CN110439509A - 一种气井自动加注水合物抑制剂系统及其自动加注方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种气井自动加注水合物抑制剂系统，包括：药箱和气动增压泵，药箱内调配有水合物抑制剂，药箱上设置有出液管路；气动增压泵上设置有进液口、出液口、进气口和出气口，进液口与出液管路相连接，出液口上连接有加注管路，加注管路通向气井的油管中，进气口上连接有进气管路，进气管路与气井的套管相连通，出气口上连接有出气管路，出气管路与气井的生产管路相连通；控制器的信号接收端连接有流量监测装置，流量监测装置设置在药箱中和/或出液管路上，控制器的信号输出端连接有气路电磁阀，气路电磁阀连接在进气管路上。本发明还提出一种气井自动加注水合物抑制剂方法采用以上所述的气井自动加注水合物抑制剂系统。
Description
技术领域
本发明属于油气田开发技术领域，具体涉及一种气井自动加注水合物抑制剂系统及其自动加注方法。
背景技术
在天然气开采过程中，采出的天然气一般含有一定量的采出水，当气温较低时，天然气在输往下游站场时易形成固体水合物，堵塞采气管道，影响正常生产。为了预防天然气输送过程中形成水合物，确保气井及采气管线的安全平稳运行，必须采取防止水合物形成的措施。目前防止水合物形成的方法通常有加热、脱水、注甲醇法等。加注水合物抑制剂（通常也称注醇）是防止水合物形成的重要措施和有效方法。目前使用最广泛的热力学抑制剂是甲醇和乙二醇，它通过改变水合物相的化学位，使水合物形成条件向较低温度和较高压力的范围移动，从而达到抑制水合物形成的目的。气井注醇工艺方法主要包括：1、井口甲醇滴注法：利用甲醇滴注器的高度差、甲醇自身重力，将甲醇滴入到天然气管道中，主要缺点是仅适用于较小管径且运行压力低的天然气管线。2、人工井口注醇法：使用移动注醇车进行人工井口注醇作业，主要缺点是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，注醇效果不容易保证。3、集气站内集中注醇法：主要是采取集气站集中注醇，注醇管线通过管沟辐射到井口，实现注醇到井筒，缺点是投资高、能耗大。
发明内容
鉴于此，本发明的目的是提供一种气井自动加注水合物抑制剂系统，用于克服上述问题或者至少部分地解决或缓解上述问题。
本发明提出一种气井自动加注水合物抑制剂系统，包括：
药箱，所述药箱内调配有水合物抑制剂，所述药箱上设置有出液管路；
气动增压泵，所述气动增压泵上设置有进液口、出液口、进气口和出气口，所述进液口与所述出液管路相连接，所述出液口上连接有加注管路，所述加注管路通向所述气井的油管中，所述进气口上连接有进气管路，所述进气管路与所述气井的套管相连通，所述出气口上连接有出气管路，所述出气管路与所述气井的生产管路相连通；和
控制器，所述控制器的信号接收端连接有流量监测装置，所述流量监测装置设置在所述药箱中或所述加注管路上，所述控制器的信号输出端连接有气路电磁阀，所述气路电磁阀连接在所述进气管路上。
本发明还具有以下可选特征。
可选地，所述出液管路上连接有过滤器。
可选地，所述加注管路包括加注总管和加注支管，所述加注总管与多个所述加注支管相连通，每个所述加注支管分别通入一个所述气井的油管中。
可选地，每个所述加注总管与多个所述加注支管之间通过多个支管电磁阀相连接，所述支管电磁阀与所述控制器信号连接。
可选地，所述流量监测装置为流量计，所述流量计连接在所述加注管路上。
可选地，所述流量监测装置为液位传感器，所述液位传感器设置在所述药箱内。
本发明还提出一种气井自动加注水合物抑制剂方法，在控制器中对气井的水合物抑制剂加注量进行设置，通过流量监测装置对气井的水合物抑制剂加注量进行检测，如果达到预设加注量，控制器关闭气路电磁阀，使气动增压泵停止运行。
可选地，气井的数量为多个，根据每个气井的积液程度设置不同的水合物抑制剂注入量，先导通对应其中一个气井的支管电磁阀对该气井注入水合物抑制剂，当流量监测装置监测到已经达到对应该气井的水合物抑制剂注入量时，控制器关闭该支管电磁阀，并打开对应下一个气井的支管电磁阀对其注入水合物抑制剂，流量监测装置继续监测是否达到预设的水合物抑制剂注入量，直到所有气井全部完成预设的水合物抑制剂加量。
本发明的有益效果：
本发明的气井自动加注水合物抑制剂系统以及加注方法直接利用气井的套气管中的气体压力驱动气动增压泵运行，通过气动增压泵抽取药箱中的水合物抑制剂，将其注入到气井的油管和/或套气管内，充分利用了气井套气管与地面的差压能量，实现了气井利用自身能量完成注醇功能，并通过控制器和流量监测装置准确监控水合物抑制剂的加注量，通过控制器和气路电磁阀可对气动增压泵的运行进行控制，不会浪费水合物抑制剂。
附图说明
图1是本发明的气井自动加注水合物抑制剂系统的一种实施例的整体结构示意图；
图2是本发明的气井自动加注水合物抑制剂系统的另一种实施例的整体结构示意图。
在以上图中：1 药箱；2 出液管路；3 气动增压泵；4 加注管路；401 支管电磁阀；410 加注总管；420 加注支管；5 气井；501 生产管路；6 进气管路；601 调压阀；7 出气管路；8 气路电磁阀；9 过滤器；10 流量计。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明；
具体实施方式
实施例1
参考图1，本发明的实施例提出一种气井自动加注水合物抑制剂系统，包括：药箱1、气动增压泵3和控制器，药箱1内调配有水合物抑制剂，药箱1上设置有出液管路2；气动增压泵3上设置有进液口、出液口、进气口和出气口，进液口与出液管路2相连接，出液口上连接有加注管路4，加注管路4通向气井5的油管中，进气口上连接有进气管路6，进气管路6与气井5的套管相连通，出气口上连接有出气管路7，出气管路7与气井5的生产管路501相连通；控制器的信号接收端连接有流量监测装置，流量监测装置设置在药箱1中或加注管路4上，控制器的信号输出端连接有气路电磁阀8，气路电磁阀8连接在进气管路6上。
气井5的套管内的高压气通过进气管路6和调压阀601调压后进入到气动增压泵5的进气口内，驱动气动增压泵5运行，并从出气口和出气管路7进入到气井5的生产管路中，气动增压泵5通过进液口和出液管路2从药箱1中抽取水合物抑制剂，再通过出液口和加注管路4供给到气井5的油管和/或套管中。当控制器通过流量监测装置监测到水合物抑制剂的加注量达到预设量后，控制器则控制气路电磁阀8关闭，气动增压泵5没有动力源后停止运行，整个系统停止加注。其中，流量监测装置一般选用连接在出液总管210上的流量计10或设置在药箱1内的液位计。
实施例2
参考图2，在实施例1的基础上，出液管路2上连接有过滤器9。
连接在出液管路2上的过滤器9用来过滤掉药箱1中的杂物，避免杂物堵塞出液管路2和气动增压泵3。
实施例3
参考图1，在实施例1的基础上，出液管路2包括出液总管210和出液支管220，出液总管210与多个出液支管220相连通，每个出液支管220分别通入一个气井5的油管中。
当同时为多个气井5加注水合物抑制剂时，将出液管路2分为出液总管210和出液支管220，出液总管210与气动增压泵的出液口相连接，每个出液支管220分别与一个气井5的油管和/或套管相连通。
实施例4
参考图1，在实施例3的基础上，每个出液总管210与多个出液支管220之间通过多个支管电磁阀201相连接，支管电磁阀201与控制器信号连接。
控制器可控制每个支管电磁阀201的开闭，当支管电磁阀201打开时，所在的出液支管220导通，系统可为其连接的气井5加注水合物抑制剂。
实施例5
参考图1和图2，在实施例1的基础上，流量监测装置为流量计10，流量计10连接在加注管路4上。
流量计10连接在加注管路4上，可检测水合物抑制剂的加注量，并将信号发送给控制器，控制器可判断当前的加注量是否达到预设的加注量，如果达到预设加注量，控制器则关闭气路电磁阀8，使气动增压泵3停止运行，整个系统停止加注水合物抑制剂。
实施例6
参考图1和图2，在实施例5的基础上，流量监测装置为液位传感器，液位传感器设置在药箱1内。
通过液位传感器对药箱1内的水合物抑制剂的液位的检测也能换算出水合物抑制剂的加注量，药箱1的液位的下降高度和药箱1的横截面积可以换算出水合物抑制剂的加注体积。
实施例7
本发明的实施例提出一种气井自动加注水合物抑制剂方法，在控制器中对气井5的水合物抑制剂加注量进行预设，通过流量监测装置对气井5的水合物抑制剂加注量进行检测，当达到预设加注量时，控制器关闭气路电磁阀8，使气动增压泵3停止运行。
在药箱1内调配好足够的水合物抑制剂，药箱1的出口上连接出液管路2，在出液管路2上连接流量计10作为流量监测装置；将气动增压泵3的进液口与出液管路2相连接，在气动增压泵3的出液口上连接加注管路4，加注管路4通向气井5的油管中，在气动增压泵3的进气口上连接进气管路6，进气管路6与气井5的套管相连通，并在进气管路6上连接调压阀601和气路电磁阀8，在气动增压泵3的出气口上连接出气管路7，出气管路7与气井5的生产管路501相连通；将控制器的信号接收端与作为流量监测装置的流量计10的信号输出端相连接，控制器的信号输出端与气路电磁阀8的信号接收端相连接。
工作时，通过控制器设置加注量为2L，控制器控制气路电磁阀8打开后，气井5中的套管气经过进气管路6进入到气动增压泵3中，气动增压泵3开始运行，通过出液管路2将药箱1中的水合物抑制剂抽出，并通过加注管路2供给到气井5的油管中，当加注管路4上的流量计10监测到加注量已经达到2L时，控制器控制气路电磁阀8关闭，气动增压泵3停止运行，整个系统停止为气井5加注水合物抑制剂。
实施例8
参考图1和图2，在实施例6的基础上，气井5的数量为多个，根据每个气井5的积液程度设置不同的水合物抑制剂加注量，再逐一对气井5加注水合物抑制剂，当达到该气井5的水合物抑制剂加注量时，控制器关闭对应该气井5的支管电磁阀201，逐一对下一个气井5单独加注水合物抑制剂，直到完成对所有气井5的水合物抑制剂加注，控制器关闭气路电磁阀8。
以三丛井为例，根据三个气井5的积液程度，在控制器中对每个气井单独预设水合物抑制剂加注量，并系统选用套管气压力最高的气井5为气动增压泵3供气，流量计10连接在加注总管410上，系统每次打开一个加注支管420上的支管电磁阀401，其他加注支管420上的支管电磁阀401保持关闭，使系统只为其中一个气井5加注水合物抑制剂，当流量计10检测到已经达到为该气井5所预设的水合物抑制剂加注量时，控制器关闭该支管电磁阀401，同时打开另一个支管电磁阀401，使对应的加注支管420为另一个气井5加注水合物抑制剂，直到所有的气井5都加注完水合物抑制剂后，控制器关闭气路电磁阀8，气动增压泵3停止运行。
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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
Claims (8)
1.一种气井自动加注水合物抑制剂系统，用于在冬天为气井注入水合物抑制剂，其特征在于，包括：
药箱（1），所述药箱（1）内调配有水合物抑制剂，所述药箱（1）上设置有出液管路（2）；
气动增压泵（3），所述气动增压泵（3）上设置有进液口、出液口、进气口和出气口，所述进液口与所述出液管路（2）相连接，所述出液口上连接有加注管路（4），所述加注管路（4）通向所述气井（5）的油管中，所述进气口上连接有进气管路（6），所述进气管路（6）与所述气井（5）的套管相连通，所述出气口上连接有出气管路（7），所述出气管路（7）与所述气井（5）的生产管路（501）相连通；和
控制器，所述控制器的信号接收端连接有流量监测装置，所述流量监测装置设置在所述药箱中或所述加注管路（4）上，所述控制器的信号输出端连接有气路电磁阀（8），所述气路电磁阀（8）连接在所述进气管路（6）上。
2.根据权利要求1所述的气井自动加注水合物抑制剂系统，其特征在于，所述出液管路（2）上连接有过滤器（9）。
3.根据权利要求1所述的气井自动加注水合物抑制剂系统，其特征在于，所述加注管路（4）包括加注总管（410）和加注支管（420），所述加注总管（410）与多个所述加注支管（420）相连通，每个所述加注支管（420）分别通入一个所述气井（5）的油管中。
4.根据权利要求3所述的气井自动加注水合物抑制剂系统，其特征在于，每个所述加注总管（410）与多个所述加注支管（420）之间通过多个支管电磁阀（401）相连接，所述支管电磁阀（401）与所述控制器信号连接。
5.根据权利要求1所述的气井自动加注水合物抑制剂系统，其特征在于，所述流量监测装置为流量计（10），所述流量计（10）连接在所述加注管路（4）上。
6.根据权利要求1所述的气井自动加注水合物抑制剂系统，其特征在于，所述流量监测装置为液位传感器，所述液位传感器设置在所述药箱（1）内。
7.一种气井自动加注水合物抑制剂方法，其特征在于，在控制器中对气井（5）的水合物抑制剂注入量进行预设，通过流量监测装置对气井（5）的水合物抑制剂加注量进行检测，当达到预设加注量，控制器关闭气路电磁阀（8），使气动增压泵（3）停止运行。
8.根据权利要求7所述的气井自动加注水合物抑制剂方法，其特征在于，气井（5）的数量为多个，根据每个气井（5）的积液程度设置不同的水合物抑制剂加注量，再逐一对气井（5）加注水合物抑制剂，当达到该气井（5）的水合物抑制剂加注量时，控制器关闭对应该气井（5）的支管电磁阀（201），逐一对下一个气井（5）单独加注水合物抑制剂，直到完成对所有气井（5）的水合物抑制剂加注，控制器关闭气路电磁阀（8）。
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