CN215718664U - 气井液压高压气举增压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气井采气技术领域，是一种气井液压高压气举增压装置，其包括第一气液分离器、第一液压增压机、第二液压增压机、第一空冷机、第二气液分离器、第三气液分离器、第三液压增压机、第二空冷机、第四气液分离器、第四液压增压机、第三空冷机、气举井伴生气管线和天然气去气举管线，第一气液分离器的进口设有气举井伴生气管线。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，通过设置第一液压增压机、第二液压增压机、第三液压增压机和第四液压增压机实现逐级增压，提高气体的携液能力，实现携液采气；通过将邻井伴生气管线接入气举井伴生气管，在井筒内气体压力不足时，可将邻井或外网内的气体注入，具有可靠、稳定和高效的特点。

Description

气井液压高压气举增压装置

技术领域

本实用新型涉及气井采气技术领域，是一种气井液压高压气举增压装置。

背景技术

在气井生产初期，气井井筒内天然气的压力高、流速大，井筒内大量的凝析油和水被天然气携带到井上，在井口高压力作用下，天然气携带凝析油和水进入集输管道输送到集气站；到了气井生产末期，地层压力下降使气井井筒内天然气的压力低、流速小，气井井筒中气体携带井下凝析油和水的能力逐渐减少，井筒内一部分凝析油和水被天然气携带到井上，被天然气携带到井上的凝析油和水在集输管道中产生的管道阻力，造成输送管道向集气站输送能力下降，进一步使气井井筒内天然气流速减小，使另一部分凝析油和水在垂直井筒内沉积形成积液，积液在井筒内逐渐增加使气井口压力持续降低成为低产井，当气井口输送压力低于进入集气站集输管道压力时，气井将无法正常生产，这种现象制约了气井的连续生产。

为了提高含液低产气井的携液能力，目前的携液采气方式主要分为化学注剂法、机械排采法、气举法。化学注剂法是通过向井中注入化学起泡剂，在井底产生低密度泡沫实现携液，但存在返携液处理费用高、环境污染严重、对含气井及高温深井适应性差的问题；机械排采法包括机抽、电潜泵等，然而这类方法在气井中存在受气体影响大，高气液比环境易气锁，效率低下等问题；气举法是通过地面注入高压气，增加井下气量，提高携液能力实现携液采气，但对于压力不足的积液井，存在注气压力高，限制地层流体产出、无法将气井采至枯竭等问题，且对气源要求高。

发明内容

本实用新型提供了一种气井液压高压气举增压装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有气井液压高压气举增压装置携液采气效率低的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种气井液压高压气举增压装置包括第一气液分离器、第一液压增压机、第二液压增压机、第一空冷机、第二气液分离器、第三气液分离器、第三液压增压机、第二空冷机、第四气液分离器、第四液压增压机、第三空冷机、气举井伴生气管线和天然气去气举管线，第一气液分离器的进口设有气举井伴生气管线，第一气液分离器的第一出口与第一液压增压机的进口通过第一管线连通，第一液压增压机的出口与第一空冷机的进口通过第二管线连通，第二液压增压机的进口通过第三管线与第一管线连通,第二液压增压机的出口通过第四管线与第二管线连通；第一空冷机的出口与第二气液分离器的进口通过第五管线连通，第二气液分离器的第一出口与第三气液分离器的进口通过第六管线连通，第三气液分离器的第一出口与第三液压增压机的进口通过第七管线连通，第三液压增压机的出口与第二空冷机的进口通过第八管线连通，第二空冷机的出口与第四气液分离器的进口通过第九管线连通，第四气液分离器的第一出口与第四液压增压机的进口通过第十管线连通，第四液压增压机的出口与第三空冷机的进口通过第十一管线连通，第三空冷机的出口设有天然气去气举管线。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述气举井伴生气管线上可依次设有第一电动球阀、第一测温装置、第一远传测温装置、第一测压装置、第一远传测压装置和第二电动球阀；对应第四管线的出口与空冷机的进口之间的第二管线上设有第二测温装置和第二远传测温装置；第五管线上依次设有第三测温装置、第三远传测温装置、第二测压装置、第二远传测压装置和第一单向阀；第七管线上设有过滤器和第一球阀；第八管线上设有第四测温装置和第四远传测温装置；第九管线上设有第三测压装置和第三远传测压装置；第十一管线上设有第五测温装置和第五远传测温装置；天然气去气举管线上依次设有第六测温装置、第六远传测温装置、第四测压装置、第四远传测压装置、第二单向阀和第二球阀。

上述还可包括天然气外输管线，对应第一远传测压装置和第二电动球阀之间的气举井伴生气管线与天然气外输管线的进口连通，天然气外输管线上依次设有第三单向阀和第四单向阀,对应第三单向阀和第四单向阀之间的天然气外输管线与第二气液分离器的第二出口与通过第十二管线连通，第十二管线上依次设有第九电动阀门、第十电动阀门和第五单向阀，对应第九电动阀门和第十电动阀门之间的第十二管线与第三气液分离器的第二出口通过第十三管线连通，第十三管线上设有第十一电动阀门。

上述还可包括放空气去火炬管线，第一气液分离器的第二出口与放空气去火炬管线的进口连通，放空气去火炬管线上设有第一安全阀；对应第一安全阀与放空气去火炬管线的出口之间的放空气去火炬管线与第二气液分离器的第三出口通过第十四管线连通，第十四管线上设有第三电动球阀，对应第二气液分离器与第三电动球阀之间的第十四管线与第十五管线的进口连通，对应第三电动球阀与第十四管线的出口之间的第十四管线与第十五管线的出口连通，第十五管线上设有第二安全阀；对应第十四管线与放空气去火炬管线的出口之间的放空气去火炬管线与第四气液分离器的第二出口通过第十六管线连通，第十六管线上设有第三安全阀；对应第四远传测压装置与第二单向阀之间的天然气去气举管线与第十七管线的进口连通，对应第十六管线与放空气去火炬管线的出口之间的放空气去火炬管线与第十七管线的出口连通，第十七管线上设有第四电动球阀，对应第十七管线进口与第四电动球阀之间的第十七管线与第十八管线的进口连通，对应第三电动球阀与第十七管线的出口之间的第十七管线与第十八管线的出口连通，第十八管线上设有第四安全阀。

上述还可包括排污管线，第一气液分离器的第三出口与排污管线的进口连通，排污管线上设有第四球阀；对应第四球阀与排污管线的出口之间的排污管线与第四气液分离器的第三出口通过第十九管线连通，第十九管线上设有第三球阀。

上述还可包括邻井伴生气管线，对应第二电动球阀与第一气液分离器之间的气举井伴生气管线与邻井伴生气管线的出口连通，邻井伴生气管线上依次设有第六电动球阀、第七测温装置、第七远传测温装置、第五测压装置、第五远传测压装置和第七电动球阀。

上述对应第五远传测压装置和第七电动球阀之间的邻井伴生气管线可与第二十管线的进口连通，对应第一单向阀与第二气液分离器之间的第五管线与第二十管线的出口连通，第二十管线上设有第八电动球阀。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，通过设置第一液压增压机、第二液压增压机、第三液压增压机和第四液压增压机实现逐级增压，提高气体的携液能力，实现携液采气；通过将邻井伴生气管线接入气举井伴生气管，在井筒内气体压力不足时，可将邻井或外网内的气体注入，具有可靠、稳定和高效的特点。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例的液压原理图。

附图2为附图1中A处的放大图。

附图3为附图1中B处的放大图。

附图中的编码分别为：1为第一气液分离器，2为第二气液分离器，3为第三气液分离器，4为第四气液分离器，5为第一液压增压机，6为第二液压增压机，7为第三液压增压机，8为第四液压增压机，9为第一空冷机，10为第二空冷机，11为第三空冷机，12为气举井伴生气管线，13为天然气去气举管线，14为放空气去火炬管线，15为排污管线，16为邻井伴生气管线，17为第一管线，18为第二管线，19为第三管线，20为第四管线，21为第五管线，22为第六管线，23为第七管线，24为第八管线，25为第九管线，26为第十管线，27为第十一管线，28为第十二管线，29为第十三管线,30为第十四管线，31为第十五管线，32为第十六管线，33为第十七管线，34为第十八管线，35为第十九管线，36为第二十管线，37为第一电动球阀，38为第二电动球阀，39为第三电动球阀，40为第四电动球阀，41为第四球阀，42为第六电动球阀，43为第七电动球阀，44为第八电动球阀，45为第一球阀，46为第二球阀，47为第三球阀，48为过滤器，49为第一单向阀，50为第二单向阀，51为第三单向阀，52为第四单向阀，53为第五单向阀，54为天然气外输管线。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1、2、3所示，该气井液压高压气举增压装置包括第一气液分离器1、第一液压增压机5、第二液压增压机6、第一空冷机9、第二气液分离器2、第三气液分离器3、第三液压增压机7、第二空冷机10、第四气液分离器4、第四液压增压机8、第三空冷机11、气举井伴生气管线12和天然气去气举管线13，第一气液分离器1的进口设有气举井伴生气管线12，第一气液分离器1的第一出口与第一液压增压机5的进口通过第一管线17连通，第一液压增压机5的出口与第一空冷机9的进口通过第二管线18连通，第二液压增压机6的进口通过第三管线19与第一管线17连通,第二液压增压机6的出口通过第四管线20与第二管线18连通；第一空冷机9的出口与第二气液分离器2的进口通过第五管线21连通，第二气液分离器2的第一出口与第三气液分离器3的进口通过第六管线22连通，第三气液分离器3的第一出口与第三液压增压机7的进口通过第七管线23连通，第三液压增压机7的出口与第二空冷机10的进口通过第八管线24连通，第二空冷机10的出口与第四气液分离器4的进口通过第九管线25连通，第四气液分离器4的第一出口与第四液压增压机8的进口通过第十管线26连通，第四液压增压机8的出口与第三空冷机11的进口通过第十一管线27连通，第三空冷机11的出口设有天然气去气举管线13。在使用过程，通过设置第一液压增压机5和第二液压增压机6实现一级增压；通过设置第三液压增压机7实现二级增压；通过设置第四液压增压机8实现三级增压；一方面，第一液压增压机5、第二液压增压机6、第三液压增压机7和第四液压增压机8通过采用液压驱动，从而减轻气质中的晶体颗粒的影响，并且采用液压驱动，安全可靠，有效的降低维护成本，另一方面，第一液压增压机5、第二液压增压机6、第三液压增压机7和第四液压增压机8通过液压增压，进气范围广，无需加热炉和高压液泵，节约建站及运行成本；另外，本实用新型现场设备少、外形小巧紧凑，可采用集成化撬装，从而节省空间、便于安装和运输，有利于现场整体布局。根据需求，第一气液分离器1为现有公知技术，其规格可为DN300*2400，容积可为0.2m³，设计参数可为15.0MPa及100℃；第二气液分离器2和第三气液分离器3为现有公知技术，其规格可为DN800*2800，容积可为1m³，设计参数可为24.0MPa及100℃；第四气液分离器4为现有公知技术，其规格可为DN300*2400，容积可为0.2m³，设计参数可为32.0MPa及100℃；第一液压增压机5和第二液压增压机6为现有公知技术，其规格可为QJ-1.2/20-70型，流量可为1.2m³/min，进口压力可为2-7MPa，出口压力可为6-7MPa，进口温度可为10-35℃，出口温度可为130℃，主电机功率可为2*37kW；第三液压增压机7为现有公知技术，其规格可为QJ-1.2/70-450型，流量可为1.2m³/min，进口压力可为6-7MPa，出口压力可为16-29MPa，进口温度可为40-50℃，出口温度可为130℃，主电机功率可为2*55kW；第四液压增压机8为现有公知技术，其规格可为QJ-1.2/70-450型，流量可为1.2m³/min，进口压力可为16-29MPa，出口压力可为39-45MPa，进口温度可为40-50℃，出口温度可为130℃，主电机功率可为2*55kW。

可根据实际需要，对上述气井液压高压气举增压装置作进一步优化或/和改进：

如附图1、2、3所示，气举井伴生气管线12上依次设有第一电动球阀37、第一测温装置、第一远传测温装置、第一测压装置、第一远传测压装置和第二电动球阀38；对应第四管线20的出口与空冷机的进口之间的第二管线18上设有第二测温装置和第二远传测温装置；第五管线21上依次设有第三测温装置、第三远传测温装置、第二测压装置、第二远传测压装置和第一单向阀49；第七管线23上设有过滤器48和第一球阀45；第八管线24上设有第四测温装置和第四远传测温装置；第九管线25上设有第三测压装置和第三远传测压装置；第十一管线27上设有第五测温装置和第五远传测温装置；天然气去气举管线13上依次设有第六测温装置、第六远传测温装置、第四测压装置、第四远传测压装置、第二单向阀50和第二球阀46。在使用过程中，通过设置远传仪表及电控装置，便于本实用新型能够实现远程控制，并增加本实用新型的安全性能。根据需求，第一球阀45和第二球阀46为常开状态。

如附图1、2、3所示，还包括天然气外输管线54，对应第一远传测压装置和第二电动球阀38之间的气举井伴生气管线12与天然气外输管线54的进口连通，天然气外输管线54上依次设有第三单向阀51和第四单向阀52,对应第三单向阀51和第四单向阀52之间的天然气外输管线54与第二气液分离器2的第二出口与通过第十二管线28连通，第十二管线28上依次设有第九电动阀门、第十电动阀门和第五单向阀53，对应第九电动阀门和第十电动阀门之间的第十二管线28与第三气液分离器3的第二出口通过第十三管线29连通，第十三管线29上设有第十一电动阀门。在使用过程，通过这样的设置能够实现天然气外输。

如附图1、2、3所示，还包括放空气去火炬管线14，第一气液分离器1的第二出口与放空气去火炬管线14的进口连通，放空气去火炬管线14上设有第一安全阀；对应第一安全阀与放空气去火炬管线14的出口之间的放空气去火炬管线14与第二气液分离器2的第三出口通过第十四管线30连通，第十四管线30上设有第三电动球阀39，对应第二气液分离器2与第三电动球阀39之间的第十四管线30与第十五管线31的进口连通，对应第三电动球阀39与第十四管线30的出口之间的第十四管线30与第十五管线31的出口连通，第十五管线31上设有第二安全阀；对应第十四管线30与放空气去火炬管线14的出口之间的放空气去火炬管线14与第四气液分离器4的第二出口通过第十六管线32连通，第十六管线32上设有第三安全阀；对应第四远传测压装置与第二单向阀50之间的天然气去气举管线13与第十七管线33的进口连通，对应第十六管线32与放空气去火炬管线14的出口之间的放空气去火炬管线14与第十七管线33的出口连通，第十七管线33上设有第四电动球阀40，对应第十七管线33进口与第四电动球阀40之间的第十七管线33与第十八管线34的进口连通，对应第三电动球阀39与第十七管线33的出口之间的第十七管线33与第十八管线34的出口连通，第十八管线34上设有第四安全阀。在使用过程中，通过这样的设置增强本实用新型的安全性，并能够使本实用新型具有远程控制能力。

如附图1、2、3所示，还包括排污管线15，第一气液分离器1的第三出口与排污管线15的进口连通，排污管线15上设有第四球阀41；对应第四球阀41与排污管线15的出口之间的排污管线15与第四气液分离器4的第三出口通过第十九管线35连通，第十九管线35上设有第三球阀47。在使用过程中，通过设置排污管线15，便于将排污液排至排污口。

如附图1、2、3所示，还包括邻井伴生气管线16，对应第二电动球阀38与第一气液分离器1之间的气举井伴生气管线12与邻井伴生气管线16的出口连通，邻井伴生气管线16上依次设有第六电动球阀42、第七测温装置、第七远传测温装置、第五测压装置、第五远传测压装置和第七电动球阀43。在使用过程中，当井筒内气体压力不足时，可将邻井或外网内的气体通过邻井伴生气管线16接入气举井伴生气管线12，从而增加井下气量，提高携液能力实现连续生产。

如附图1、2、3所示，对应第五远传测压装置和第七电动球阀43之间的邻井伴生气管线16与第二十管线36的进口连通，对应第一单向阀49与第二气液分离器2之间的第五管线21与第二十管线36的出口连通，第二十管线36上设有第八电动球阀44。在使用过程中,邻井或外网的气体压力足够时,可直接输送至第五管线21,减少一次第一液压增压机5和第二液压增压机6的增压。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种气井液压高压气举增压装置，其特征在于包括第一气液分离器、第一液压增压机、第二液压增压机、第一空冷机、第二气液分离器、第三气液分离器、第三液压增压机、第二空冷机、第四气液分离器、第四液压增压机、第三空冷机、气举井伴生气管线和天然气去气举管线，第一气液分离器的进口设有气举井伴生气管线，第一气液分离器的第一出口与第一液压增压机的进口通过第一管线连通，第一液压增压机的出口与第一空冷机的进口通过第二管线连通，第二液压增压机的进口通过第三管线与第一管线连通,第二液压增压机的出口通过第四管线与第二管线连通；第一空冷机的出口与第二气液分离器的进口通过第五管线连通，第二气液分离器的第一出口与第三气液分离器的进口通过第六管线连通，第三气液分离器的第一出口与第三液压增压机的进口通过第七管线连通，第三液压增压机的出口与第二空冷机的进口通过第八管线连通，第二空冷机的出口与第四气液分离器的进口通过第九管线连通，第四气液分离器的第一出口与第四液压增压机的进口通过第十管线连通，第四液压增压机的出口与第三空冷机的进口通过第十一管线连通，第三空冷机的出口设有天然气去气举管线。

2.根据权利要求1所述的气井液压高压气举增压装置，其特征在于气举井伴生气管线上依次设有第一电动球阀、第一测温装置、第一远传测温装置、第一测压装置、第一远传测压装置和第二电动球阀；对应第四管线的出口与空冷机的进口之间的第二管线上设有第二测温装置和第二远传测温装置；第五管线上依次设有第三测温装置、第三远传测温装置、第二测压装置、第二远传测压装置和第一单向阀；第七管线上设有过滤器和第一球阀；第八管线上设有第四测温装置和第四远传测温装置；第九管线上设有第三测压装置和第三远传测压装置；第十一管线上设有第五测温装置和第五远传测温装置；天然气去气举管线上依次设有第六测温装置、第六远传测温装置、第四测压装置、第四远传测压装置、第二单向阀和第二球阀。

3.根据权利要求2所述的气井液压高压气举增压装置，其特征在于还包括天然气外输管线，对应第一远传测压装置和第二电动球阀之间的气举井伴生气管线与天然气外输管线的进口连通，天然气外输管线上依次设有第三单向阀和第四单向阀,对应第三单向阀和第四单向阀之间的天然气外输管线与第二气液分离器的第二出口与通过第十二管线连通，第十二管线上依次设有第九电动阀门、第十电动阀门和第五单向阀，对应第九电动阀门和第十电动阀门之间的第十二管线与第三气液分离器的第二出口通过第十三管线连通，第十三管线上设有第十一电动阀门。

4.根据权利要求2或3所述的气井液压高压气举增压装置，其特征在于还包括放空气去火炬管线，第一气液分离器的第二出口与放空气去火炬管线的进口连通，放空气去火炬管线上设有第一安全阀；对应第一安全阀与放空气去火炬管线的出口之间的放空气去火炬管线与第二气液分离器的第三出口通过第十四管线连通，第十四管线上设有第三电动球阀，对应第二气液分离器与第三电动球阀之间的第十四管线与第十五管线的进口连通，对应第三电动球阀与第十四管线的出口之间的第十四管线与第十五管线的出口连通，第十五管线上设有第二安全阀；对应第十四管线与放空气去火炬管线的出口之间的放空气去火炬管线与第四气液分离器的第二出口通过第十六管线连通，第十六管线上设有第三安全阀；对应第四远传测压装置与第二单向阀之间的天然气去气举管线与第十七管线的进口连通，对应第十六管线与放空气去火炬管线的出口之间的放空气去火炬管线与第十七管线的出口连通，第十七管线上设有第四电动球阀，对应第十七管线进口与第四电动球阀之间的第十七管线与第十八管线的进口连通，对应第三电动球阀与第十七管线的出口之间的第十七管线与第十八管线的出口连通，第十八管线上设有第四安全阀。

5.根据权利要求2或3所述的气井液压高压气举增压装置，其特征在于还包括排污管线，第一气液分离器的第三出口与排污管线的进口连通，排污管线上设有第四球阀；对应第四球阀与排污管线的出口之间的排污管线与第四气液分离器的第三出口通过第十九管线连通，第十九管线上设有第三球阀。

6.根据权利要求4所述的气井液压高压气举增压装置，其特征在于还包括排污管线，第一气液分离器的第三出口与排污管线的进口连通，排污管线上设有第四球阀；对应第四球阀与排污管线的出口之间的排污管线与第四气液分离器的第三出口通过第十九管线连通，第十九管线上设有第三球阀。

7.根据权利要求2或3或6所述的气井液压高压气举增压装置，其特征在于还包括邻井伴生气管线，对应第二电动球阀与第一气液分离器之间的气举井伴生气管线与邻井伴生气管线的出口连通，邻井伴生气管线上依次设有第六电动球阀、第七测温装置、第七远传测温装置、第五测压装置、第五远传测压装置和第七电动球阀。

8.根据权利要求4所述的气井液压高压气举增压装置，其特征在于还包括邻井伴生气管线，对应第二电动球阀与第一气液分离器之间的气举井伴生气管线与邻井伴生气管线的出口连通，邻井伴生气管线上依次设有第六电动球阀、第七测温装置、第七远传测温装置、第五测压装置、第五远传测压装置和第七电动球阀。

9.根据权利要求5所述的气井液压高压气举增压装置，其特征在于还包括邻井伴生气管线，对应第二电动球阀与第一气液分离器之间的气举井伴生气管线与邻井伴生气管线的出口连通，邻井伴生气管线上依次设有第六电动球阀、第七测温装置、第七远传测温装置、第五测压装置、第五远传测压装置和第七电动球阀。

10.根据权利要求8或9所述的气井液压高压气举增压装置，其特征在于对应第五远传测压装置和第七电动球阀之间的邻井伴生气管线与第二十管线的进口连通，对应第一单向阀与第二气液分离器之间的第五管线与第二十管线的出口连通，第二十管线上设有第八电动球阀。

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