CN110374563A - 一种基于差压驱动的丛式气井自动加药装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于差压驱动的丛式气井自动加药装置及方法，包括套管取气口、取气管线a、过滤器、减压阀、气动增压泵进气口、气动增压泵、气动增压泵排气口、生产管线排气口、药剂箱、气动增压泵进液口、气动增压泵排液口、电磁阀组和气井套管加药口；所述的套管取气口与过滤器进气口连接，过滤器出气口通过减压阀与气动增压泵的气动增压泵进气口连通，所述的减压阀与过滤器之间设置有电磁阀；所述的药剂箱与气动增压泵的气动增压泵进液口连接；所述的气动增压泵的气动增压泵排液口与电磁阀组连接；所述的气动增压泵的气动增压泵排气口与生产管线排气口连接。本发明利用套管气驱动气动泵进行丛式气井加药，可实现装置连续运行。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发领域，对积液气井进行自动加注泡排剂，实现气井排水采气，特别涉及一种基于差压驱动的丛式气井自动加药装置及方法。
背景技术
在天然气开采的过程中，随着开发过程地层出水也随之增加，地层能量逐渐下降，产出的气体携液能力减弱，井筒积液日益逐渐增多，若不能将井筒积液及时排出，会造成井口压力降低，增加液体对气层的回压，导致天然气产量急剧下降，甚至出现水淹、无法生产的现象。
目前，长庆油田苏里格地区积液气井数占总气井数50%左右，从气井所占比例来看，积液井已呈大面积分布形势，气井积液已成为影响产能发挥的重要因素，排水采气已成为气田增产稳产的一项重要措施。目前采取的主体技术是井口加注起泡剂的泡沫排水采气工艺，以人工定期加注为主，作业过程需动用大量人工、车辆设备等，受人力、天气、道路、交通工具等因素影响，不能连续加药，加药效果不容易保证。
长庆苏里格气田采用井下节流技术，降低集气管线压力的同时，可有效缩减建设和生产费用成本，形成了“低油压、高套压”的气井井口工艺模式。其中，井口套管平均压力为7.92MPa、油管（生产管线）平均压力为1.5Mpa，使油管与套管间存在高差压、高能量。
综上所述，结合长庆苏里格气田井下节流工艺及井口加药工艺现状，设计一套利用气井自身能量完成泡排剂自动加注的工艺方法。
发明内容
为了克服现有成本高、劳动强度大且作业风险高的问题，本发明提供基于差压驱动的丛式气井自动加药装置及方法，本发明利用气井自身能量完成加药功能，从而代替人工井口加注，完成气井排水采气措施，进一步降低措施成本，并降低劳动强度及井口作业风险。
本发明采用的技术方案为：
一种基于差压驱动的丛式气井自动加药装置，包括套管取气口、取气管线a、过滤器、减压阀、气动增压泵进气口、气动增压泵、气动增压泵排气口、生产管线排气口、药剂箱、气动增压泵进液口、气动增压泵排液口、电磁阀组和气井套管加药口；所述的套管取气口与过滤器进气口连接，过滤器出气口通过减压阀与气动增压泵的气动增压泵进气口连通，所述的减压阀与过滤器之间设置有电磁阀；所述的药剂箱与气动增压泵的气动增压泵进液口连接；所述的气动增压泵的气动增压泵排液口与电磁阀组连接；所述的气动增压泵的气动增压泵排气口与生产管线排气口连接。
所述的药剂箱储存药剂，常压储存。
所述的电磁阀组为多个并联设置的加药口电磁阀组成。
每个所述的加药口电磁阀均与一个气井套管加药口对应。
一种基于差压驱动的丛式气井自动加药方法，具体步骤为：
打开电磁阀，套管气从套管取气口经取气管线分别经过滤器和调压阀将套管气降压至4-5MPa后，从气动增压泵进气口进入气动增压泵，气动增压泵活塞在气体驱动下进行垂直方向的往复运动，而气动增压泵腔内气体经气动增压泵排气口排入井口生产管线；气动增压泵在工作过程中，将药剂从药剂箱吸入气动增压泵并被增压排入药剂加注管线，电磁阀在加药控制器作用下打开其中一路阀门，并按照设定加注量完成目标井的药剂加注。
所述的气动增压泵的气路工作流程为：驱动气源取自套管压力最高的C井，高压气体经过滤器、减压阀进入气动增压泵的气体腔，增压后气体经气动增压泵出口排至生产管线排放口，完成气体工作流程。
所述的气动增压泵的液路工作流程为：药剂箱储存药剂，药剂高于气动增压泵液体药剂入口，药剂经气动增压泵进液口进入气动增压泵的液腔，增压后药剂经气动增压泵排液口经管线排至电磁阀组，控制系统控制电磁阀按照气井轮训加注方式分别打开，根据所需加注量分别将药剂加注至气井A、B、C的气井套管加药口，完成药剂加注。
所述的气动增压泵活塞在气体驱动下进行垂直方向的往复运动，其增压比为22:1。
本发明的有益效果为：
（1）利用套管气取代电动机对加药装置直接驱动,可降低运行成本，提高装置整体运行安全性。
（2）利用套管气驱动气动泵进行丛式气井加药，可实现装置连续运行，避免因动力来源不足而出现加药量不足现象；
（3）套管气驱动方式的丛式气井加药方法，克服了井口电动加药装置电能不足及设备庞大的问题，同时降低设备成本。
（4）通过对气井加药，可提高单井产气、产液量，降低巡井次数及维护费用，能够更多的排除井底积液，延长生产时间。
以下将结合附图进行进一步的说明。
附图说明
图1为差压驱动的丛式气井自动加药工艺流程图。
图中，附图标记为：1、套管取气口；2、取气管线a；3、过滤器；4、电磁阀；5、减压阀；6、气动增压泵进气口；7、气动增压泵；8气动增压泵排气口；9、生产管线排气口；10、药剂箱；11、气动增压泵进液口；12、气动增压泵排液口；13、电磁阀组；14、气井套管加药口。
具体实施方式
实施例1：
为了克服现有成本高、劳动强度大且作业风险高的问题，本发明提供如图1所示的一种基于差压驱动的丛式气井自动加药工艺及控制方法，本发明利用气井自身能量完成加药功能，从而代替人工井口加注，完成气井排水采气措施，进一步降低措施成本，并降低劳动强度及井口作业风险。
一种基于差压驱动的丛式气井自动加药装置，包括套管取气口1、取气管线a2、过滤器3、减压阀5、气动增压泵进气口6、气动增压泵7、气动增压泵排气口8、生产管线排气口9、药剂箱10、气动增压泵进液口11、气动增压泵排液口12、电磁阀组13和气井套管加药口14；所述的套管取气口1与过滤器3进气口连接，过滤器3出气口通过减压阀5与气动增压泵7的气动增压泵进气口6连通，所述的减压阀5与过滤器3之间设置有电磁阀4；所述的药剂箱10与气动增压泵7的气动增压泵进液口11连接；所述的气动增压泵7的气动增压泵排液口12与电磁阀组13连接；所述的气动增压泵7的气动增压泵排气口8与生产管线排气口9连接。
本发明的工作过程为：
本发明在加注药剂时，首先判断气井A是否加药，当需要加药时，打开电磁阀4，采取定时加注药剂，完成药剂量加注后，关闭此路电磁阀4，进入下一个循环，分别完成气井B、气井C的药剂加注，流程结束。打开电磁阀4，套管气从套管取气口1经取气管线分别经过滤器3和调压阀5将套管气降压至4-5MPa后，从气动增压泵进气口6进入气动增压泵7，气动增压泵7活塞在气体驱动下进行垂直方向的往复运动，而气动增压泵7腔内气体经气动增压泵排气口8排入井口生产管线；气动增压泵7在工作过程中，将药剂从药剂箱10吸入气动增压泵7并被增压排入药剂加注管线，电磁阀13在加药控制器作用下打开其中一路阀门，并按照设定加注量完成目标井的药剂加注。
本发明利用套管气取代电动机对加药装置直接驱动,可降低运行成本，提高装置整体运行安全性。利用套管气驱动气动增压泵7进行丛式气井加药，可实现装置连续运行，避免因动力来源不足而出现加药量不足现象；套管气驱动方式的丛式气井加药方法，克服了井口电动加药装置电能不足及设备庞大的问题，同时降低设备成本。通过对气井加药，可提高单井产气、产液量，降低巡井次数及维护费用，能够更多的排除井底积液，延长生产时间。
实施例2：
基于实施例1的基础上，本实施例中，所述的药剂箱10储存药剂，常压储存。
所述的电磁阀组13为多个并联设置的加药口电磁阀组成。
每个所述的加药口电磁阀均与一个气井套管加药口14对应。
一种基于差压驱动的丛式气井自动加药方法，具体步骤为：
打开电磁阀4，套管气从套管取气口1经取气管线分别经过滤器3和调压阀5将套管气降压至4-5MPa后，从气动增压泵进气口6进入气动增压泵7，气动增压泵7活塞在气体驱动下进行垂直方向的往复运动，而气动增压泵7腔内气体经气动增压泵排气口8排入井口生产管线；气动增压泵7在工作过程中，将药剂从药剂箱10吸入气动增压泵7并被增压排入药剂加注管线，电磁阀13在加药控制器作用下打开其中一路阀门，并按照设定加注量完成目标井的药剂加注。
所述的气动增压泵7的气路工作流程为：驱动气源取自套管压力最高的C井，高压气体经过滤器3、减压阀5进入气动增压泵7的气体腔，增压后气体经气动增压泵出口8排至生产管线排放口9，完成气体工作流程。
所述的气动增压泵7的液路工作流程为：药剂箱10储存药剂，药剂高于气动增压泵液体药剂入口，药剂经气动增压泵进液口11进入气动增压泵7的液腔，增压后药剂经气动增压泵排液口12经管线排至电磁阀组13，控制系统控制电磁阀按照气井轮训加注方式分别打开，根据所需加注量分别将药剂加注至气井A、B、C的气井套管加药口14，完成药剂加注。
所述的气动增压泵7活塞在气体驱动下进行垂直方向的往复运动，其增压比为22:1。
如图1所示，以三丛井为例，打开电磁阀4，套管气从进气口1经取气管线分别经过滤器3、调压阀5将套管气降压至4-5MPa后，从气动增压泵进气口6进入气动增压泵7，该泵活塞在气体驱动下进行垂直方向的往复运动（增压比为22:1），而泵腔内气体经气动增压泵8排入井口生产管线；气动增压泵在工作过程中，将药剂从药箱10吸入气动增压泵7并被增压排入药剂加注管线，电磁阀13在加药控制器作用下打开其中一路阀门，并按照设定加注量完成目标井的药剂加注。
气路工作流程：驱动气源取自套管压力最高的C井，高压气体经过滤器3、减压阀5进入气动增压泵7的气体腔，增压后气体（已降压至生产管线安全压力）经气动增压泵出口8排至生产管线排放口9，完成气体工作流程。
液路工作流程：药剂箱10储存药剂，常压储存，高于气动增压泵液体药剂入口，药剂经气动增压泵进液口11进入气动增压泵7的液腔，增压后药剂经气动增压泵排液口12经管线排至电磁阀组13，控制系统控制电磁阀按照气井轮训加注方式分别打开，根据所需加注量分别将药剂加注至气井A、B、C的套管加药口14，完成药剂加注。
加注药剂时，首先判断气井A是否加药，当需要加药时，打开电磁阀4，采取定时加注药剂，完成药剂量加注后，关闭此路电磁阀4，进入下一个循环，分别完成气井B、气井C的药剂加注，流程结束。
本发明利用气井自身能量完成加药功能，从而代替人工井口加注，完成气井排水采气措施，进一步降低措施成本，并降低劳动强度及井口作业风险。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本发明中为详细描述的装置部件及方法均为现有技术，本发明中将不再进行进一步的说明。
Claims (8)
1.一种基于差压驱动的丛式气井自动加药装置，其特征在于：包括套管取气口（1）、取气管线a（2）、过滤器（3）、减压阀（5）、气动增压泵进气口（6）、气动增压泵（7）、气动增压泵排气口（8）、生产管线排气口（9）、药剂箱（10）、气动增压泵进液口（11）、气动增压泵排液口（12）、电磁阀组（13）和气井套管加药口（14）；所述的套管取气口（1）与过滤器（3）进气口连接，过滤器（3）出气口通过减压阀（5）与气动增压泵（7）的气动增压泵进气口（6）连通，所述的减压阀（5）与过滤器（3）之间设置有电磁阀（4）；所述的药剂箱（10）与气动增压泵（7）的气动增压泵进液口（11）连接；所述的气动增压泵（7）的气动增压泵排液口（12）与电磁阀组（13）连接；所述的气动增压泵（7）的气动增压泵排气口（8）与生产管线排气口（9）连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于差压驱动的丛式气井自动加药装置，其特征在于：所述的药剂箱（10）储存药剂，常压储存。
3.根据权利要求1所述的一种基于差压驱动的丛式气井自动加药装置，其特征在于：所述的电磁阀组（13）为多个并联设置的加药口电磁阀组成。
4.根据权利要求4所述的一种基于差压驱动的丛式气井自动加药装置，其特征在于：每个所述的加药口电磁阀均与一个气井套管加药口（14）对应。
5.根据权利要求1-4所述的任意一种基于差压驱动的丛式气井自动加药方法，其特征在于：具体步骤为：
打开电磁阀（4），套管气从套管取气口（1）经取气管线分别经过滤器（3）和调压阀（5）将套管气降压至4-5MPa后，从气动增压泵进气口（6）进入气动增压泵（7），气动增压泵（7）活塞在气体驱动下进行垂直方向的往复运动，而气动增压泵（7）腔内气体经气动增压泵排气口（8）排入井口生产管线；气动增压泵（7）在工作过程中，将药剂从药剂箱（10）吸入气动增压泵（7）并被增压排入药剂加注管线，电磁阀（13）在加药控制器作用下打开其中一路阀门，并按照设定加注量完成目标井的药剂加注。
6.根据权利要求5所述的一种基于差压驱动的丛式气井自动加药方法，其特征在于：所述的气动增压泵（7）的气路工作流程为：驱动气源取自套管压力最高的C井，高压气体经过滤器（3）、减压阀（5）进入气动增压泵（7）的气体腔，增压后气体经气动增压泵出口（8）排至生产管线排放口（9），完成气体工作流程。
7.根据权利要求5所述的一种基于差压驱动的丛式气井自动加药方法，其特征在于：所述的气动增压泵（7）的液路工作流程为：药剂箱（10）储存药剂，药剂高于气动增压泵液体药剂入口，药剂经气动增压泵进液口（11）进入气动增压泵（7）的液腔，增压后药剂经气动增压泵排液口（12）经管线排至电磁阀组（13），控制系统控制电磁阀按照气井轮训加注方式分别打开，根据所需加注量分别将药剂加注至气井A、B、C的气井套管加药口（14），完成药剂加注。
8.根据权利要求5所述的一种基于差压驱动的丛式气井自动加药方法，其特征在于：所述的气动增压泵（7）活塞在气体驱动下进行垂直方向的往复运动，其增压比为22:1。
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