CN114086904B - 采油树系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种开发井防冻技术领域，特别涉及一种采油树系统。油井采油树本身在开发时不会出现冻堵的情况，油井采油树采出的高温液可以正常流动。将节流装置的出口与一个油井采油树的出口以及集输管道连通，油井采油树的出口流出的高温液可以稳定流经节流装置的出口。节流装置的出口因停井可能结出的冰会被高温液溶解，由此解决了节流装置存在的冻堵问题，且节流装置的出口存在的节流降压吸热的情况会被流经节流装置出口的高温液缓解，也避免了在天然气开采的过程中，在节流装置的出口出现结冰冻堵管线的情况。有效缓解了节流装置的出口可能存在的冻堵问题的同时，缓解冻堵也不需要人工参与，减小了人力负担与消耗。

Description

采油树系统

技术领域

本公开涉及开发井防冻技术领域，特别涉及一种采油树系统。

背景技术

采油树是常见的用于油气藏开采的设备，采油树通常设置在开发井的井口。为了控制从采油树的出口流出的天然气的压力。采油树的出口会设置用于控制油气压力的节流装置，节流装置的进口与出口分别与采油树的出口以及集输管道连通，使石油与天然气可以在安全的压力和设定流量范围内流进集输管道并进行处理。

对于开采天然气的气井的采油树来说，在天然气通过节流装置高压放喷时，由于受到节流装置节流降压的作用，在气温又较低时，天然气容易在节流装置的出口降温产生冷凝结冰情况，造成管线冻堵的情况，影响天然气的正常开发。

相关技术中，通常会采用对节流装置蒸汽加热或对节流装置浇淋热水的方式，融化节流装置出口的冰，解决节流装置的冻堵问题。但这种方式耗费人力，且效果也不够理想。

发明内容

本公开实施例提供了一种采油树系统，可以简单有效地缓解节流装置的出口会出现的管线冻堵的情况。所述采油树系统包括：

本公开实施例提供了一种采油树出口伴热方法，所述采油树系统包括气井采油树与油井采油树；

所述气井采油树包括气井采油树主体与节流装置，所述气井采油树主体的出口与所述节流装置的进口连通，所述节流装置的出口用于与集输管道连通，

所述油井采油树的出口与所述节流装置的出口连通，所述油井采油树的出口压力大于所述节流装置的出口压力。

可选地，所述节流装置包括安装筒、压紧筒与节流控制油嘴；

所述安装筒的第一端与所述气井采油树主体的出口连通，所述安装筒的第二端与所述油井采油树的出口连通；

所述压紧筒的第一端同轴固定在所述安装筒的第二端内；

所述节流控制油嘴的一端同轴固定在所述压紧筒的第一端。

可选地，所述节流装置还包括液体接触片，所述液体接触片连接在所述压紧筒的第二端的外周壁上。

可选地，所述采油树系统还包括管道组件，所述管道组件包括安装管道，所述安装管道套设在所述节流装置外，所述安装管道的第一端与所述气井采油树主体的出口连通，所述安装管道的一端的管壁上具有用于与所述集输管道连通的通孔，所述通孔的轴线所在直线经过所述节流装置的出口，所述安装管道的第二端与所述油井采油树的出口连通。

可选地，所述管道组件还包括第一管道与第二管道，所述第一管道的两端分别与所述油井采油树的出口及所述集输管道连通，所述第二管道的两端分别与所述第一管道的中部及所述安装管道的一端连通。

可选地，所述采油树系统还包括阀组，所述阀组包括流量调节阀，所述流量调节阀设置在所述第一管道上，且所述第二管道的一端位于所述流量调节阀与所述油井采油树的出口之间。

可选地，所述油井采油树的出口压力高于所述节流装置的出口压力0.1～0.2MPa。

可选地，所述油井采油树用于安装在产出的油液的温度为45～65摄氏度的开发井上。

可选地，所述采油树系统还包括压力监测组件，所述压力监测组件包括油井压力表、气井压力表与节流装置压力表，所述油井压力表用于监测所述油井采油树的出口处的压力，所述气井压力表用于监测气井采油树主体的出口与节流装置的入口之间的压力，所述节流装置压力表用于监测所述节流装置的出口处的压力。

可选地，所述采油树系统包括多个所述油井采油树，所述节流装置的出口分别与多个所述油井采油树的出口连通。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

由于油井采油树开采的是高温液，油井采油树本身在开发时不会出现冻堵的情况，油井采油树采出的高温液可以正常流动。因此气井采油树所在的气井在工作时，可以将气井采油树的节流装置的出口与一个油井采油树的出口连通，油井采油树的出口流出的高温液可以稳定流经节流装置的出口。节流装置的出口因停井可能结出的冰会被高温液溶解，由此解决了节流装置存在的冻堵问题，且节流装置的出口存在的节流降压的情况会被流经节流装置出口的高温液缓解，也避免了在天然气开采的过程中，在节流装置的出口出现结冰冻堵管线的情况。有效缓解了节流装置的出口可能存在的冻堵问题的同时，缓解冻堵也不需要人工参与，减小了人力负担与消耗。节流装置的出口还与集输管道连通，在节流装置的出口混合的高温液与天然气会混合一起流入集输管道进行传输处理。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，

图1是本公开实施例提供的采油树系统的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的节流装置的结构示意图；

图3是本公共实施例提供的节流装置的侧视图；

图4是本公开实施例提供的高温液流向示意图。

附图标识释义如下：

1、气井采油树；11、气井采油树主体；12、节流装置；100、集输管道；121、安装筒；121a、螺纹；122、压紧筒；122a、压紧筒122的内孔；123、节流控制油嘴；123a、天然气通道；124、液体接触片；2、油井采油树；3、管道组件；31、安装管道；31a、通孔；311、管体；312、连接套；32、第一管道；33、第二管道；331、干线；332、支线；34、第三管道；4、阀组；41、流量调节阀；42、伴热开关阀；43、出口阀；44、集输管道截止阀；5、压力监测组件；51、油井压力表；52、气井压力表；53、节流装置压力表。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步的详细描述。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。

图1是本公开实施例提供的采油树系统的结构示意图，参考图1可知，本公开实施例提供了一种采油树系统包括气井采油树1与油井采油树2。气井采油树1包括气井采油树主体11与节流装置12，气井采油树主体11的出口与节流装置12的进口连通，节流装置12的出口用于与集输管道100连通。油井采油树2的出口与节流装置12的出口连通，油井采油树2的出口压力大于节流装置12的出口压力。

由于油井采油树2开采的是高温液，油井采油树2本身在开发时不会出现冻堵的情况，油井采油树2采出的高温液可以正常流动。因此气井采油树1所在的气井在工作时，可以将气井采油树1的节流装置12的出口与一个油井采油树2的出口以及集输管道100连通。节流装置12的出口因停井可能结出的冰会被油井采油树2输出的高温液溶解，由此解决了节流装置12存在的冻堵问题。并且，节流装置12的出口存在的节流降压的情况会被流经节流装置12出口的高温液缓解，也避免了在天然气开采的过程中，在节流装置12的出口出现结冰冻堵管线的情况。有效缓解了节流装置12的出口可能存在的冻堵问题的同时，缓解冻堵也不需要人工参与，减小了人力负担与消耗。气井采油树1中气井采油树主体11的每个出口均与一个节流装置12连接，且每个节流装置12的出口均与油井采油树2的出口连通，可以保证气井采油树1每个出口均可以有效缓解冻堵，保证天然气的稳定开发。节流装置12的出口还与集输管道100连通，则在节流装置12的出口混合的高温液与天然气会混合一起流入集输管道100进行传输处理，油气混合一起传输，在较为寒冷的气候下，也可以减小结冰的情况出现，保证天然气与石油的正常流动与传输。

并且通过油井采油树2采出的高温液对气井采油树1上的节流装置12进行解冻，油井采油树2如果持续开发则可对气井采油树1的节流装置持续进行解冻，缓解冻堵的效果较好，维护也较为简单。并且相对一些对节流装置12通过电加热缓解冻堵的结构，使用高温液解决冻堵的方式安全性也更高。

气井采油树1的工作过程中，可以使油井采油树2的出口流出的高温液持续流经节流装置12的出口。为节流装置12的出口持续升温并提供压力，保证节流装置的出口不会产生冻堵的情况，保证天然气的稳定开发。

需要说明的是，油井采油树的出口压力需大于节流装置的出口压力，且油井采油树的出口压力同时大于集输管道的压力。保证油井采油树的出口流出的高温液可以稳定进入集输管道并流经节流装置的出口。

需要说明的是，图1中的节流装置12位于管线内，因此节流装置12在图1中未显示出。且在本公开所提供的实现方式中，气井采油树1的出口即为气井采油树主体11上安装的节流装置12的出口。

需要说明的是，集输管道100本身与联合站连通。石油与天然气的混合液进入集输管道100之后，通过集输管道100进入联合站进行油气水处理，通常为油气水分离处理。

需要说明的是，高温液通常为油水混合液。

参考图1可知，气井采油树1的所有出口均可与油井采油树2的出口连通。

气井采油树1的所有出口均与油井采油树2的出口连通，可以保证气井采油树1每个出口采出天然气时，均可通过油井采油树2采出的高温液有效缓解冻堵。

可选地，采油树系统包括多个油井采油树2，节流装置12的出口分别与多个油井采油树2的出口连通。

节流装置12的出口分别与多个油井采油树2的出口连通时，即使一个油井采油树2所在的油井不产油，也可以通过其他油井采油树2所在油井提供高温液以防止冻堵，保证气井采油树1的产气效率。

需要说明的是，图1中仅提供了一个油井采油树2用于与气井采油树1连通，在本公开所提供的其他实现方式中，气井采油树1的每个出口也可与多个油井采油树2的出口连通，可以有效缓解气井采油树1的冻堵。本公开对此不做限制。

可选地，油井采油树2用于安装在产出的油液的温度为45～65摄氏度的开发井上。

油井采油树2安装在产出的油液的温度为45～65摄氏度的开发井上，从油井采油树2流出的高温液防止冻堵的效果较好，可以有效防止气井采油树1出现冻堵的情况。

可选地，油井采油树2的出口压力高于节流装置12的出口压力0.1～0.2MPa。

油井采油树2的出口压力高于节流装置12的出口压力0.1～0.2MPa时，可以保证高温液稳定进入集输管道100而部分高温液稳定流经节流装置12的出口，且不会对节流装置12造成较大冲击，高温液对从节流装置12的出口流出的天然气的阻力不会太大，保证节流装置12的稳定使用。

参考图1可知，采油树系统包括管道组件3，管道组件3包括安装管道31，安装管道31套设在节流装置12外，安装管道31的第一端与气井采油树主体11的出口连通，安装管道31的一端的管壁上具有用于与集输管道100连通的通孔31a，通孔31a的轴线所在直线经过节流装置12的出口，安装管道31的第二端与油井采油树2的出口连通。

安装管道31可以将油井采油树2的出口的油液与节流装置12的出口流出的天然气均引流至安装管道31内，安装管道31管壁上还具有用于与集输管道100连通的通孔31a，引进的油液与天然气会在通孔31a处混合并从通孔31a流进集输管道100内。通孔31a位于安装管道31与节流装置12配合的一端的管壁上，且通孔31a的轴线所在直线经过节流装置12的出口，因此进入安装管道31的油液会一直流动到节流装置12的出口再进入通孔31a，节流装置12的出口的温度可以直接被高温液提升，对节流装置12的缓解冻堵及防止冻堵的效果均较好。

示例性地，安装管道31可包括同轴固定的管体311与连接套312。

安装管道31包括同轴固定的管体311与连接套312，节流装置12可安装在连接套312内，通孔31a也可位于连接套312上，管体311则可用于与油井采油树2的出口进行连通，便于实现不同管道的安装连接。

参考图1可知，管道组件3还包括第一管道32与第二管道33，第一管道32的两端分别与油井采油树2的出口及集输管道100连通，第二管道33的两端分别与第一管道32的中部及安装管道31的一端连通。

第一管道32的两端分别与油井采油树2的出口及集输管道100连通，第二管道33的两端分别与第一管道32的中部及安装管道31的一端连通，油井采油树2的出口所流出的高温液可以分流至集输管道100与节流装置12的出口。油井采油树2的出口压力大于节流装置12的出口压力，则可以保证高温液可以稳定流动至集输管道100及节流装置12的出口。第一管道32与第二管道33的设置，可以防止节流装置12的出口出现冻堵情况的同时，减小节流装置12的出口会受到的冲击，保证节流装置12的稳定使用。

参考图1可知，第二管道33的一端可以连接在安装管道31的管体311上。方便拆装。

示例性地，第二管道33可包括干线331与多个支线332，干线331的一端与油井采油树2的出口连通，干线331的另一端与每个支线332的一端连通，每个支线332的另一端则与气井采油树1的每个出口连通。

第二管道33的这种结构可以保证油井采油树2与气井采油树1之间的稳定连通，也可以实现气井采油树1的每个出口均与油井采油树2的出口连通。

可选地，管道组件3还可包括第三管道34，每个安装管道31的通孔31a可通过第三管道34与集输管道100连通。可以通过安装管道31与第三管道34实现与集输管道100之间的快速连通。

参考图1可知，采油树系统还包括阀组4，采油树系统还包括阀组4，阀组4包括流量调节阀41，流量调节阀41设置在第一管道32上，且第二管道33的一端位于流量调节阀41与油井采油树2的出口之间。

流量调节阀41可以调节从油井采油树2的出口流出并从第一管道32内直接进入集输管道100内的油液的量，进而调节从油井采油树2的出口流出并从第二管道33分流至节流装置12的出口的油液的量，保证流经节流装置12的出口的高温液的压力足够。

需要说明的是，在第二管道33包括干线331与多个支线332时，则为干线331远离支线332的一端与第一管道32的中部连通，且干线331远离支线332的一端位于流量调节阀41与油井采油树2的出口之间。

可选地，阀组4还可包括伴热开关阀42，每个第二管道33的干线331上均可设置一个伴热开关阀42。

伴热开关阀42便于控制高温液是否需要流经节流装置12的出口。

示例性地，伴热开关阀42也可为流量调节阀。可以控制经过节流装置12的出口的高温液的量。

参考图1可知，阀组4还可包括出口阀43，出口阀43可设置在节流装置12的入口与气井采油树主体11之间。

出口阀43可以控制气井采油树主体11的工作状态，以控制天然气是否产出，关闭出口阀43之后，也可以对气井采油树主体11的出口处的节流装置12及其他管道进行维修或更换。

示例性地，阀组4还可包括集输管道截止阀44，集输管道截止阀44则可设置在第三管道34上。

集输管道截止阀44可以控制节流装置12与集输管道100之间的连接与关闭，以改变气井采油树1与集输管道100之间的连通状态。

参考图1可知，采油树系统还包括压力监测组件5，压力监测组件5包括油井压力表51、气井压力表52与节流装置压力表53，油井压力表51用于监测油井采油树2的出口处的压力，气井压力表52用于监测气井采油树主体11的出口与节流装置12的入口之间的压力，节流装置压力表53用于监测节流装置12的出口处的压力。

油井压力表51、气井压力表52与节流装置压力表53可以对油井采油树2的出口、气井采油树主体11的出口与节流装置12的入口之间、节流装置12的出口处的压力进行监测。反应油井采油树2、气井采油树1与节流装置12相关的压力，并可以根据这些压力改变油井采油树2、气井采油树1与节流装置12的工作状态。

参考图1可知，在本公开所提供的实现方式中，油井压力表51的探针可设置在油井采油树2的出口处，气井压力表52的探针可以设置在气井采油树主体11内，节流装置压力表53的探针可以设置在安装管道31的另一端。

气井压力表52可能受到的液体冲击较小，节流装置压力表53可以与高温液接触，不会受到冻堵的影响，便于气井压力表52与节流装置压力表53的稳定监测与安装。

在本公开所提供的其他实现方式中，气井压力表52与节流装置压力表53也可以分别设置在气井采油树主体11的出口与节流装置12的入口之间、节流装置12的出口处。本公开对此不做限制。

图2是本公开实施例提供的节流装置的结构示意图，参考图2可知，节流装置12包括安装筒121、压紧筒122与节流控制油嘴123；安装筒121的第一端与气井采油树主体11的出口连通，安装筒121的第二端与油井采油树2的出口连通；压紧筒122的第一端同轴固定在安装筒121的第二端内；节流控制油嘴123的一端同轴固定在压紧筒122的第一端。

可以将安装筒121的第一端同轴连接在气井采油树主体11的出口上，天然气从气井采油树主体11流出进入安装筒121内，并通过安装筒121内的节流控制油嘴123流出。节流控制油嘴123本身则可固定在压紧筒122的第二端上，压紧筒122的第一端则固定于安装筒121的第二端。节流装置12的这种结构，节流控制油嘴123不与安装筒121直接连接，可以通过压紧筒122将节流控制油嘴123放置在安装筒121内，方便节流控制油嘴123的拆装。且节流控制油嘴123位于安装筒121内，直接承受高温液的冲击的是压紧筒122而不是节流控制油嘴123，也可以保证节流控制油嘴123的稳定使用。

可选地，安装筒121的第二端的外周壁上具有螺纹121a。

安装筒121可通过螺纹121a实现与安装管道31的快速连接，便于实现节流装置12与安装管道31的拆装。

参考图2可知，压紧筒122的内孔为122a。用于通过天然气。

需要说明的是，需要调节节流装置12的出口压力时，可以直接通过更换节流控制油嘴123，改变节流控制油嘴123的尺寸规格来实现。

参考图2可知，节流控制油嘴123上具有天然气通道123a。

可选地，节流装置12还包括液体接触片124，液体接触片124连接在压紧筒122的第二端的外周壁上。

液体接触片124在可以增加高温液与节流装置12的出口的接触面积，提高防止冻堵的效果。

示例性地，节流装置12包括多个液体接触片124，且多个液体接触片124沿压紧筒122的周向等距间隔设置在压紧筒122上。可以增加加热面积且不影响天然气的流出。

图3是本公共实施例提供的节流装置的侧视图，参考图3可知，压紧筒122整体可呈棱柱状。便于压紧筒122的拆装。

可选地，节流装置12中的节流控制油嘴123可采用陶瓷材料制作。便于制备与更换。

可选地，节流装置12除节流控制油嘴123之外的其他结构则可采用铸铁材料制备。强度较高可以使用较长时间。

陶瓷材料制作得到的节流装置12的硬度较大且较为耐用，可以承受高温液与天然气的冲击，保证节流装置12本身的稳定使用。

图4是本公开实施例提供的高温液流向示意图，参考图4可知，节流装置12的出口，可处于第三管道34与安装管道31的连接处。油液从安装管道31进入第三管道34时流经节流装置12的出口，可以对节流装置12进行加热。

需要说明的是，图4对应图1中气井采油树1的右边的出口。

在本公开所提供的一种实现方式中，采油树系统可应用在设置有丛式井组的油气藏的中，也可以应用在不设置有丛式井组的油气藏中，本公开对此不做限制。

以上所述，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已通过实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种采油树系统，其特征在于，所述采油树系统包括气井采油树(1)、油井采油树(2)和管道组件(3)；

所述气井采油树(1)包括气井采油树主体(11)与节流装置(12)，所述气井采油树主体(11)的出口与所述节流装置(12)的进口连通，所述节流装置(12)的出口用于与集输管道(100)连通，所述节流装置(12)包括安装筒(121)、压紧筒(122)与节流控制油嘴(123)，所述安装筒(121)的第一端与所述气井采油树主体(11)的出口连通，所述安装筒(121)的第二端与所述油井采油树(2)的出口连通，所述压紧筒(122)的第一端同轴固定在所述安装筒(121)的第二端内，所述节流控制油嘴(123)的一端同轴固定在所述压紧筒(122)的第一端；

所述油井采油树(2)的出口与所述节流装置(12)的出口连通，所述油井采油树(2)的出口压力大于所述节流装置(12)的出口压力；

所述管道组件(3)包括安装管道(31)，所述安装管道(31)套设在所述节流装置(12)外，所述安装管道(31)的第一端与所述气井采油树主体(11)的出口连通，所述安装管道(31)的管壁上具有用于与所述集输管道(100)连通的通孔(31a)，所述通孔(31a)的轴线所在直线经过所述节流装置(12)的出口，所述安装管道(31)的第二端与所述油井采油树(2)的出口连通。

2.根据权利要求1所述的采油树系统，其特征在于，所述节流装置(12)还包括液体接触片(124)，所述液体接触片(124)连接在所述压紧筒(122)的第二端的外周壁上。

3.根据权利要求1所述的采油树系统，其特征在于，所述管道组件(3)还包括第一管道(32)与第二管道(33)，所述第一管道(32)的两端分别与所述油井采油树(2)的出口及所述集输管道(100)连通，所述第二管道(33)的两端分别与所述第一管道(32)的中部及所述安装管道(31)的第一端连通。

4.根据权利要求3所述的采油树系统，其特征在于，所述采油树系统还包括阀组(4)，所述阀组(4)包括流量调节阀(41)，所述流量调节阀(41)设置在所述第一管道(32)上，且所述第二管道(33)的一端位于所述流量调节阀(41)与所述油井采油树(2)的出口之间。

5.根据权利要求1或2所述的采油树系统，其特征在于，所述油井采油树(2)的出口压力高于所述节流装置(12)的出口压力0.1～0.2MPa。

6.根据权利要求1或2所述的采油树系统，其特征在于，所述油井采油树(2)用于安装在产出的油液的温度为45～65摄氏度的开发井上。

7.根据权利要求1或2所述的采油树系统，其特征在于，所述采油树系统还包括压力监测组件(5)，所述压力监测组件(5)包括油井压力表(51)、气井压力表(52)与节流装置压力表(53)，所述油井压力表(51)用于监测所述油井采油树(2)的出口处的压力，所述气井压力表(52)用于监测气井采油树主体(11)的出口与节流装置(12)的入口之间的压力，所述节流装置压力表(53)用于监测所述节流装置(12)的出口处的压力。

8.根据权利要求1或2所述的采油树系统，其特征在于，所述采油树系统包括多个所述油井采油树(2)，所述节流装置(12)的出口分别与多个所述油井采油树(2)的出口连通。