CN212774248U - 一种水合物井下加热气液分离开采装置 - Google Patents

Abstract

一种水合物井下加热气液分离开采装置，涉及天然气水合物领域，包括排液管、排液泵、连接法兰、气液分离槽、环形顶盖、导气孔、气液分离搅拌机、电加热管、连通孔、温度传感器，排液管内部布置有排液泵、顶部布置有连接法兰、外壁布置有气液分离槽，气液分离槽顶部布置有环形顶盖，环形顶盖表面布置有导气孔、温度传感器，环形顶盖底面布置有气液分离搅拌机，气液分离槽内壁布置有电加热管、底面布置有连通孔，本实用新型开采装置具有电加热、螺旋气液分离、井下泵排水功能，本实用新型结构简单、使用灵活、避免了井底堵塞，可实现对天然气水合物储藏最优化开采，提高了采气效率、降低了采气的成本。

Description

一种水合物井下加热气液分离开采装置

技术领域

本实用新型涉及天然气水合物领域，尤其涉及一种水合物井下加热气液分离开采装置，具体是一种天然气水合物开采用的具有电加热、螺旋气液分离、井下泵排水功能的井下装置。

背景技术

天然气水合物(natural gas hydrate，简称NGH)，是天然气在一定的低温、高压下与水形成的非化学计量笼形化合物，也被称为“可燃冰”。1m³天然气水合物可含164m³甲烷气和0.8m³的水。“可燃冰”是天然气的附生产品，应用范围与天然气大致相同，是一种典型的石油替代品。“可燃冰”极易燃烧，在同等条件下，“可燃冰”燃烧产生的能量比煤、石油、天然气要高出数十倍，被誉为“属于末来的超级能源”。

我国的可燃冰储量十分丰富，根据调查研究，我国的天然气水合物主要分布在南海海域、东海海域、青藏高原冻土带以及东北冻土带。

天然气水合物开采过程中，由于是分解反应，会吸收大量的热量，因此极易在井底重新形成天然气水合物，对井底、井筒造成堵塞，并且由于井底温度较低，天然气水合物难以完全分解，分解水中会残留少量天然气水合物，因此在开采过程中应用井底加热设备是极其重要的。

针对上述问题，因此本实用新型装置提出一种水合物井下加热气液分离开采装置。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种水合物井下加热气液分离开采装置，本实用新型开采装置具有电加热、螺旋气液分离、井下泵排水功能，使用时，将实用新型装置安装至油管底部，放入天然气水合物开采井底、气液分离槽外壁与套管相接触，井底分解水经电加热管加热、气液分离搅拌机进行气液分离后通过油套环空排出至地面，处理后的分解水通过排液泵经油管排至地面，本实用新型结构简单、使用灵活、避免了井底堵塞，可实现对天然气水合物储藏最优化开采，提高了采气效率、降低了采气的成本。

本实用新型实施例提供一种水合物井下加热气液分离开采装置，包括排液管、排液泵、连接法兰、气液分离槽、环形顶盖、导气孔、气液分离搅拌机、电加热管、连通孔、温度传感器，所述排液管内部布置有排液泵，所述排液管顶部布置有连接法兰，所述排液管外壁布置有气液分离槽，所述气液分离槽顶部布置有环形顶盖，所述环形顶盖表面布置有导气孔、温度传感器，所述环形顶盖底面布置有气液分离搅拌机，所述气液分离槽内壁布置有电加热管，所述气液分离槽底面布置有连通孔。

所述气液分离槽与环形顶盖通过螺栓密封连接。

所述实用新型使用时，排液管外壁布置有供电电缆、信号电缆，供电电缆用于为排液泵、电加热管、气液分离搅拌机、温度传感器供电，所述信号电缆用于采集温度传感器数据。

所述温度传感器连接有温感探头，所述温感探头布置于气液分离槽、环形顶盖形成的空间内部。

所述排液泵用于将天然气水合物开采井井底分解水通过排液管排出至地面。

所述连接法兰用于将实用新型装置与油管或连续油管相连接。

所述气液分离槽材质为不锈钢，使用时与套管相接触，使用时天然气水合物开采井井底分解水通过连通孔进入气液分离槽内部，通过电加热管进行加热、气液分离搅拌机进行搅拌气液分离，将分解水内部残留未分解天然气水合物分解，避免了由于二次水合物生成造成的井底、井筒堵塞。

所述环形顶盖用于固定气液分离搅拌机、温度传感器，并通过导气孔进行排气。

所述导气孔、连通孔的直径、布置数量、布置位置可根据实际需求进行调整。

所述电加热管的形状、功率可根据实际需求进行调整。

所述实用新型使用时，地面布置有相应的控制装置，用以控制电加热管、气液分离搅拌机、排液泵的开启/关闭，可根据实际井底温度调整不同部件的使用顺序。

所述实用新型使用时，可配备其他排水采气装置，可布置于井筒内部或地面。

所述排液管材质为不锈钢，可根据实际需求调整其规格，使用时，通过连接法兰与井筒内油管相连接，或与连续油管相连接。

所述排液管、气液分离槽通过螺纹连接，便于随时拆装维护。

所述实用新型装置的规格可根据实际需求进行调整。

所述实用新型装置使用时需在地面处连接供电装置、变频器。

所述实用新型装置可应用于直井、水平井、U型井，应用于U型井时可与微波加热分解装置协同使用。

所述一种水合物井下加热气液分离开采装置的使用方法，当与油管相连接时，包括以下步骤：

步骤1、根据实际需求调整实用新型各零部件参数。

步骤2、将实用新型装置通过连接法兰与油管相连接。

步骤3、将实用新型装置通过油管放入天然气水合物开采井井底，地面井口实施完井作业。

步骤4、通过供电电缆为排液泵、电加热管、气液分离搅拌机、温度传感器供电。

步骤5、开启电加热管、气液分离搅拌机，将井底分解水加热、气液分离。

步骤6、通过温度传感器实时接收井底温度，当井底温度升高至预定值时，启动排液泵进行排液。

当与连续油管相连接时，包括以下步骤：

步骤1、根据实际需求调整实用新型各零部件参数。

步骤2、将实用新型装置通过连接法兰与连续油管相连接。

步骤3、将实用新型装置通过连续油管放入天然气水合物开采目标区域，地面井口实施完井作业。

步骤4、通过供电电缆为排液泵、电加热管、气液分离搅拌机、温度传感器供电。

步骤5、开启电加热管、气液分离搅拌机，将井底分解水加热、气液分离。

步骤6、通过温度传感器实时接收井底温度，当井底温度升高至预定值时，启动排液泵进行排液。

本实用新型实施例的一种水合物井下加热气液分离开采装置有益效果是：本实用新型开采装置具有电加热、螺旋气液分离、井下泵排水功能，使用时，将实用新型装置安装至油管底部，放入天然气水合物开采井底、气液分离槽外壁与套管相接触，井底分解水经电加热管加热、气液分离搅拌机进行气液分离后通过油套环空排出至地面，处理后的分解水通过排液泵经油管排至地面，本实用新型结构简单、使用灵活、避免了井底堵塞，可实现对天然气水合物储藏最优化开采，提高了采气效率、降低了采气的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为实用新型外观示意图。

图2为环形顶盖表面布置示意图。

图3为气液分离槽底面布置示意图。

附图标号：1、排液管2、排液泵3、连接法兰4、气液分离槽5、环形顶盖6、导气孔7、气液分离搅拌机8、电加热管9、连通孔10、温度传感器11、套管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，本实用新型实施例提供一种水合物井下加热气液分离开采装置，包括排液管1、排液泵2、连接法兰3、气液分离槽4、环形顶盖5、导气孔6、气液分离搅拌机7、电加热管8、连通孔9、温度传感器10，所述排液管1内部布置有排液泵2，所述排液管1顶部布置有连接法兰3，所述排液管1外壁布置有气液分离槽4，所述气液分离槽4顶部布置有环形顶盖5，所述环形顶盖5表面布置有导气孔6、温度传感器10，所述环形顶盖5底面布置有气液分离搅拌机7，所述气液分离槽4内壁布置有电加热管8，所述气液分离槽4底面布置有连通孔9。

所述气液分离槽4与环形顶盖5通过螺栓密封连接。

所述实用新型使用时，排液管1外壁布置有供电电缆、信号电缆，供电电缆用于为排液泵2、电加热管8、气液分离搅拌机7、温度传感器10供电，所述信号电缆用于采集温度传感器10数据。

所述温度传感器10连接有温感探头，所述温感探头布置于气液分离槽4、环形顶盖5形成的空间内部。

所述排液泵2用于将天然气水合物开采井井底分解水通过排液管1排出至地面。

所述连接法兰3用于将实用新型装置与油管或连续油管相连接。

所述气液分离槽4材质为不锈钢，使用时与套管11相接触，使用时天然气水合物开采井井底分解水通过连通孔9进入气液分离槽4内部，通过电加热管8进行加热、气液分离搅拌机7进行搅拌气液分离，将分解水内部残留未分解天然气水合物分解，避免了由于二次水合物生成造成的井底、井筒堵塞。

所述环形顶盖5用于固定气液分离搅拌机7、温度传感器10，并通过导气孔6进行排气。

所述导气孔6、连通孔9的直径、布置数量、布置位置可根据实际需求进行调整。

所述电加热管8的形状、功率可根据实际需求进行调整。

所述实用新型使用时，地面布置有相应的控制装置，用以控制电加热管8、气液分离搅拌机7、排液泵2的开启/关闭，可根据实际井底温度调整不同部件的使用顺序。

所述实用新型使用时，可配备其他排水采气装置，可布置于井筒内部或地面。

所述排液管1材质为不锈钢，可根据实际需求调整其规格，使用时，通过连接法兰3与井筒内油管相连接，或与连续油管相连接。

所述排液管1、气液分离槽4通过螺纹连接，排液管1外壁布置有外螺纹，气液分离槽4中间孔位置布置有内螺纹，便于随时拆装维护。

所述实用新型装置的规格可根据实际需求进行调整。

所述实用新型装置使用时需在地面处连接供电装置、变频器。

所述实用新型装置可应用于直井、水平井、U型井，应用于U型井时可与微波加热分解装置协同使用。

所述一种水合物井下加热气液分离开采装置的使用方法，当与油管相连接时，包括以下步骤：

步骤1、根据实际需求调整实用新型各零部件参数。

步骤2、将实用新型装置通过连接法兰3与油管相连接。

步骤3、将实用新型装置通过油管放入天然气水合物开采井井底，地面井口实施完井作业。

步骤4、通过供电电缆为排液泵2、电加热管8、气液分离搅拌机7、温度传感器10供电。

步骤5、开启电加热管8、气液分离搅拌机7，将井底分解水加热、气液分离。

步骤6、通过温度传感器10实时接收井底温度，当井底温度升高至预定值时，启动排液泵2进行排液。

当与连续油管相连接时，包括以下步骤：

步骤1、根据实际需求调整实用新型各零部件参数。

步骤2、将实用新型装置通过连接法兰3与连续油管相连接。

步骤3、将实用新型装置通过连续油管放入天然气水合物开采目标区域，地面井口实施完井作业。

步骤4、通过供电电缆为排液泵2、电加热管8、气液分离搅拌机7、温度传感器10供电。

步骤5、开启电加热管8、气液分离搅拌机7，将井底分解水加热、气液分离。

步骤6、通过温度传感器10实时接收井底温度，当井底温度升高至预定值时，启动排液泵2进行排液。

所述实用新型装置使用时，地面可配备返排装置，用于将天然气和分解水排出。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种水合物井下加热气液分离开采装置，其特征在于,包括排液管(1)、排液泵(2)、连接法兰(3)、气液分离槽(4)、环形顶盖(5)、导气孔(6)、气液分离搅拌机(7)、电加热管(8)、连通孔(9)、温度传感器(10)，所述排液管(1)内部布置有排液泵(2)，所述排液管(1)顶部布置有连接法兰(3)，所述排液管(1)外壁布置有气液分离槽(4)，所述气液分离槽(4)顶部布置有环形顶盖(5)，所述环形顶盖(5)表面布置有导气孔(6)、温度传感器(10)，所述环形顶盖(5)底面布置有气液分离搅拌机(7)，所述气液分离槽(4)内壁布置有电加热管(8)，所述气液分离槽(4)底面布置有连通孔(9)。

2.如权利要求1所述的一种水合物井下加热气液分离开采装置，其特征在于，所述气液分离槽(4)材质为不锈钢。

3.如权利要求1所述的一种水合物井下加热气液分离开采装置，其特征在于，所述排液管(1)材质为不锈钢。

4.如权利要求1所述的一种水合物井下加热气液分离开采装置，其特征在于，所述气液分离槽(4)与环形顶盖(5)通过螺栓密封连接。

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