器14、风机冷却器15及气体流量计16。

本实施例中，一种同步回转排水采气装置，根据工作介质及功能的区别，共分为：气体增压流程，排水流程，润滑油循环流程，安全泄压流程。

所述气体增压流程为：井口含水天然气经进气缓冲罐一5，为进气一级缓冲，缓冲进气压力脉动及段塞流工况，脱除部分股状水，气体经进气缓冲罐一5顶部出口通过闸阀阀2与进气缓冲罐二6连接，实施进气二级缓冲，脱除部分股状水，气体经进气缓冲罐二6 顶部出口与气体过滤器13连接，气体过滤器13前端设置压力表表1，过滤大颗粒杂质，气体进入进气缓冲罐三7，实施进气三级缓冲，气体进入进气缓冲罐四8，进气缓冲罐四8 前端设置压力表表2，实施进气四级缓冲，气体经进气缓冲罐四8顶部出口通过闸阀阀3 与气体流量计16连接，气体进入一级同步回转多相混输泵1气体入口，实施一级增压，气体通过闸阀阀4与级间缓冲罐9连接，级间缓冲罐9设置压力表表3，气体进入二级同步回转多相混输泵2气体入口，实施二级增压，气体通过闸阀阀5与排气缓冲罐一10连接，气体经排气缓冲罐一10出口通过闸阀阀7与排气缓冲罐二11连接，后气体分为三路，一路经截止止回阀阀9通过排气缓冲罐一10换热后与气液混输管线连接，一路进入燃料气供气罐12，实现燃料气供气，一路经截止止回阀阀8与气井油套环空连接，实施气体回注，截止止回阀阀8前端设置压力表表4，通过闸阀阀4、闸阀阀5、闸阀阀6的开关布置，实现单级压缩及二级压缩的切换。

所述排水流程为：进气缓冲罐一5脱除的水，经底部出口通过截止止回阀阀1与气液混输管线连接，截止止回阀阀1设置旁通流程闸阀阀17，进气缓冲罐二6脱除的水，经底部出口通过截止止回阀阀11与气液混输管线连接，进气缓冲罐四8脱除的水，经底部出口通过截止止回阀阀10与气液混输管线连接。

所述润滑油循环流程为：排气缓冲罐一10运行前预先注入规定量的润滑油，经底部出口通过闸阀阀12与油过滤器14连接，过滤颗粒杂质后，润滑油分为两路，一路与减压阀阀13连接，减压阀阀13设置旁通流程闸阀阀14，减压阀阀13前端设置压力表表6，减压阀阀13后端设置压力表表7，润滑油进入风机冷却器15，冷却后与闸阀阀15连接，闸阀阀15前端设置压力表表8，润滑油进入一级同步回转多相混输泵1油入口，另一路与闸阀阀16连接，闸阀阀16后端设置压力表表5，润滑油进入二级同步回转多相混输泵2 油入口，与气体混合后，经增压输送至排气缓冲罐一10，实现润滑油的循环流程。

所述安全泄压流程为：进气缓冲罐三7设置安全阀阀18，排气缓冲罐一10设置安全阀阀19。

以上所述，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揭露的技术范围内，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 (10)

1.一种同步回转排水采气装置，包括同步回转多相混输泵，其特征在于：所述同步回转多相混输泵为二级压缩，分别包括一级同步回转多相混输泵和二级同步回转多相混输泵；所述一级同步回转多相混输泵的气体入口通过进气缓冲罐连接至井口，一级同步回转多相混输泵的出口通过级间缓冲罐连接二级同步回转多相混输泵的气体入口，所述二级同步回转多相混输泵的出口与排气缓冲罐的气体入口连接，排气缓冲罐的气体出口分为三路，一路连接气液混输管线，一路进入燃料气供气罐，一路与气井油套环空连接；所述进气缓冲罐的底部液体出口与气液混输管线连接，所述排气缓冲罐的底部润滑油出口分别通过管路连接一级同步回转多相混输泵和二级同步回转多相混输泵的油入口。

2.根据权利要求1所述的一种同步回转排水采气装置，其特征在于：所述进气缓冲罐设置四个，分别为进气缓冲罐一、进气缓冲罐二、进气缓冲罐三、进气缓冲罐四，从井口到一级同步回转多相混输泵的气体入口，进气缓冲罐一、进气缓冲罐二、进气缓冲罐三、进气缓冲罐四依次连接；所述排气缓冲罐设置两个，分别为排气缓冲罐一和排气缓冲罐二。

3.根据权利要求2所述的一种同步回转排水采气装置，其特征在于：所述进气缓冲罐一设置有三处连接口，其中中部连接口通过管线与井口的气井油管连接，顶部连接口与通过闸阀与进气缓冲罐二连接，底部连接口通过管线与气液混输管线连接，且该管线上设置有截止止回阀，截止止回阀两端并联设置有旁通闸阀。

4.根据权利要求2所述的一种同步回转排水采气装置，其特征在于：所述进气缓冲罐二设置有三处连接口，其中中部连接口通过管线与进气缓冲罐一连接，顶部连接口与通过管线与进气缓冲罐三连接，底部连接口通过管线与气液混输管线连接，且该管线上设置有截止止回阀。

5.根据权利要求2或4所述的一种同步回转排水采气装置，其特征在于：所述进气缓冲罐二和进气缓冲罐三之间设有气体过滤器。

6.根据权利要求2所述的一种同步回转排水采气装置，其特征在于：所述进气缓冲罐四设置有三处连接口，其中中部连接口通过管线与进气缓冲罐三连接，顶部连接口与通过闸阀与气体流量计连接，底部连接口通过管线与气液混输管线连接，且该管线上设置有截止止回阀。

7.根据权利要求2所述的一种同步回转排水采气装置，其特征在于：所述排气缓冲罐一设置有三处连接口，其中中部连接口通过管线与二级同步回转多相混输泵出口连接，顶部连接口与通过闸阀与排气缓冲罐二连接，底部连接口通过闸阀与油过滤器连接后分为两路，一路通过风机冷却器连接至一级同步回转多相混输泵的油入口，另一部连接至二级同步回转多相混输泵的油入口。

8.根据权利要求2所述的一种同步回转排水采气装置，其特征在于：所述排气缓冲罐二的气体出口分为三路，一路经截止止回阀阀通过排气缓冲罐一换热后与气液混输管线连接，一路进入燃料气供气罐，实现燃料气供气，一路经截止止回阀阀与气井油套环空连接，实施气体回注。

9.根据权利要求7所述的一种同步回转排水采气装置，其特征在于：所述风机冷却器入口设置有减压阀。

10.根据权利要求2所述的一种同步回转排水采气装置，其特征在于：所述进气缓冲罐三和排气缓冲罐一上设置有安全阀。