CN114233254B - 一种集成泡排与增压功能的排水采气装置的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成泡排与增压功能的排水采气装置，包括：输入管路；输出管路；缓冲模块；增压模块；分离模块；泡排模块；控制模块。当执行增压工艺时，井口来气依次在缓冲模块中进行气液分离、增压模块进行增压、分离模块进行油气分离后外输至外部，同时，由缓冲模块分离出的液体，在经过增压模块后一并外输。当执行泡排工艺时，泡排剂在泡排模块中传输，途经增压模块增压后输送至井口。本发明通过不同功能的模块集成，使排水采气装置既可以作为流程泵对泡排剂进行输送，也可作为压缩机对井口来气进行增压输送，有效降低了施工成本，并通过控制模块实现了对排水采气全流程的控制与工艺切换，在保证气田稳产的同时提高了泡排维护效率。

Description

一种集成泡排与增压功能的排水采气装置的施工方法

技术领域

本发明涉及天然气开采技术领域。更具体地说，本发明涉及一种集成泡排与增压功能的排水采气装置与方法。

背景技术

在天然气开采过程中，由于地质层压力较高，水在高压情况下气化，一般随天然气一起从采气井井口输出，但是，随着气田进入开发后期，天然气和气态的水不断的从地质层抽出，采气井中压力逐渐降低，气态的水液化成液态水，在天然气井底部形成积液，影响天然气的正常输出，严重的甚至造成关井停产。目前常用的提产措施主要有排水采气工艺和增压采气工艺，前者通过向井内注入泡排剂将井底积液举升至地面来进行提产，后者通过在井口设置压缩机进行增压输送，降低气井井口的流动压力来实现提产。

据调研所知目前国内的气田已逐步进入开采后期，大约30％左右属于低压气井，余下的70％气井预计每年有5％―10％进入低压状态。由于低压气井井口压力不足，气井濒临枯竭；同时积液愈加严重，导致泡排频度加大，而现有人工泡排方式难以维系气田稳产需要，因此单一的增压或排液措施已难以满足生产需求。

为解决上述问题，需要提供一种新型复合排水采气装置及其施工方法，进一步降低井口压力并提高泡排维护效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种集成泡排与增压功能的排水采气装置及其施工方法，通过将泡排装置与增压装置集成在同一系统内，使排水采气装置既可以作为流程泵对泡排剂进行输送，也可作为压缩机对井口来气进行增压输送，有效降低了施工成本，并通过控制模块实现了对排水采气全流程的自动控制与工艺切换，在保证气田稳产的同时提高了泡排维护效率。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种集成泡排与增压功能的排水采气装置，包括：

输入管路，其输入端与井口采气树连通；

输出管路，其输出端与外部集气装置连通；

缓冲模块，其包括缓冲罐，其输入端通过第一缓冲管与所述输入管路的输出端连通；第二缓冲管，其一端与所述缓冲罐的出气口连通；第三缓冲管，其一端与所述缓冲罐的出液口连通；

增压模块，其包括混输泵，其输入端与所述第二缓冲管的另一端连通；第一增压管，其一端与所述混输泵的输出端连通；抽水泵，其输入端与所述第三缓冲管的另一端连通；第二增压管，其一端与所述抽水泵的输出端连通，另一端与所述输出管路的输入端连通；

分离模块，其包括分离器，其输入端与所述第一增压管的另一端连通；第一分离管，其一端与所述分离器的出气口连通，另一端与所述输出管路的输入端连通；

泡排模块，其包括泡排剂配置装置，其设置为用于配置并输出泡排剂；泡排管，其一端与所述泡排剂配置装置的输出端连通，另一端与所述混输泵的输入端连通；连接管，其两端分别位于所述分离器的输入端与出气口处，所述连接管连通所述第一增压管与所述第一分离管；旁通管，其连通所述输入管路的输出端与所述输出管路的输入端；

控制模块，其包括多个电动阀，其分别设置在所述输入管路、所述输出管路、所述第二缓冲管、所述第三缓冲管、所述第一增压管、所述泡排管、所述连接管、所述旁通管上，任一电动阀设置为用于控制对应管路的通断；控制器，其与所述多个电动阀电连接；

其中，位于所述连接管上的电动阀与位于所述第一增压管上的电动阀处于并联连接状态。

优选的是，所述集成泡排与增压功能的排水采气装置，还包括润滑模块，其包括第二分离管，其一端与所述分离器的出油口连通；齿轮泵，其进油口与所述第二分离管的另一端连通；润滑管，其一端与所述齿轮泵的出油口连通，另一端与所述混输泵的输入端连通；空冷器，其设置在所述润滑管上，所述空冷器设置为用于对所述润滑管内的油性介质进行冷却；

所述多个电动阀还包括设置在所述第二分离管上的电动阀，其与所述控制器电连接。

优选的是，所述集成泡排与增压功能的排水采气装置，还包括液位控制模块，其包括两个传感器，其分别设置为用于检测所述缓冲罐和所述分离器内的液位高度，任一传感器与所述控制器电连接。

优选的是，所述集成泡排与增压功能的排水采气装置，还包括两个过滤器，其分别设置在所述第一缓冲管与所述第二分离管上，任一过滤器设置为用于过滤对应管路内流体中的杂质。

优选的是，所述集成泡排与增压功能的排水采气装置，还包括多个单向阀，其分别设置在所述第二缓冲管、所述第二增压管、所述第一分离管、所述泡排管、所述润滑管上，任一单向阀设置为用于控制对应管路内的流体运动方向。

优选的是，所述集成泡排与增压功能的排水采气装置，还包括数据采集模块，其与所述控制器电连接，所述数据采集模块包括油压传感器，其设置在井口采气树的油管线上；套压传感器，其设置在井口采气树的套管线上；两个流量计，其分别设置在所述第一缓冲管和所述第一分离管上；两个压力传感器，其分别设置在所述混输泵的输入端与输出端；温度传感器，其设置在所述第一增压管上。

本发明还提供了一种集成泡排与增压功能的排水采气装置的施工方法，包括：

S1、使用数据采集模块采集数据并将其传递给远程控制中心进行在线积液诊断，根据诊断结果选择工艺模式：单泡排、单增压或先泡排后增压，并计算泡排剂注入量、加注时间、增压抽吸时间，然后向控制器发送指令实现工艺模式的切换；

S2、当执行单增压工艺时，打开输入管路、输出管路、第二缓冲管、第三缓冲管、第一增压管、第二分离管上的电动阀，关闭泡排管、连接管、旁通管上的电动阀，使井口来气依次在缓冲模块中进行气液分离、增压模块进行增压、分离模块进行油气分离后外输至外部集气装置，同时，由缓冲模块分离出的液体，在经过增压模块增压后一并外输；

当执行单泡排工艺时，打开输入管路、泡排管、连接管、旁通管上的电动阀，关闭输出管路、第二缓冲管、第三缓冲管、第一增压管、第二分离管上的电动阀，使泡排剂在泡排模块中传输，途经增压模块增压后输送至井口。

优选的是，所述集成泡排与增压功能的排水采气装置的施工方法，S1中，所述在线积液诊断的方法包括：

S11、在远程控制中心输入井筒的结构参数，包括油套管尺寸、气体相对密度、油管下深，同时基于临界流速法建立临界携液流量的理论模型；

S12、使用数据采集模块采集井口采气树的油管和套管压力、井口来气流量、混输泵输入端压力、混输泵输出端压力、混输泵输出端温度、混输泵输出端流量的数据并传递至远程控制中心；

S13、通过临界携液流量的理论模型对S12中采集的数据进行积液诊断，判断井筒积液情况并计算井筒积液量；

S14、根据井筒积液情况和井筒积液量选择排液的工艺模式。

优选的是，所述集成泡排与增压功能的排水采气装置的施工方法，S2中，通过液位控制模块分别对抽水泵和所述第二增压管上的电动泵、齿轮泵和所述第二分离管上的电动泵进行连锁控制。

本发明至少包括以下有益效果：

1、在单一增压或泡排措施不满足生产要求的情况下，本发明所述的集成泡排与增压功能的排水采气装置，可通过一套装置实现两种工艺，并通过不同模块间的连接与设计实现泡排与增压工艺的切换，有效降低了施工成本；

2、本发明可以实现对单井/多井进行泡排剂加注或增压输送(负压排液)，并采用积液在线诊断方法，根据积液情况选择合适的工艺模式，以应对处理多种井筒积液情况，实现了更好的排水采气效果，提高了产能；另外，排水采气装置的施工流程操作简单，在多井作业模式下能够进一步提高作业效率，降低作业成本；

3、本发明通过数据采集模块采集排水采气装置中与积液相关的数据，并通过控制器与远程控制中心配合实现排水采气的全流程自动化控制，其中，在线积液诊断的方法能够实现工艺模式的自动判断与选择，智能化程度高，减少了人为操作失误带来的风险点，实现数字化气田智能生产。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明一个实施例的一种集成泡排与增压功能的排水采气装置的结构示意图；

图2为上述实施例中所述数据采集模块的分布示意图；

图3为本发明一个实施例的一种集成泡排与增压功能的排水采气装置的施工方法中S1的流程图；

图4为上述实施例中所述在线积液诊断方法的控制原理示意图。

附图标记说明：

1、集成泡排与增压功能的排水采气装置；2、管汇撬一；3、管汇撬二；4、管汇撬三；5、电动阀一；6、电动阀二；7、泡排剂配置装置；8、电动阀三；9、缓冲罐；10、电动阀四；11、三相流量计；12、抽水泵；13、单向阀一；14、第一过滤器；15、齿轮泵；16、单向阀二；17、电动阀五；18、第二过滤器；19、电动阀六；20、单相流量计；21、单向阀三；22、分离器；23、电动阀七；24、电动阀八；25、温度传感器；26、第二压力传感器；27、空冷器；28、混输泵；29、第一压力传感器；30、单向阀四；31、单向阀五；32、电动阀九；33、电动阀十；34、电动阀十一；35、电动阀十二；36、油压传感器一；37、套压传感器一；38、油压传感器二；39、套压传感器二；40、油压传感器三；41、套压传感器三；42、采气树一；43、采气树二；44、采气树三。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-4所示，本发明提供一种集成泡排与增压功能的排水采气装置1，包括：

输入管路，其输入端与井口采气树连通；

输出管路，其输出端与外部集气装置连通；

缓冲模块，其包括缓冲罐9，其输入端通过第一缓冲管与所述输入管路的输出端连通；第二缓冲管，其一端与所述缓冲罐9的出气口连通；第三缓冲管，其一端与所述缓冲罐9的出液口连通；

增压模块，其包括混输泵28，其输入端与所述第二缓冲管的另一端连通；第一增压管，其一端与所述混输泵28的输出端连通；抽水泵12，其输入端与所述第三缓冲管的另一端连通；第二增压管，其一端与所述抽水泵12的输出端连通，另一端与所述输出管路的输入端连通；

分离模块，其包括分离器22，其输入端与所述第一增压管的另一端连通；第一分离管，其一端与所述分离器22的出气口连通，另一端与所述输出管路的输入端连通；

泡排模块，其包括泡排剂配置装置7，其设置为用于配置并输出泡排剂；泡排管，其一端与所述泡排剂配置装置7的输出端连通，另一端与所述混输泵28的输入端连通；连接管，其两端分别位于所述分离器22的输入端与出气口处，所述连接管连通所述第一增压管与所述第一分离管；旁通管，其连通所述输入管路的输出端与所述输出管路的输入端；

控制模块，其包括多个电动阀，其分别设置在所述输入管路、所述输出管路、所述第二缓冲管、所述第三缓冲管、所述第一增压管、所述泡排管、所述连接管、所述旁通管上，任一电动阀设置为用于控制对应管路的通断；控制器，其与所述多个电动阀电连接；

其中，位于所述连接管上的电动阀与位于所述第一增压管上的电动阀处于并联连接状态。

上述技术方案中，对所述输入管路、所述输出管路、所述第二缓冲管、所述第三缓冲管、所述旁通管、所述连接管、所述第一增压管、所述泡排管上的电动阀依次编号为：电动阀一5、电动阀二6、电动阀三8、电动阀四10、电动阀六19、电动阀七23、电动阀八24、电动阀九32。

在增压采气时，需启用输入管路、输出管路、缓冲模块、增压模块、分离模块，对应的，需要打开电动阀一5、电动阀二6、电动阀三8、电动阀四10、电动阀八24，关闭电动阀六19、电动阀七23、电动阀九32，上述对电动阀的控制均通过控制模块的控制器实现，控制器可接收外部指令，根据当前的工艺模式控制对应的管路实现通断。其中，井口来气经输入管路、第一缓冲管进入缓冲罐9的输入端，缓冲罐9用于对内部流体进行气液稳定并初步分离气体和液体；增压模块的主要增压部件包括混输泵28和抽水泵12，在本实施例中，所述混输泵28为一种国内已实现技术突破的可实现0～100％气液混输的泵，既可以作为流程泵对液态泡排剂进行输送，也可作为压缩机对气井采出气进行增压输送，混输泵为偏心转子泵，经缓冲罐9分离出的气体经第二缓冲管输入混输泵28进行增压，经缓冲罐9分离出的液体经第三缓冲管输入抽水泵12进行增压；经混输泵28增压后的气体经第一增压管进入分离器22中进行油气分离后通过第一分离管输出(进入输出管路)，经抽水泵12增压后的液体通过第二增压管输出(进入输出管路)，在输出管路的输入端，高压气体和高压液体发生混合后一并外输。上述过程中，排水采气装置通过增压的方式进行排水采气，可有效降低井口回压及井筒内流体阻力、增大举升压差，大幅度提高排液能力，从而提高产能。

在泡排过程中，需启用输入管路、泡排模块和增压模块的混输泵28部分，对应的，需要打开电动阀一5、电动阀六19、电动阀七23、电动阀九32，关闭电动阀二6、电动阀三8、电动阀四10、电动阀八24。其中，泡排剂配置装置7为常见的混合槽，向混合槽内加入合适比例的材料进行泡排剂的配置，混合槽内还设有动力泵，启动时可对混合槽内部进行加压，使泡排剂自动通过泡排管流入混输泵28内；混输泵也作为动力装置推动泡排剂继续向第一增压管和连接管中流动，最后泡排剂经过旁通管后从输出端反向进入输入管路内，并流入井口，实现了向气井注入泡排剂的功能，减少了井筒内气流举升过程中液体的“滑脱损失”，从而提高产能。

另外，泡排模块的旁通管还能够实现对井口快速降压的功能，当井口压力较高时，可仅打开电动阀一5、电动阀二6、电动阀六19，关闭其余所有电动阀，此时，井口来气可直接通过旁通管线外输。

本发明将泡排装置与增压装置集成在同一系统内，使排水采气装置既可以作为流程泵对泡排剂进行输送，也可作为压缩机对井口来气进行增压输送，有效降低了施工成本，并通过控制模块实现了对排水采气全流程的自动控制与工艺切换，在保证气田稳产的同时提高了泡排维护效率。

在另一技术方案中，所述的集成泡排与增压功能的排水采气装置1，还包括润滑模块，其包括第二分离管，其一端与所述分离器22的出油口连通；齿轮泵15，其进油口与所述第二分离管的另一端连通；润滑管，其一端与所述齿轮泵15的出油口连通，另一端与所述混输泵28的输入端连通；空冷器27，其设置在所述润滑管上，所述空冷器27设置为用于对所述润滑管内的油性介质进行冷却；

所述多个电动阀还包括设置在所述第二分离管上的电动阀，其与所述控制器电连接。

其中，混输泵28工作需要润滑介质进行润滑，经分离器分离出的油性介质可作为润滑介质重复利用，对混输泵28进行润滑。具体的，分离器22分离出的油性介质从出油口进入第二分离管，当第二分离管上的电动阀在控制器控制下处于开启状态时，油性介质通过齿轮泵15进入润滑管，并经空冷器27冷却后回送到混输泵28的入口(输入端)处。在使用排水采气装置进行施工时，润滑介质的首次充入和后续补充通过向分离器22注入润滑油实现。从而，对采气过程中产生的副产物进行充分利用，进一步降低施工成本。

在另一技术方案中，所述的集成泡排与增压功能的排水采气装置1，还包括液位控制模块，其包括两个传感器，其分别设置为用于检测所述缓冲罐9和所述分离器22内的液位高度，任一传感器与所述控制器电连接。其中，所述传感器均为液位传感器，两个传感器分别设置在缓冲罐9和分离器22的内部，缓冲罐9中进行气液分离后的液体会蓄积在罐体内，当对应传感器检测到罐内液位超出设定的高度时，传感器对控制器发出信号，通过控制器控制打开第三缓冲管上的电动泵和增压模块中的抽水泵12，使缓冲罐9内的液体排出(通过第二增压管外输)，直至检测液位达到设定的低位值，然后关闭电动阀并停止抽水泵12的工作；分离器22中进行油气分离后的油性介质会蓄积在分离器22内部，同理，当对应传感器检测到分离器22内油性介质的液位超出设定的高度时，传感器对控制器发出信号，通过控制器控制打开齿轮泵15和第二分离管上的电动阀，使分离器22内的油性介质沿第二分离管-齿轮泵15-润滑管-空冷器27排出(至混输泵28的输入端处)，并对混输泵28的工作进行润滑，直至检测液位达到设定的低位值，然后关闭电动阀并停止抽水泵12的工作。通过上述连锁控制的方法可以实现润滑模块和缓冲模块中液体分离部分的自动化控制，根据液位传感器实时反馈的信息，通过控制模块实现对缓冲罐9和分离器22内的液体排出时间和排出量的控制，优化了排水采气装置内部的工作模式，使其更加高效合理。

在另一技术方案中，所述的集成泡排与增压功能的排水采气装置1，还包括两个过滤器，其分别设置在所述第一缓冲管与所述第二分离管上，任一过滤器设置为用于过滤对应管路内流体中的杂质。其中，设置在第一缓冲管上的过滤器为第一过滤器14，其用于过滤井口来气中的杂质；设置在第二分离管上的过滤器为第二过滤器18，其设置为用于过滤经分离器分离出的油性介质中的杂质。

在另一技术方案中，所述的集成泡排与增压功能的排水采气装置1，还包括多个单向阀，其分别设置在所述第二缓冲管、所述第二增压管、所述第一分离管、所述泡排管、所述润滑管上，任一单向阀设置为用于控制对应管路内的流体运动方向。具体的，第二缓冲管上的单向阀为单向阀四30，其控制流体运动方向为由缓冲罐9的出气口到混输泵28的输入端；第二增压管上的单向阀为单向阀二16，其控制流体运动方向为由分离器22的出油口到齿轮泵15的进油口；第一分离管上的单向阀为单向阀三21，其控制流体运动方向为由分离器22的出气口到输出管路的输入端；泡排管上的单向阀为单向阀五31，其控制流体运动方向为由泡排剂配置装置7的输出端到混输泵28的输入端；润滑管的单向阀为单向阀一13，其控制流体运动方向为由齿轮泵15的出油口到空冷器27的输入端。上述单向阀的作用均为防止管路内部流体反向回流至上一部件，影响排水采气装置的正常工作。

在另一技术方案中，所述的集成泡排与增压功能的排水采气装置1，还包括数据采集模块，其与所述控制器电连接，所述数据采集模块包括油压传感器，其设置在井口采气树的油管线上；套压传感器，其设置在井口采气树的套管线上；两个流量计，其分别设置在所述第一缓冲管和所述第一分离管上；两个压力传感器，其分别设置在所述混输泵28的输入端与输出端；温度传感器25，其设置在所述第一增压管上。其中，数据采集模块的各采集部件分别设置在排水采气装置的不同管路上，用于监测与气井积液相关的参数。具体的，油压传感器和套压传感器分别检测井口采气树油、套管线的压力；位于第一缓冲管上的流量计为三相流量计11，用于采集井口来气的流量，位于第一分离管上的流量计为单相流量计20，用于采集混输泵28的输出端流量；设置在混输泵28输入端的压力传感器为第一压力传感器29，其设置在第二缓冲管与泡排管的交汇处，用于采集混输泵28的入口压力，设置在混输泵28输出端的压力传感器为第二压力传感器26，其设置在第一增压管上，用于采集混输泵28的出口压力；温度传感器25用于采集混输泵28的出口温度。所述数据采集模块在采集到实时数据后将其以电信号的形式传递至控制器，控制模块还包括远程控制中心，其搭载有积液在线诊断软件，能够及时对采集到的数据进行处理和分析，控制器与远程控制中心能够进行双向数据传输，采集数据在传输至控制器后被继续传递至远程控制中心进行积液在线诊断，并在完成积液诊断后，根据诊断结果向控制器发送增压或泡排的工艺指令，控制器根据指令自动控制电动阀和其他硬件进行工作模式的切换，从而实现工艺流程的切换。

另外，根据混输泵的处理能力，丛式井的井口数量可以不止一个，当井口数量为两口或多口时，可以设置多组连接装置对井口采气树与排水采气装置的输入管路进行连通。在本实施例中，如图2所示，有三个井口采气树，分别为采气树一42、采气树二43、采气树三44，对应设置有三组连接装置，任一组连接装置包括采气管，其一端与所述输入管路的输入端连通；管汇撬，其连通所述采气管的另一端与对应的井口采气树的输出端。与三个采气树相对应的三个管汇撬分别为管汇撬一2、管汇撬二3、管汇撬三4。所述管汇撬可以是一种四通阀组，无论油管采气还是套管采气，均可实现增压输送；也可选择直接向油管或套管注入泡排剂进行排水。三个采气管上分别设有电动阀十一34、电动阀十33、电动阀十二35，可通过上述三个电动阀启闭实现对任意单井的施工或同时对多口井采取措施。数据采集模块的油压传感器和套压传感器安装在管汇撬与井口采气树连接的油套管上，位于采气树一42和管汇撬一2之间的是油压传感器一36和套压传感器一37，位于采气树二43和管汇撬二3之间的是油压传感器二38和套压传感器二39，位于采气树三44和管汇撬三4之间的是油压传感器三40和套压传感器三41。

本发明还公开了一种集成泡排与增压功能的排水采气装置1的施工方法，包括：

S1、使用数据采集模块采集数据并将其传递给远程控制中心进行在线积液诊断，根据诊断结果选择工艺模式：单泡排、单增压或先泡排后增压，并计算泡排剂注入量、加注时间、增压抽吸时间，然后向控制器发送指令实现工艺模式的切换；

S2、当执行单增压工艺时，打开输入管路、输出管路、第二缓冲管、第三缓冲管、第一增压管、第二分离管上的电动阀，关闭泡排管、连接管、旁通管上的电动阀，使井口来气依次在缓冲模块中进行气液分离、增压模块进行增压、分离模块进行油气分离后外输至外部集气装置，同时，由缓冲模块分离出的液体，在经过增压模块增压后一并外输；

当执行单泡排工艺时，打开输入管路、泡排管、连接管、旁通管上的电动阀，关闭输出管路、第二缓冲管、第三缓冲管、第一增压管、第二分离管上的电动阀，使泡排剂在泡排模块中传输，途经增压模块增压后输送至井口。

上述技术方案中，通过数据采集模块采集排水采气装置中与积液相关的数据包括：井口采气树油、套管线的压力，井口来气的流量，混输泵28的输出端流量，混输泵28的入口压力，混输泵28的出口压力，混输泵28的出口温度等。数据采集模块采集的数据经控制器发送给远程控制中心，远程控制中心在进行在线积液诊断后，根据诊断结果选择合适的工艺模式，并计算确定当前工艺执行的起止时间，最后将对应的指令发送至控制器，通过控制器控制电动阀的通断及排水采气装置中各部件(空冷器27、齿轮泵15、抽水泵12)的工作状态来实现工艺模式的选择与切换。其中，在线积液诊断的方法能够实现工艺模式的自动判断与选择，智能化程度高，减少了人为操作失误带来的风险点，实现数字化气田智能生产。

在另一技术方案中，所述的集成泡排与增压功能的排水采气装置1的施工方法，S1中，所述在线积液诊断的方法包括：

S11、在远程控制中心输入井筒的结构参数，包括油套管尺寸、气体相对密度、油管下深，同时基于临界流速法建立临界携液流量的理论模型；

S12、使用数据采集模块采集井口采气树的油管和套管压力、井口来气流量、混输泵28输入端压力、混输泵28输出端压力、混输泵28输出端温度、混输泵28输出端流量的数据并传递至远程控制中心；

S13、通过临界携液流量的理论模型对S12中采集的数据进行积液诊断，判断井筒积液情况并计算井筒积液量；

S14、根据井筒积液情况和井筒积液量选择排液的工艺模式。

上述技术方案中，在作业开始前，首先在远程控制中心输入井筒的结构参数，包括油套管尺寸、气体相对密度、油管下深等参数，同时基于临界流速法建立临界携液流量的理论模型。当数据采集模块采集到气井有关积液的相关参数并发送给控制模块(远程控制中心)后，通过理论模型进行积液诊断，判断井筒的积液量及积液情况，并判断选择合适的工艺：单泡排、单增压、先泡排后增压；然后计算泡排剂注入量及加注时间以及装置增压抽吸的时间，并向控制器发送工艺控制指令，控制器向排水采气装置中的各硬件结构发送具体的通断/工作模式指令，最终实现工艺流程的切换。

在另一技术方案中，所述的集成泡排与增压功能的排水采气装置1的施工方法，S2中，通过液位控制模块分别对抽水泵12和所述第二增压管上的电动泵、齿轮泵15和所述第二分离管上的电动泵进行连锁控制。具体的，当传感器检测到缓冲罐9内的液位超过设定高度值，则开启电动阀四10和抽水泵12将内部液体排出，直至液位达到设定的低位值则关闭电动阀四10和抽水泵12。同理，当传感器检测到分离器22内的液位超过设定高度值，则开启电动阀五17和齿轮泵15将内部油性介质经第二过滤器18过滤后排出(循环利用)，直至液位达到设定的低位值则关闭电动阀五17和齿轮泵15。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种集成泡排与增压功能的排水采气装置的施工方法，其特征在于，所述集成泡排与增压功能的排水采气装置包括：

输入管路，其输入端与井口采气树连通；

输出管路，其输出端与外部集气装置连通；

缓冲模块，其包括缓冲罐，其输入端通过第一缓冲管与所述输入管路的输出端连通；第二缓冲管，其一端与所述缓冲罐的出气口连通；第三缓冲管，其一端与所述缓冲罐的出液口连通；

增压模块，其包括混输泵，其输入端与所述第二缓冲管的另一端连通；第一增压管，其一端与所述混输泵的输出端连通；抽水泵，其输入端与所述第三缓冲管的另一端连通；第二增压管，其一端与所述抽水泵的输出端连通，另一端与所述输出管路的输入端连通；

分离模块，其包括分离器，其输入端与所述第一增压管的另一端连通；第一分离管，其一端与所述分离器的出气口连通，另一端与所述输出管路的输入端连通；

泡排模块，其包括泡排剂配置装置，其设置为用于配置并输出泡排剂；泡排管，其一端与所述泡排剂配置装置的输出端连通，另一端与所述混输泵的输入端连通；连接管，其两端分别位于所述分离器的输入端与出气口处，所述连接管连通所述第一增压管与所述第一分离管；旁通管，其连通所述输入管路的输出端与所述输出管路的输入端；

控制模块，其包括多个电动阀，其分别设置在所述输入管路、所述输出管路、所述第二缓冲管、所述第三缓冲管、所述第一增压管、所述泡排管、所述连接管、所述旁通管上，任一电动阀设置为用于控制对应管路的通断；控制器，其与所述多个电动阀电连接；其中，位于所述连接管上的电动阀与位于所述第一增压管上的电动阀处于并联连接状态；

润滑模块，其包括第二分离管，其一端与所述分离器的出油口连通；齿轮泵，其进油口与所述第二分离管的另一端连通；润滑管，其一端与所述齿轮泵的出油口连通，另一端与所述混输泵的输入端连通；空冷器，其设置在所述润滑管上，所述空冷器设置为用于对所述润滑管内的油性介质进行冷却；所述多个电动阀还包括设置在所述第二分离管上的电动阀，其与所述控制器电连接；

数据采集模块，其与所述控制器电连接，所述数据采集模块包括油压传感器，其设置在井口采气树的油管线上；套压传感器，其设置在井口采气树的套管线上；两个流量计，其分别设置在所述第一缓冲管和所述第一分离管上；两个压力传感器，其分别设置在所述混输泵的输入端与输出端；温度传感器，其设置在所述第一增压管上；

所述施工方法包括：

S1、使用数据采集模块采集数据并将其传递给远程控制中心进行在线积液诊断，根据诊断结果选择工艺模式：单泡排、单增压或先泡排后增压，并计算泡排剂注入量、加注时间及增压抽吸时间，然后向控制器发送指令实现工艺模式的切换；

S2、当执行单增压工艺时，打开输入管路、输出管路、第二缓冲管、第三缓冲管、第一增压管、第二分离管上的电动阀，关闭泡排管、连接管、旁通管上的电动阀，使井口来气依次在缓冲模块中进行气液分离、增压模块进行增压、分离模块进行油气分离后外输至外部集气装置，同时，由缓冲模块分离出的液体，在经过增压模块增压后一并外输；

当执行单泡排工艺时，打开输入管路、泡排管、连接管、旁通管上的电动阀，关闭输出管路、第二缓冲管、第三缓冲管、第一增压管、第二分离管上的电动阀，使泡排剂在泡排模块中传输，途经增压模块增压后输送至井口。

2.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述集成泡排与增压功能的排水采气装置还包括液位控制模块，其包括两个传感器，所述两个传感器分别设置为用于检测所述缓冲罐和所述分离器内的液位高度，任一传感器与所述控制器电连接。

3.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述集成泡排与增压功能的排水采气装置还包括两个过滤器，其分别设置在所述第一缓冲管与所述第二分离管上，任一过滤器设置为用于过滤对应管路内流体中的杂质。

4.如权利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述集成泡排与增压功能的排水采气装置还包括多个单向阀，其分别设置在所述第二缓冲管、所述第二增压管、所述第一分离管、所述泡排管、所述润滑管上，任一单向阀设置为用于控制对应管路内的流体运动方向。

5.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，S1中，所述在线积液诊断的方法包括：

S11、在远程控制中心输入井筒的结构参数，包括油套管尺寸、气体相对密度及油管下深，同时基于临界流速法建立临界携液流量的理论模型；

S12、使用数据采集模块采集井口采气树的油管和套管压力、井口来气流量、混输泵输入端压力、混输泵输出端压力、混输泵输出端温度及混输泵输出端流量的数据并传递至远程控制中心；

S13、通过临界携液流量的理论模型对S12中采集的数据进行积液诊断，判断井筒积液情况并计算井筒积液量；

S14、根据井筒积液情况和井筒积液量选择排液的工艺模式。

6.如权利要求2所述的施工方法，其特征在于，S2中，通过液位控制模块分别对抽水泵和所述第二增压管上的电动泵、齿轮泵和所述第二分离管上的电动泵进行连锁控制。