CN110846066B - 一种井口套管伴生气回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于油田采油配套设备技术领域，尤其涉及一种井口套管伴生气回收装置。该井口套管伴生气回收装置方便了在油田生产中的使用，增加了使用的安全性、可靠性、环保性、节能性，伴生气回收率可达100%，整套装置无“跑、冒、滴、漏”现象，完全实现零排放，密闭生产，解决了井口套管伴生气的排放、动液面上升等一系列问题。一种井口套管伴生气回收装置，包括有：与井口套管相连接的井口除液过滤器；汽化过滤器；气体压缩机；油气分离器；所述油气分离器的入口端与气体压缩机的出气口相连接，油气分离器的气相出口与套管气回收管线相连接。

Description

一种井口套管伴生气回收装置

技术领域

本发明属于油田采油配套设备技术领域，尤其涉及一种井口套管伴生气回收装置。

背景技术

在油井生产过程中，受地层压力驱动影响，石油自井底沿井筒自下而上流动。随着压力的逐步降低，石油中溶解的伴生气会自石油混合物中分离析出，进入套管与油管之间的环形空间，形成了套管气。传统套管气处理大多采用直接排空的方式，一则会造成油气资源的浪费，二则会造成环境污染，因此亟待本领域技术人员提供一种简易可靠的处理套管伴生气的回收装置，以解决上述问题。

发明内容

本发明提供了一种井口套管伴生气回收装置，该井口套管伴生气回收装置方便了在油田生产中的使用，增加了使用的安全性、可靠性、环保性、节能性，伴生气回收率可达100%，整套装置无“跑、冒、滴、漏”现象，完全实现零排放，密闭生产，解决了井口套管伴生气的排放、动液面上升等一系列问题。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种井口套管伴生气回收装置，包括有：

与井口套管相连接的井口除液过滤器；所述井口除液过滤器呈圆筒状，井口除液过滤器的内部设置有导流栅，井口除液过滤器的顶部安装有出气口，出气口上设置有防喷阀；所述导流栅用于分离经井口套管流出的气液混合体，使得气液混合体中的液相返回井口套管，并使得气液混合体中的气相进入出气口；

汽化过滤器；所述汽化过滤器的进气口与井口除液过滤器的出气口相连接；

气体压缩机；所述气体压缩机的进气口与汽化过滤器的出气口相连接；

油气分离器；所述油气分离器的入口端与气体压缩机的出气口相连接，油气分离器的气相出口与套管气回收管线相连接。

进一步优选的，还包括有：污水零排放系统，污水零排放系统由污水罐以及外输管线构成；汽化过滤器、油气分离器的液相出口分别通过输液管线与污水罐相连接。

进一步优选的，所述井口除液过滤器内部还设置有丝网滤芯以及浮球；所述浮球用于防止经井口套管流出的气液混合体中液相流入井口除液过滤器的出气口。

较为优选的，汽化过滤器上还设置有热交换入口、热交换出口；通过热交换入口、热交换出口，汽化过滤器与热交换机相串联。

进一步优选的，气体压缩机的进气口与汽化过滤器的出气口之间还顺次安装设置有：流量计、第一应急切断阀、第一压力变送器、第一温度变送器、减压阀以及入口压力显示表。

进一步优选的，油气分离器的气相出口与套管气回收管线之间还顺次安装设置有：压力控制阀、第二压力变送器、第二温度变送器、第二应急切断阀。

可选择的，油气分离器的气相出口与套管气回收管线之间还设置有：带放空口的放空管线，放空管线上安装有放空阀。

进一步优选的，还包括有：

PLC远传控制柜以及与PLC远传控制柜相接连的可燃气体检测仪；

PLC远传控制柜用于监测套管气回收系统中各结构单元的运行工况，并将监测到的套管气回收系统中各结构单元的运行工况数据进行远传；可燃气体检测仪用于监测燃气浓度。

进一步优选的，还包括有：机油箱；所述机油箱用于为气体压缩机以及油气分离器提供工作所需机油；机油箱的机油循环管路上还设置有机油过滤器、冷却器以及温控器。

可选择的，还包括有：与井口套管的回气管路相连接的取样阀组、止回阀以及球阀。

本发明提供了一种井口套管伴生气回收装置，该井口套管伴生气回收装置包括有井口除液过滤器、汽化过滤器、气体压缩机、油气分离器、污水零排放系统、PLC远传控制柜、可燃气体检测仪、机油箱等结构单元。具有上述结构特征的井口套管伴生气回收装置，与同类产品相比节能约20%，可保证能源充分的利用，消除了井场的生产隐患，并减少了空气污染。

附图说明

图1为本发明提供的一种井口套管伴生气回收装置的结构示意图；

图2为本发明提供的井口除液过滤器的结构示例图；

图3为本发明提供的汽化过滤器的结构示意图；

图4为本发明第一应急切断阀、第二应急切断阀、溢流阀的连接示意图；

附图标记：1、井口除液过滤器；2、取样阀组；3、止回阀；4、球阀；5、汽化过滤器；6、流量计；7a、第一应急切断阀；7b、第二应急切断阀；8、第一压力变送器；9、减压阀；10、入口压力显示表；11、机油箱；12、气体压缩机；13、冷却器；14、机油过滤器；15、油气分离器；16a、第一温度变送器；16b、第二温度变送器；17、溢流阀；18、放空管线；19、PLC远传控制柜；20、第二压力变送器；21、可燃气体检测仪；22、污水零排放系统；23、温控器；24、压力控制阀；101、防喷阀；102、丝网滤芯；103、导流栅；104、止回阀；105、汽化过滤器进气口；106、汽化过滤器出气口；107、热交换入口；108、热交换出口；109、汽化过滤器液相排出口（接污水罐）。

具体实施方式

本发明提供了一种井口套管伴生气回收装置，该井口套管伴生气回收装置方便了在油田生产中的使用，增加了使用的安全性、可靠性、环保性、节能性，伴生气回收率可达100%，整套装置无“跑、冒、滴、漏”现象，完全实现零排放，密闭生产，解决了井口套管伴生气的排放、动液面上升等一系列问题。

如图1所示，本发明提供了一种井口套管伴生气回收装置，该井口套管伴生气回收装置中包括有井口除液过滤器1、汽化过滤器5、气体压缩机12、油气分离器15。其中，如图2所示，井口除液过滤器1与井口套管相连接，呈圆筒状，井口除液过滤器1的内部设置有导流栅103，井口除液过滤器1的顶部安装有出气口，出气口上设置有防喷阀101（以及止回阀104）。其中，导流栅103用于分离经井口套管流出的气液混合体，使得气液混合体中的液相返回井口套管，并使得气液混合体中的气相进入出气口。值得注意的是，作为本发明的一种较为优选的实施方式，井口除液过滤器1内部还设置有丝网滤芯102以及浮球。浮球用于防止经井口套管流出的气液混合体中液相流入井口除液过滤器的出气口。

如图3所示，图3为汽化过滤器5的结构示意图。具体的，汽化过滤器5其进气口与井口除液过滤器1的出气口相连接。此外较为优选的，汽化过滤器5上还设置有热交换入口107、热交换出口108；通过热交换入口107、热交换出口108，汽化过滤器5与热交换机相串联，从而利用热量将残存液体汽化蒸发，以气态形式进入后续管段。

而后，汽化过滤器5的出气口与气体压缩机12的进气口相连接。其中，作为本发明的一种较为优选的实施方式，汽化过滤器5的出气口与气体压缩机12的进气口之间还顺次安装设置有：流量计6、第一应急切断阀7a、第一压力变送器8、第一温度变送器16a、减压阀9以及入口压力显示表10。其中，流量计6用于对压缩气体进行计量；第一应急切断阀7a在出现报警时自动关闭，并打开溢流（或旁通）阀（参考图4）；第一压力变送器8设有压力上下限，便于确定管路内压力数值，协助判断是否启停相关设备；第一温度变送器16a用于检测管路内压缩气体的温度；减压阀9安装在气体压缩机进气口的入口前，用于控制气体压缩机的入口压力；入口压力显示表10同样安装在气体压缩机进气口的入口前，用于显示气体压缩机的入口压力，以便技术人员及时调整气体压缩机的流量工况。

而后，气体压缩机12的出气口与油气分离器15的入口端相连接，而油气分离器15的气相出口与伴生气回收管线相连接。其中，作为本发明的一种较为优选的实施方式，油气分离器15的气相出口与伴生气回收管线之间还顺次安装设置有：压力控制阀24、第二压力变送器20、第二温度变送器16b、第二应急切断阀7b。其中，压力控制阀24安装在油气分离器15的气相出口端；第二压力变送器20、第二温度变送器16b分别用于检测伴生气外输压力以及排气温度；第二应急切断阀7b在出现报警时自动关闭，并打开溢流（或旁通）阀（参考图4）。此外，油气分离器15的气相出口与伴生气回收管线之间还设置有一放空管线18；该放空管线18设置有放空口，放空管线18上还安装有放空阀门。

进一步，如图1所示，本发明提供的井口套管伴生气回收装置中还包括有：污水零排放系统22。该污水零排放系统22由污水罐以及外输管线构成，用于收集汽化过滤器5、油气分离器15过滤/分离的液相组分；具体的，汽化过滤器5、油气分离器15的液相出口分别通过输液管线与污水罐相连接；并在收集到定量污水后，通过自动切换压力，将污水打入外输管线完成污水外排。

而进一步优选的，如图1所示，本发明提供的井口套管伴生气回收装置中还包括有PLC远传控制柜19、可燃气体检测仪21、机油箱11。其中，PLC远传控制柜19与井口套管伴生气回收装置中的各监控仪表相连接，用于监测井口套管伴生气回收装置中各结构单元的运行工况，并可完成将监测到的井口套管伴生气回收装置中各结构单元的运行工况数据进行远传，从而实现远程平台（例如手机APP端）的远程启停、连锁停机、实时监控等操控。可燃气体检测仪21与PLC远传控制柜19相连接，用于检测井口套管伴生气回收装置中的燃气浓度值。当燃气浓度达到上限，进行报警停机，并切断电路、气路，防止事故的发生。机油箱11用于为气体压缩机12以及油气分离器15提供气体压缩、气液分离工作所需机油。机油箱11内优选设置有视窗，可用于观察机油工况。而在机油箱11的机油循环管路上还设置有机油过滤器14、冷却器13以及温控器23的结构单元。其中，机油过滤器14用于对进入气体压缩机12的机油进行过滤；冷却器13则用于冷却机油，保证气体压缩机12混合输出体的温度；温控器23安装在机油箱11与冷却器13之间，用来实现对冷却器13调节温度的控制。

最后，作为本发明的一种可选的实施方式，在井口套管的回气管路上还连接设置有取样阀组2、止回阀3以及球阀4。其中，取样阀组2与回气管路连接，便于取样使用。止回阀3安装在回气管路上，当外输流程压力高于套管压力时，用于阻止流程液体回流。球阀4在取样时关闭；如果此时增压系统正处在运行状态，不影响取样，压缩机自动卸载，阀门打开，压缩机自动加载。

本发明提供了一种井口套管伴生气回收装置，该井口套管伴生气回收装置包括有井口除液过滤器、汽化过滤器、气体压缩机、油气分离器、污水零排放系统、PLC远传控制柜、可燃气体检测仪、机油箱等结构单元。具有上述结构特征的井口套管伴生气回收装置，与同类产品相比节能约20%，可保证能源充分的利用，消除了井场的生产隐患，并减少了空气污染。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种井口套管伴生气回收装置，其特征在于，包括有：

与井口套管相连接的井口除液过滤器；所述井口除液过滤器呈圆筒状，井口除液过滤器的内部设置有导流栅，井口除液过滤器的顶部安装有出气口，出气口上设置有防喷阀；所述导流栅用于分离经井口套管流出的气液混合体，使得气液混合体中的液相返回井口套管，并使得气液混合体中的气相进入出气口；

汽化过滤器；所述汽化过滤器的进气口与井口除液过滤器的出气口相连接；

气体压缩机；所述气体压缩机的进气口与汽化过滤器的出气口相连接；

油气分离器；所述油气分离器的入口端与气体压缩机的出气口相连接，油气分离器的气相出口与套管气回收管线相连接；

气体压缩机的进气口与汽化过滤器的出气口之间还顺次安装设置有：流量计、第一应急切断阀、第一压力变送器、第一温度变送器、减压阀以及入口压力显示表；

油气分离器的气相出口与套管气回收管线之间还顺次安装设置有：压力控制阀、第二压力变送器、第二温度变送器、第二应急切断阀；

所述井口除液过滤器内部还设置有丝网滤芯以及浮球；所述浮球用于防止经井口套管流出的气液混合体中液相流入井口除液过滤器的出气口；

汽化过滤器上还设置有热交换入口、热交换出口；通过热交换入口、热交换出口，汽化过滤器与热交换机相串联。

2.根据权利要求1所述的一种井口套管伴生气回收装置，其特征在于，还包括有：污水零排放系统，污水零排放系统由污水罐以及外输管线构成；汽化过滤器、油气分离器的液相出口分别通过输液管线与污水罐相连接。

3.根据权利要求1所述的一种井口套管伴生气回收装置，其特征在于，油气分离器的气相出口与套管气回收管线之间还设置有：带放空口的放空管线，放空管线上安装有放空阀。

4.根据权利要求1所述的一种井口套管伴生气回收装置，其特征在于，还包括有：

PLC远传控制柜以及与PLC远传控制柜相接连的可燃气体检测仪；

PLC远传控制柜用于监测套管气回收系统中各结构单元的运行工况，并将监测到的套管气回收系统中各结构单元的运行工况数据进行远传；可燃气体检测仪用于监测燃气浓度。

5.根据权利要求1所述的一种井口套管伴生气回收装置，其特征在于，还包括有：机油箱；所述机油箱用于为气体压缩机以及油气分离器提供工作所需机油；机油箱的机油循环管路上还设置有机油过滤器、冷却器以及温控器。

6.根据权利要求1所述的一种井口套管伴生气回收装置，其特征在于，还包括有：与井口套管的回气管路相连接的取样阀组、止回阀以及球阀。

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