CN117722163A - 一种移动式天然气气举排水的快移设备及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及含水气井开采技术领域,具体地涉及一种移动式天然气气举排水的快移设备及其使用方法,所述快移设备包括拖车、前置处理装置和天然气增压装置;所述拖车包括车头和车桥;所述车桥上设置有天然气增压装置和前置处理装置,所述天然气增压装置与前置处理装置连接;所述前置处理装置包括除泡罐、缓冲分离器、涡流分离器、精密过滤器、气液混输泵、高压柱塞泵;所述天然气增压装置包括发电机组、天然气发动机、往复式压缩机。本发明通过移动设备完成对天然气的预处理和压缩,然后将压缩的天然气打入到气井的油管或者套管,将井底的积液排出,实现气井的稳定排液和持续生产,具有移动方便、安全可靠、适应性强、运行成本低的特点。
Description
技术领域
本发明涉及含水气井开采技术领域,具体地涉及一种移动式天然气气举排水的快移设备及其使用方法。
背景技术
油田含水气井开发后期,随着地层压力的下降,携液能力下降,液体井下积累导致产层水淹,如果不能有效排出产层的积液,会导致产层含水饱和度升高,气相渗透率急剧降低,产气量急剧下降,再次加剧了井筒积液、产层水淹问题,最终导致水锁停喷。
目前常用的排水工艺按照大类,分为强排、物理排液和化学排液。其中气举,属于强排水工艺的一种,气举排液具有作业周期短、适应的气液比和产量变化范围大,适用工况恶劣等特点,是目前最广泛应用的排水技术之一,主要介质为天然气或氮气。采用氮气气举后天然气需要除氮变相提高天然气开采成本,天然气前置后置处理流程复杂,目前采用撬装式,移动性差,利用率低。
天然气气举技术虽然起步晚,因工艺和运行成本优势明显,发展较快,但是撬装式导致设备利用率低。为提高设备使用效率,降低采气成本,有必要设计一种移动方便、安全可靠、适应性强、运行成本低的移动式天然气气举排水的快移设备。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点,提出设计一种移动式天然气气举排水的快移设备及其使用方法,通过移动设备完成对天然气的预处理和压缩,然后将压缩的天然气打入到气井的油管或者套管,利用高压天然气将井底的积液排出,实现气井的稳定排液和持续生产,具有移动方便、安全可靠、适应性强、运行成本低的特点。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:
第一方面,本发明提供一种移动式天然气气举排水的快移设备,包括拖车、前置处理装置和天然气增压装置;
所述拖车包括车头和车桥;其中,所述车头主要采用柴油发动机或者天然气发动机驱动,作为整个设备的牵引部分,将整个设备运输到各个作业现场实现气举排水。所述车桥上设置有天然气增压装置和前置处理装置,所述天然气增压装置与前置处理装置连接;所述车桥主要是承受整个前置处理装置、天然气增压装置等设备的重量,起到移动地基的作用,承受整个机组运行过程中的震动。整个车桥和前置处理装置以及天然气增压装置连接为一个整体,调整整车重心,增加轮胎高度,整车式布置结构合理,整车道路适应性强;
所述前置处理装置包括除泡罐、缓冲分离器、涡流分离器、精密过滤器、气液混输泵、高压柱塞泵;所述除泡罐与缓冲分离器、涡流分离器依次连接,所述涡流分离器与精密过滤器连接,精密过滤器与天然气增压装置连接;所述缓冲分离器底部与气液混输泵的进口连接,气液混输泵的出口与外输管网连接;所述涡流分离器底部与高压柱塞泵的进口连接,高压柱塞泵的出口与外输管网连接;
所述天然气增压装置包括发电机组、天然气发动机、联轴器、离合器、往复式压缩机;所述发电机组通过联轴器与天然气发动机连接,所述天然气发动机通过离合器与往复式压缩机连接。
进一步的,所述外输管网包括外输管路和泄放管路。
进一步的,采用双联过滤器,包括过滤器一和过滤器二,过滤器一和过滤器二可同时使用,也可仅使用其中一个。
进一步的,所述除泡罐和精密过滤器均设置有反冲洗管,定期冲洗以保证过滤质量和精度。
进一步的,所述除泡罐与安装有进口减压阀的进气管连接,所述精密过滤器与安装有出口减压阀的出口管连接。
进一步的,所述缓冲分离器上设置有液位计,液位计连锁控制气液混输泵转速,实现液位平衡控制;所述出口管上设置流量计。
进一步的,所述天然气增压装置还包括天然气冷却器,用于冷却天然气及天然气发动机的水路。
进一步的,所述天然气增压装置还包括控制系统,所述控制系统用于自动控制快移设备的电子元件等设备,实现自动化作业。
第二方面,本发明提供一种移动式天然气气举排水的快移设备的使用方法,包括以下步骤:
步骤1、移动式压缩天然气排水的快移设备达到现场,然后通过轮胎固定座将整个车身进行固定;
步骤2、通过高压管线(由壬接头)将采气树的油管接口连接至快移设备的前置处理装置;
步骤3、通过高压管线(由壬接头)将气液混输泵的接口连接到外输管网;
步骤4、通过高压管线(由壬接头)将天然气增压装置的出口连接到采气树的套管接口;
步骤5、启动天然气发动机,转速增加到1500RPM,带动发电机组进行发电,发出来的电力供应往复式压缩机的润滑油加热、气液混输泵、高压柱塞泵、空冷器的风机、控制系统等;
步骤6、压缩机预润滑完毕,需要气举加载时,将天然气增压装置的离合器关闭,此时天然气发动机和往复式压缩机连接,往复式压缩机进行正常工作;
步骤7、打开前置处理装置的进口减压阀,井口气通过采气树进入到前置处理装置;
步骤8、前置处理装置工作,将处理后的洁净气体进入到天然气增压装置进行压缩,并将压缩后的高压气体通过采气树注入到套管;
步骤9、进入套管的高压气体将井底的积液举出,此时采气树油管出来的气体中的含液量增加;
步骤10、随着含液量的增加,前置处理装置分离出来的液体不断增加,通过气液混输泵的增压将分离出来的液体压入到外输管网,实现密闭排液;
步骤11、当含液量超过70%之后,打开往复式压缩机和天然气发动机之间的离合器,此时往复式压缩机不工作;
步骤12、通过液位计连锁控制气液混输泵达到转速,将含液的天然气直接增压注入到外输管网;
步骤13、随着井底的积液不断排出,气体的含液量逐渐降低,降低到30%以下之后,关闭离合器,此时往复式压缩机继续工作,将高压气体注入套管,进一步排水;
步骤14、通过往复式压缩机间断注入高压气体,直至从采气树出来的气体不含有液滴,此时完成气井的排水作业,断开离合器;
步骤15、停止天然气发动机,切断阀门,断开连接管线,收起轮胎固定座;
步骤16、车辆有序离开场站。
本发明取气后进行过滤分离得到比较洁净的天然气,然后在经过往复式压缩机的增压,使得天然气压力达到20-35Mpa,将高压状态的天然气通过油管或者套管打到地下产气层,将井底的积液通过高压气体作为动力从井口排出,排出积液后整个气井的产气通道通畅,从而增加了天然气气井的产量。具有移动方便、安全可靠、适应性强、运行成本低的特点。
本发明的技术效果:
与现有技术相比,本发明的一种将整个天然气处理撬、压缩撬座和集液座进行整合,使用特种车辆进行运输,并且现场注气排水时设备也是在车辆运行,大大提高了设备的工作效率和移动性。本发明增加除泡设备,使得机组能够处理泡排之后的遗留泡沫,保证了后续增压的稳定工作,适应井口更广。通过在缓冲分离器底部设置气液混输泵,使得整个机组针对井口的排液情况进行及时调整,最终实现了密闭集输,无需在天然气气举的现场额外设置集液撬座。现场通过离合器将天然气发动机和往复式压缩机相连接,通过离合器的连接和分离,使得压缩机能够全流量长时间进行流量控制和调节,增加了排水工作的中机组稳定性。通过配置发电机组,使得机组现场公共资源零需求,既不需要现场提供柴油也不需要提供电力,使得机组适应野外井口现场。通过配置气液混输泵和高压柱塞泵,可以将分离出来的液体增压注入到外输管网,这样现场没有液体排放,实现了密闭集输。
附图说明
图1为本发明移动式天然气气举排水的快移设备结构原理示意图;
图2为本发明前置处理装置结构原理示意图;
图3为本发明快移设备现场作业示意图;
图4为本发明不同井口压力下产气量与最大携液量曲线图。
图中,1、车头;2、车桥;3、发电机组;4、天然气发动机;5、天然气增压装置;6、前置处理装置;7、联轴器;8、离合器;9、降噪房;10、天然气冷却器;11、往复式压缩机;12、轮胎固定座;13、采气树;14、套管;15、油管;16、主切断阀a;17、主切断阀b;18、反冲洗阀a;19、反冲洗阀b;20、主切断阀c;21、主切断阀d;22、反冲洗阀c;23、反冲洗阀d;
61、进口减压阀;62、出口减压阀;63、除泡罐;64、缓冲分离器;65、涡流分离器;66、精密过滤器;67、气液混输泵;68、高压柱塞泵;69、液位计;610、外输管路;611、泄放管路;612、反冲洗管;613、进气管;614、出口管;615、流量计;
661、过滤器一;662、过滤器二。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合说明书附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1:
如图1所示,本实施例涉及的一种移动式天然气气举排水的快移设备,包括拖车、前置处理装置6和天然气增压装置5;
如图1所示,所述拖车包括车头1和车桥2。其中,所述车头1主要采用柴油发动机或者天然气发动机4驱动,作为整个设备的牵引部分,将整个设备运输到各个作业现场实现气举排水。所述车桥2上设置有天然气增压装置5和前置处理装置6,所述天然气增压装置5与前置处理装置6连接;所述车桥2主要是承受整个前置处理装置6、天然气增压装置5等设备的重量,起到移动地基的作用,承受整个机组运行过程中的震动。整个车桥2和前置处理装置6以及天然气增压装置5连接为一个整体,调整整车重心,增加轮胎高度,整车式布置结构合理,整车道路适应性强。
如图2所示,所述前置处理装置6包括除泡罐63、缓冲分离器64、涡流分离器65、精密过滤器66、气液混输泵67、高压柱塞泵68;所述除泡罐63与缓冲分离器64、涡流分离器65依次连接,所述涡流分离器65与精密过滤器66连接,精密过滤器66与天然气增压装置5连接;所述缓冲分离器64底部与气液混输泵67的进口连接,气液混输泵67的出口与外输管网连接;所述涡流分离器65底部与高压柱塞泵68的进口连接,高压柱塞泵68的出口与外输管网连接。所述除泡罐63内置消泡器,使得含有泡沫的气体在通过消泡器时,通过剪切力迅速撕裂泡沫,气泡破裂之后的液体随着气体一同进入缓冲分离器64进行分离。当油气混合物从进油口进入缓冲分离器64,经过能量吸收器后喷到缓冲隔板上,由于压力降低以及扩散作用,使得原油中溶解的天然气游离出来,分离后的液体依靠自身的重力落到容器的底部,从排液口排出,而携带有部分残余液体的天然气又经过气体整流器荷捕雾器后从排气口排出,有效去除气体中的游离水,能够分离95%以上液体,大部分水都是在这里粗分离出来。含有液滴的气体沿切线方向高速注入涡流分离器65锥体内,并由上向下做螺旋运动,使流体在锥体内产生外涡流,气体中的液滴在离心力的作用下被甩向锥体的内壁,在重力及液体的带动下沿着内壁由底流口排出,分离后的洁净气体到达锥体底部后沿锥体的轴线螺旋上升,形成内涡流,由涡旋分离器的出口排出,从而达到气体与液体的分离,有效去除5-25微米的液体。
如图2所示,所述外输管网包括外输管路610和泄放管路611,所述缓冲分离器64底部和涡流分离器65底部均与泄放管路611连接。
如图2所示,所述精密过滤器66采用双联过滤器,包括过滤器一661和过滤器二662,过滤器一661和过滤器二662可同时使用也可单独使用,例如,在过滤器一661除液和除尘能力下降后切换至过滤器二662工作,使得整个机组在运行过程中不停机切换过滤器,提高了机组的使用效率。所述精密过滤器66采用烧结式聚结滤芯,扁状不锈钢金属丝编织而成的网带结构,网呈连环状,可作气液、气固分离,且可拦截部分微粒,进一步去除气体中的轻质颗粒。经过分离器的气体仍然会携带一部分轻质颗粒,过滤器可以进一步加大过滤面积。其中所述的双联过滤器的滤芯采用烧结式丝网滤芯,采用丝网式结构,去除25微米以上的液滴。精过滤采用的是涡流分离器65,高速离心原理分离,主要针对的是小的雾状液滴,去除25微米以下的液体。通过两级分离,提高了液体分离能力,最终除液效率达到5um过滤效率99.5%,提高了处理后天然气的纯净度。另外,正常情况下,滤芯不用更换,只要定期打开反冲机构把滤芯表面的被过滤物从外排口排出,经过过滤后的天然气完全满足天然气发动机的燃烧需要,满足活塞式气体压缩机对气体的要求。
如图2所示,所述除泡罐63和精密过滤器66均设置有反冲洗管612。作为优选,在精密过滤器66上安装有差压变送器,当差压变送器示数过高说明滤芯的过滤效果较差,此时将除泡罐63的主工艺气路阀门(主切断阀a16、主切断阀b17)关闭,打开反冲洗阀a18、反冲洗阀b19,将精密过滤器66的主工艺气路阀门(主切断阀c20、主切断阀d21)关闭,反冲洗阀c22、反冲洗阀d23打开,通过反向的气体的流动实现冲洗滤芯,直到冲洗口排除返进的流体,然后关闭反冲洗阀c22、反冲洗阀d23,打开精密过滤器66的主工艺气路阀门实现正常过滤流程。通过差压变送器监控滤芯状态,通过反冲阀实现滤芯的自清洁,避免了内件的更换,提高了部件的使用寿命和使用效果。
如图2所示,所述除泡罐63与安装有进口减压阀61的进气管613连接,所述精密过滤器66与安装有出口减压阀62的出口管614连接。作为优选方案,将所述进口减压阀61设定压力7Mpa左右,稳定整个前置处理装置6的系统压力,将不稳定的井口压力稳定在7MPa之内,保证后续的气液分离以及净化过程,当井口压力高的时候进口减压阀61减小,井口压力低的时候进口减压阀61增大,即使井口压力不断变化或者压力较高,通过进口减压阀61稳定到恒定压力,这样使得整个前置处理装置6处于稳定压力下工作,能够适应各种井口压力,拓展了机组的适应范围。经过前置处理之后得到压力较高的洁净气体,出口减压阀62设定压力1Mpa,这样使得后续压缩机能够适应1Mpa以上各种压力范围,大大增加了机组的适用范围。通过出口减压阀62的设置使得进入到压缩机和发动机的天然气压力稳定,并且通过进口减压阀61和出口减压阀62的设定压力,使得整个前置处理装置6储存一部分高压天然气,当排水阶段(段塞流,气井出来主要是液体,天然气很少)没有天然气补充时,后续压缩机的发动机采用前置处理储存的天然气作为动力,保证了机组稳定工作,提高了设备的稳定性。
如图2所示,所述缓冲分离器64上设置有液位计69,液位计69连锁控制气液混输泵转速,实现液位平衡控制。所述出口管614上设置流量计615,及时进行注气量统计,方便进行经济效益分析。
所述气液混输泵67采用的旋转式容积泵,可以对气液进行混合压缩。气液混输泵67进口位于缓冲分离器64的底部,出口位于外输管网,主要是在大量排水阶段,井口的气液混合物直接经过泵压缩至外输管网。在集中排液阶段,井口80%以上是液体,此时关闭缓冲分离器64的后续装置,直接开启气液混输泵67,通过泵的压缩直接将气液增压到外输管网。
所述高压柱塞泵68采用往复式活塞泵,高压柱塞泵68进口位于涡流分离器65底部,涡流分离器65属于精脱水,此时液量比较少,为了避免现场有液体排除,此时在涡流分离器65的底部高压柱塞泵68,等液位到达一定程度,开启柱塞泵,完成对分离出来的液体增压,并且将增压后的液体直接注入外输管网,现场没有任何液体的排放。
在缓冲分离器64的底部增加了气液混输泵67,并且通过液位计69控制信号控制其底部的气液混输泵67的转速,排水阶段液位快速上升,此时控制系统收到高液位信号,通过变频控制提高气液混输泵67的转速,提升处理量及时的将缓冲分离器64分离出来的液体增压注入到外输管网,避免了现场单独设立储液罐,实现了密闭集输,并且在泵后面设有单向阀,在没有液体泵不工作时避免排污系统压力的反冲,保护了泵体。
所述天然气增压装置5包括往复式压缩机11、天然气发动机4、发电机组3、离合器8、降噪房9、天然气冷却器10及连接管线;所述发电机组3通过联轴器7与天然气发动机4连接,所述天然气发动机4通过离合器8与往复式压缩机11连接。
天然气发动机4:采用天然气作为动力,天然气采用井口气经过分离净化直接使用,转速1500RPM,通过离合器8驱动往复式压缩机11和通过联轴器7驱动发电机组3。
往复式压缩机11:通过气缸内活塞的往复运动使缸体容积周期变化并实现气体的增压,属容积型压缩机。该机组通过四级压缩将进气压力1MPa直接压缩到35Mpa,以满足注气排水的技术要求,机组最大排气量4万标方/天。
降噪房9:用于机组降噪,采用岩棉作为降噪保温填充介质,岩棉由许多纤维多孔结构,安装在夹层之间,将吸音声能量转化为热量,削减了声波反射降低机组的噪音,保证机组在运行过程中间距一米的有效噪音85分贝以下。保温岩棉板可有效延缓火灾蔓延,火灾中不会产生有毒气体或熔滴。
天然气冷却器10:用于冷却天然气及天然气发动机4的水路,采用翅片管类型散热片,利用变频风机驱动通风量,一部分管束冷却时压缩升温的天然气,将其温度冷却至50℃以下,以保证下一级压缩的正常进行;一部分管束冷却天然气发动机4的水路,将发动机工作的热量及时散发,以保证发动机的稳定工作。
离合器8:位于天然气发动机4飞轮盘与往复式压缩机11轴头之间,用来将天然气发动机4飞轮上储存的力矩传递给往复式压缩机11。在结合状态下,天然气发动机4带动往复式压缩机11旋转完成对天然气的增压;在分离状态下天然气发动机4不带动往复式压缩机11转动,往复式压缩机11处于停滞状态。
联轴器7:用于连接天然气发动机4的尾轴和发电机组3,将天然气发动机4的力矩传递给发电机组3,驱动发电机组3发电;
发电机组3:转速1500RPM,发出50赫兹的380V交流电,用于驱动天然气冷却器10的风机、天然气发动机4的加热器、润滑油泵等设备的运转;
本发明天然气增压装置5采用的离合器8连接天然气发动机4和往复式压缩机11,在初始工作状态,井口气液混合物中气体比较多,此时需要将气体增压注入到井下,将井底积液排出,随着井口液体被排出井口含液量逐渐降低,当气体低于往复式压缩机11的额定处理量,此时通过离合器8的分离,使得往复式压缩机11不工作以保证往复式压缩机11稳定性。本发明配有发电机组3,这样整个机组现场启动天然气发动机4后就有电力供应,包括风机的转动、加热器的运行、预润滑油泵的转动等,减小了现场的电力需求,提高了机组适应野外作业的能力。作为优选方案,本发明天然气冷却器10的风机采用变频电机驱动,通过排气温度传感器控制天然气冷却器10风机的转速,当温度升高时提高风机转速,当温度降低时降低风机转速,最终使得机组的级间温度恒定,保证了设备的稳定运行。通过对三级工艺气温度控制,使得最终排气温度低于127℃,这样末级工艺气冷却器的管束可以去掉,降低了成本,节省了空间;
实施例2:
如图3所示,本实施例涉及一种移动式天然气气举排水的快移设备的使用方法,基于实施例1所述的快移设备实现,所述使用方法包括以下步骤:
步骤1、移动式压缩天然气排水的快移设备达到现场,然后通过轮胎固定座12将整个车身进行固定;
步骤2、通过高压管线(由壬接头)将采气树13的油管接口连接至快移设备的前置处理装置6;
步骤3、通过高压管线(由壬接头)将气液混输泵67的接口连接到外输管网;
步骤4、通过高压管线(由壬接头)将天然气增压装置5的出口连接到采气树13的套管接口;
步骤5、启动天然气发动机4,转速增加到1500RPM,带动发电机组3进行发电,发出来的电力供应往复式压缩机11的润滑油加热、气液混输泵67、高压柱塞泵68、空冷器的风机、控制系统等;
步骤6、压缩机预润滑完毕,需要气举加载时,将天然气增压装置5的离合器8关闭,此时天然气发动机4和往复式压缩机11连接,往复式压缩机11进行正常工作;
步骤7、打开前置处理装置6的进口减压阀61,井口气通过采气树13进入到前置处理装置6;
步骤8、前置处理装置6工作,将处理后的洁净气体进入到天然气增压装置5进行压缩,并将压缩后的高压气体通过采气树13注入到套管14;
步骤9、进入套管14的高压气体将井底的积液举出,此时采气树13油管15出来的气体中的含液量增加;
步骤10、随着含液量的增加,前置处理装置6分离出来的液体不断增加,通过气液混输泵67的增压将分离出来的液体压入到外输管网,实现密闭排液;
步骤11、当含液量超过70%之后,打开往复式压缩机11和天然气发动机4之间的离合器8,此时往复式压缩机11不工作;
步骤12、通过液位计69连锁控制气液混输泵67达到转速,将含液的天然气直接增压注入到外输管网;
步骤13、随着井底的积液不断排出,气体的含液量逐渐降低,降低到30%以下之后,关闭离合器8,此时往复式压缩机11继续工作,将高压气体注入套管14,进一步排水;
步骤14、通过往复式压缩机11间断注入高压气体,直至从采气树13出来的气体不含有液滴,此时完成气井的排水作业,断开离合器8;
步骤15、停止天然气发动机4,切断阀门,断开连接管线,收起轮胎固定座12;
步骤16、车辆有序离开场站。
本发明快移设备的使用方法(上述机组的作业流程)具有以下优点:
1、反举排液,将油管15连接到往复式压缩机11的入口,将出口连接到套管14,将气液混输泵67连接到外输管网,通过机组将油管15里面气体压入到套管14,套管14里面液体进入油管15被举出。本发明主要应用于常规水井的气举,最大的优点为举升完毕后切换阀门可以直接生产作业,并且可以进行连续气举。
2、正举,将套管14连接到往复式压缩机11入口,将油管15连接到往复式压缩机11的出口。通过机组将套管14里面气体压入到油管15,油管15里面液体进入套管14被举出。该种方法特别适合于水淹严重、气井较深的水井的气举,气举完毕后切断阀门,等一段时间才可以进行生产,不能连续气举作业。
3、混输降压、负压开采,对于高含水井或低渗低产井,气举排出井筒积液后,产气量携液能力不足,继续气举又会增加井底流压,不利于产层积液流入井筒。这时采用气液混输泵67直接将气液从井口抽离,降低井口回压,大大提高气体携液率,缩短作业周期, 提高工艺效果和有效期。如图4所示,不同油压的气体携液量,压力越低携液能力越强。单根曲线从图4中能看出,随着气井产量增加后也增加了油管内产气速度,使得气井的携液能力增加,更加有效的排除井底的积液。而从不同曲线可以看出相同的产量,压力越低其实际流量越大,临界携液量也越大,越容易把井底的积液排出。通过我们的气液混输泵可以有效的降低井口的压力,使得产量增加,临界携液量提高,提升气井的排液能力,有效排除井底的积液。本发明优化了前置处理和压缩流程,集成了分离液密闭集输和混输降压负压排液,整撬单车,这是目前天然气气举所没有,具有先创性。另外井气口燃料,燃气发动机驱动、运行成本低;本发明还包括控制系统,用于实现自动调压、往复式压缩机11自动流量调节、分离液液位自动控制,工况适应性强;除泡罐63、涡流分离器65和精密过滤器66的配合设计具备适应现场段塞流工况及复杂介质;分离液液位自动控制,气液混输泵67增压密闭集输,环保安全;反举排液、正举以及混输降压、负压开采,多功能作业模式,工艺效果好。
上述具体实施方式仅是本发明的具体个案,本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式,任何符合本发明权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰,皆应落入本发明的专利保护范围。
Claims (10)
1.一种移动式天然气气举排水的快移设备,其特征在于:包括拖车、前置处理装置(6)和天然气增压装置(5);
所述拖车包括车头(1)和车桥(2);所述车桥(2)上设置有天然气增压装置(5)和前置处理装置(6);
所述前置处理装置(6)包括除泡罐(63)、缓冲分离器(64)、涡流分离器(65)、精密过滤器(66)、气液混输泵(67)、高压柱塞泵(68);所述除泡罐(63)与缓冲分离器(64)、涡流分离器(65)依次连接,所述涡流分离器(65)与精密过滤器(66)连接,精密过滤器(66)与天然气增压装置(5)连接;所述缓冲分离器(64)底部与气液混输泵(67)的进口连接,气液混输泵(67)的出口与外输管网连接;所述涡流分离器(65)底部与高压柱塞泵(68)的进口连接,高压柱塞泵(68)的出口与外输管网连接;
所述天然气增压装置(5)包括发电机组(3)、天然气发动机(4)、联轴器(7)、离合器(8)、往复式压缩机(11);所述发电机组(3)通过联轴器(7)与天然气发动机(4)连接,所述天然气发动机(4)通过离合器(8)与往复式压缩机(11)连接。
2.根据权利要求1所述的移动式天然气气举排水的快移设备,其特征在于:所述外输管网包括外输管路(610)和泄放管路(611)。
3.根据权利要求1所述的移动式天然气气举排水的快移设备,其特征在于:所述精密过滤器(66)采用双联过滤器,包括过滤器一(661)和过滤器二(662)。
4.根据权利要求1所述的移动式天然气气举排水的快移设备,其特征在于:所述除泡罐(63)和精密过滤器(66)均设置有反冲洗管(612)。
5.根据权利要求1所述的移动式天然气气举排水的快移设备,其特征在于:所述除泡罐(63)与安装有进口减压阀(61)的进气管(613)连接,所述精密过滤器(66)与安装有出口减压阀(62)的出口管(614)连接。
6.根据权利要求5所述的移动式天然气气举排水的快移设备,其特征在于:所述出口管(614)上设置流量计(615)。
7.根据权利要求1所述的移动式天然气气举排水的快移设备,其特征在于:所述缓冲分离器(64)上设置有液位计(69),液位计(69)连锁控制气液混输泵(67)转速,实现液位平衡控制。
8.根据权利要求1所述的移动式天然气气举排水的快移设备,其特征在于:所述天然气增压装置(5)还包括天然气冷却器(10),用于冷却天然气及天然气发动机(4)的水路。
9.根据权利要求1所述的移动式天然气气举排水的快移设备,其特征在于:所述天然气增压装置(5)还包括控制系统,所述控制系统用于自动控制快移设备。
10.一种移动式天然气气举排水的快移设备的使用方法,其特征在于:基于如权利要求1-9任一项所述的快移设备实现,所述使用方法包括以下步骤:
步骤1、移动式压缩天然气排水的快移设备达到现场,然后通过轮胎固定座(12)将整个车身进行固定;
步骤2、通过高压管线将采气树(13)的油管(15)接口连接至快移设备的前置处理装置(6);
步骤3、通过高压管线将气液混输泵(67)的接口连接到外输管网;
步骤4、通过高压管线将天然气增压装置(5)的出口连接到采气树(13)的套管(14)接口;
步骤5、启动天然气发动机(4),转速增加到1500RPM,带动发电机组(3)进行发电,发出来的电力供应往复式压缩机(11)的润滑油加热、气液混输泵(67)、高压柱塞泵(68)、空冷器的风机、控制系统;
步骤6、压缩机预润滑完毕,需要气举加载时,将天然气增压装置(5)的离合器(8)关闭,此时天然气发动机(4)和往复式压缩机(11)连接,往复式压缩机(11)进行正常工作;
步骤7、打开前置处理装置(6)的进口减压阀(61),井口气通过采气树(13)进入到前置处理装置(6);
步骤8、前置处理装置(6)工作,将处理后的洁净气体进入到天然气增压装置(5)进行压缩,并将压缩后的高压气体通过采气树(13)注入到套管(14);
步骤9、进入套管(14)的高压气体将井底的积液举出,此时采气树(13)油管(15)出来的气体中的含液量增加;
步骤10、随着含液量的增加,前置处理装置(6)分离出来的液体不断增加,通过气液混输泵(67)的增压将分离出来的液体压入到外输管网,实现密闭排液;
步骤11、当含液量超过70%之后,打开往复式压缩机(11)和天然气发动机(4)之间的离合器(8),此时往复式压缩机(11)不工作;
步骤12、通过液位计(69)连锁控制气液混输泵(67)达到转速,将含液的天然气直接增压注入到外输管网;
步骤13、随着井底的积液不断排出,气体的含液量逐渐降低,降低到30%以下之后,关闭离合器(8),此时往复式压缩机(11)继续工作,将高压气体注入套管(14),进一步排水;
步骤14、通过往复式压缩机(11)间断注入高压气体,直至从采气树(13)出来的气体不含有液滴,此时完成气井的排水作业,断开离合器(8);
步骤15、停止天然气发动机(4),切断阀门,断开连接管线,收起轮胎固定座(12);
步骤16、车辆有序离开场站。
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