CN219492265U - 满足天然气井高、中、低压全生命周期生产的进站阀组 - Google Patents

Abstract

本实用新型“满足天然气井高、中、低压全生命周期生产的进站阀组”属于阀组设备技术领域。所述满足天然气井高、中、低压全生命周期生产的进站阀组设置有：进站管线、低压计量汇管、低压生产汇管、中压生产汇管、高压计量汇管、高压生产汇管；低压计量汇管、低压生产汇管、中压生产汇管、高压计量汇管、高压生产汇管分别与进站管线相连通，且低压计量汇管、低压生产汇管、中压生产汇管、高压计量汇管、高压生产汇管之间并联；中压生产汇管设置在低压生产汇管和高压计量汇管之间。本发明的进站阀组可有效降低气井自喷压力、延长了气井的自喷期、提升了油气产能、增加了经济效益。

Description

满足天然气井高、中、低压全生命周期生产的进站阀组

技术领域

本实用新型属于阀组设备技术领域，具体涉及满足天然气井高、中、低压全生命周期生产的进站阀组。

背景技术

目前天然气处理站的进站压力系统通常为两套，一套为高压(6MPa)系统，一套为低压(2MPa)系统，分别对应两套独立的互不相关的进站阀组，即高压阀组和低压阀组，且一口井同时只能进一套压力系统的阀组，但一口井自投产开始，压力是逐年变化的，总体呈下降趋势。

随着油(气)田区块的开发，高压井的压力逐年降低，当无法进高压阀组时，只能通过低一级的阀组进站生产。现有技术下，若将进站管线切改至低一级压力系统的阀组，施工作业要求相应单井关井，排空并置换从单井到进站一段管线，还要在天然气处理站内开展动火作业，存在产量损失大、站内动火作业危险系数高、作业难度大、施工费用高、干扰正常生产秩序等问题。

实用新型专利202021799928.8提供一种高低压节流阀组，其包括主管路以及分别与主管路连通的进气管路、单井计量管路、高压生产管路、低压生产管路以及放空管路，所述进气管路通过正冲节流器与主管路连通，在所述单井计量管路、高压生产管路、低压生产管路以及放空管路上分别设置有独立控制其通断的控制阀门，所述单井计量管路、高压生产管路、低压生产管路以及放空管路的出气口端分别与对应的汇管连接。

然而上述高低压节流阀组的低压汇管和低压系统的生产负担较重，导致更多的低压井无法进站生产，从而限制了油气井的利用率以及释放更多产能的可能性。

实用新型内容

基于本领域现有技术存在的上述问题，本实用新型的提供了一种满足天然气井高、中、低压全生命周期生产的进站阀组。

本实用新型的技术方案如下：

一种满足天然气井高、中、低压全生命周期生产的进站阀组，其特征在于，设置有：进站管线、低压计量汇管、低压生产汇管、中压生产汇管、高压计量汇管、高压生产汇管；低压计量汇管、低压生产汇管、中压生产汇管、高压计量汇管、高压生产汇管分别与进站管线相连通，且低压计量汇管、低压生产汇管、中压生产汇管、高压计量汇管、高压生产汇管之间并联；中压生产汇管设置在低压生产汇管和高压计量汇管之间。

增设中压生产汇管的积极作用在于：将进站压力层级从高低两级增加到高中低三级，那么将进站压力层级也分成三级，最主要的好处是当高压油气井的压力降低时，若降低幅度不大，可以先通过中压汇管进入中压系统生产，等压力进一步降低时再通过低压汇管进入低压系统；增设中压生产汇管和中压生产分离器的好处，一是可以大大减轻低压系统的负担；二是可以稳定低压汇管的压力门槛处于一个较低的水平，不至于一口压力较高的单井进入低压提供后将低压汇管的压力门槛提高，而导致部分压力很低的单井进不来。

将计量汇管分设成低压和高压的好处是：低压和高压井可以分别计量，互不干扰；如果仅设置一台计量分离器，存在两个问题：一是高低压系统之间的那道隔离的阀门一定会出现高低压互串；二是若高、低压采用一个计量分离器，则该分离器后端的油、气管线将设置更为复杂的切换流程以满足生产需要，反而将流程变得更加繁琐；

将计量分离器分设成低压和高压的有益作用在于：如果将分离器分成低压和高压：好处是高压和低压井分别通过高压和低压汇管直接进高压和低压计量分离器；一是便于操作；二是高压和低压互不干扰；三是更简化了流程，大大减少了手动及自控阀门的数量。

将中压生产汇管设置在低压生产汇管和高压计量汇管的中间位置，有如下积极作用：1、在工艺布局上，整体性比较集中，将不同压力级别的管汇建设在一片功能相同的区域，便于管理。2、高中低压有序排列，视觉上也有条理；3、在建设成本方面，可以用最少的管材将进站单井最终引入高低压三个压力系统。4、中压放置在高低压中间，可以降低高，低压的压差导致的阀组部分阀门两侧的压差由4Mpa降至2MPa，使阀门更灵活操作，也能延长阀门使用寿命。

所述的一种满足天然气井高、中、低压全生命周期生产的进站阀组还包括：低压计量分离器、低压生产分离器、中压生产分离器、高压计量分离器、高压生产分离器；

所述低压计量分离器连接于低压计量汇管的下游，作用是：计量一口低压井每天的天然气产量和油水混合液的产量；

所述低压生产分离器连接于低压生产汇管的下游，作用是：将通过低压生产汇管进站生产的的所有低压井的油气水混合物，分离成天然气和油水混合物；

所述中压生产分离器连基于中压生产汇管的下游，作用是：将通过中压生产汇管进站生产的的所有中压井的油气水混合物，分离成天然气和油水混合物；

所述高压计量分离器连接于高压计量汇管的下游，作用是：计量一口高压井每天的天然气产量和油水混合液的产量。

所述高压生产分离器连接于高压生产汇管的下游，作用是：将通过高压生产汇管进站生产的的所有高压井的油气水混合物，分离成天然气和油水混合物。

低压计量汇管、低压生产汇管、中压生产汇管、高压计量汇管、高压生产汇管的设置位置按天然气由上游至下游的流动方向依次排列，这样的位置排布设计作用在于：降低阀组部分阀门两侧的压差，可以由4MPa降至2MPa，这样能更灵活操作，也能延长阀门使用寿命。

所述进站管线为多条。

多条进站管线分别并联式地与低压计量汇管、低压生产汇管、中压生产汇管、高压计量汇管、高压生产汇管相连通。

所述进站管线为1-24条。

1-24条是目前的实际应用中的管线数量范围，但具体的管线数量多少是根据油气生产区域的单井数量而定，有多少单井，就有多少条进站管线；不是固定的；通常是在建设阀组之前，结合目前的总井数，再加上未来几年有可能再增加的井数的总和而定。

低压计量汇管、低压生产汇管、中压生产汇管、高压计量汇管的管径均为16.83cm，壁厚15mm；高压生产汇管的管径为32.38cm；壁厚26mm。

所述低压计量汇管、低压生产汇管的承压为0-2Mpa；所述中压生产汇管的承压为2-6Mpa；所述高压生产汇管的承压为6-10Mpa。

低压计量汇管、低压生产汇管、中压生产汇管、高压计量汇管、高压生产汇管分别与进站管线相连通的各连通管路上设有独立控制其通断的控制阀门。

本实用新型基于同一口单井可以根据需要进入不同压力系统的目的，设计一套多井式6汇管阀组，分别为高压计量、高压生产、中压生产、低压生产、低压计量、放空汇管，汇管后端对应不同压力系统的生产装置。

本实用新型充分考虑到各单井全生命周期的压力变化规律，开发了一套涵盖高、中、低压的阀组，将所有单井进站管线分别同时接入高、中、低压三个压力系统，实现不同压力时期的单井能进入不同压力系统的装置生产，从而避免单井因压力的降低导致流程切改施工，达到无缝切换高、中、低压处理系统，充分利用全部油气资源，确保安全生产的同时实现经济效益最大化。

本实用新型的高、中、低压汇管阀组于2020年9月在西北油田分公司雅克拉天然气处理站建成投用；投用至今满足24口单井从高压生产到低压生产的全过程管理，可有效降低气井自喷压力：高中低压阀组建成以后，将YK24、YK25、YK29、YK31等14口井的进站压力门槛从2.1MPa降至1.72MPa，使更多的低压井进入低压系统生产。本实用新型的低中高进站阀组延长了气井的自喷期：结合现场情况，将低压汇管的压力进一步降低后，有8口井可以进站生产至今，即到目前为止，已经增加自喷期达26个月，后续还将进一步延长自喷期。不仅如此，本实用新型的低中高进站阀组还提升了油气产能：上述8口井能进站后，日均增油合计15吨，日均增气累计22.8万方；按稳产26个月；已累计增油1.2万吨；累计增气1.8亿方。在此基础上，本实用新型的低中高进站阀组进一步增加了经济效益，累计增油1.2万吨；累计增气1.8亿方；按目前该区块的油品，每吨原油3000元，每方天然气1元；增加效益2.16亿元。

本实用新型最大的创新在于通过增加一级汇管(中压汇管)以及该汇管的合理位置设置，将进站压力细分，大大减轻了低压汇管和低压系统的生产负担，使更多的低压井能进站生产，从而提高了油气井的利用率，释放了更多产能。本实用新型主要应用在天然气处理站。本实用新型目前在西北油田雅克拉集气处理站应用效果良好，可在同类油气田行业推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例提供的阀组结构示意图。图中标记列示如下：1-进站管线，2-低压计量汇管、3-低压生产汇管、4-中压生产汇管、5-高压计量汇管、6-高压生产汇管；21-低压计量分离器、31-低压生产分离器、41-中压生产分离器、51-高压计量分离器、61-高压生产分离器；7-控制阀门。

具体实施方式

下面结合具体实施例、实验例和附图对本实用新型的技术方案做进一步详细说明，但本实用新型并不局限于以下技术方案。

本实用新型提供一种满足天然气井高、中、低压全生命周期生产的进站阀组。在本实用新型所有的实施例中，所述进站阀组都具备如下共同特征：如图1所示，所述进站阀组包括：进站管线1、低压计量汇管2、低压生产汇管3、中压生产汇管4、高压计量汇管5、高压生产汇管6；低压计量汇管2、低压生产汇管3、中压生产汇管4、高压计量汇管5、高压生产汇管6分别与进站管线1相连通，且低压计量汇管2、低压生产汇管3、中压生产汇管4、高压计量汇管5、高压生产汇管6之间并联；中压生产汇管4设置在低压生产汇管3和高压计量汇管5之间。

在进一步的实施例中，所述的一种满足天然气井高、中、低压全生命周期生产的进站阀组还包括：低压计量分离器21、低压生产分离器31、中压生产分离器41、高压计量分离器51、高压生产分离器61；

所述低压计量分离器21连接于低压计量汇管2的下游；

所述低压生产分离器31连接于低压生产汇管3的下游；

所述中压生产分离器41连基于中压生产汇管4的下游；

所述高压计量分离器51连接于高压计量汇管5的下游；

所述高压生产分离器61连接于高压生产汇管6的下游。

在优选的实施例中，低压计量汇管2、低压生产汇管3、中压生产汇管4、高压计量汇管5、高压生产汇管6的设置位置按天然气由上游至下游的流动方向依次排列。

在具体的实施例中，所述进站管线1为多条。

在一些实施例中，多条进站管线1分别并联式地与低压计量汇管2、低压生产汇管3、中压生产汇管4、高压计量汇管5、高压生产汇管6相连通。

在更具体的实施例中，所述进站管线1为1-24条。

在另一些实施例中，低压计量汇管2、低压生产汇管3、中压生产汇管4、高压计量汇管5的管径均为16.83cm，壁厚15mm；高压生产汇管6的管径为32.38cm；壁厚26mm。

在具体的实施例中，所述低压计量汇管2、低压生产汇管3的承压为0-2Mpa；所述中压生产汇管4的承压为2-6Mpa；所述高压计量汇管5、高压生产汇管6的承压为6-10Mpa。

在一些实施例中，低压计量汇管2、低压生产汇管3、中压生产汇管4、高压计量汇管5、高压生产汇管6分别与进站管线1相连通的各连通管路上设有独立控制其通断的控制阀门7。

Claims (9)

1.一种满足天然气井高、中、低压全生命周期生产的进站阀组，其特征在于，设置有：进站管线、低压计量汇管、低压生产汇管、中压生产汇管、高压计量汇管、高压生产汇管；低压计量汇管、低压生产汇管、中压生产汇管、高压计量汇管、高压生产汇管分别与进站管线相连通，且低压计量汇管、低压生产汇管、中压生产汇管、高压计量汇管、高压生产汇管之间并联；中压生产汇管设置在低压生产汇管和高压计量汇管之间。

2.根据权利要求1所述的一种满足天然气井高、中、低压全生命周期生产的进站阀组，其特征在于，还包括：低压计量分离器、低压生产分离器、中压生产分离器、高压计量分离器、高压生产分离器；

所述低压计量分离器连接于低压计量汇管的下游；

所述低压生产分离器连接于低压生产汇管的下游；

所述中压生产分离器连基于中压生产汇管的下游；

所述高压计量分离器连接于高压计量汇管的下游；

所述高压生产分离器连接于高压生产汇管的下游。

3.根据权利要求1所述的一种满足天然气井高、中、低压全生命周期生产的进站阀组，其特征在于，低压计量汇管、低压生产汇管、中压生产汇管、高压计量汇管、高压生产汇管的设置位置按天然气由上游至下游的流动方向依次排列。

4.根据权利要求1或3所述的一种满足天然气井高、中、低压全生命周期生产的进站阀组，其特征在于，所述进站管线为多条。

5.根据权利要求4所述的一种满足天然气井高、中、低压全生命周期生产的进站阀组，其特征在于，多条进站管线分别并联式地与低压计量汇管、低压生产汇管、中压生产汇管、高压计量汇管、高压生产汇管相连通。

6.根据权利要求4所述的一种满足天然气井高、中、低压全生命周期生产的进站阀组，其特征在于，所述进站管线为1-24条。

7.根据权利要求1、3、5任一所述的一种满足天然气井高、中、低压全生命周期生产的进站阀组，其特征在于，低压计量汇管、低压生产汇管、中压生产汇管、高压计量汇管的管径均为16.83cm，壁厚15mm；高压生产汇管的管径为32.38cm；壁厚26mm。

8.根据权利要求7所述的一种满足天然气井高、中、低压全生命周期生产的进站阀组，其特征在于，所述低压计量汇管、低压生产汇管的承压为0-2Mpa；所述中压生产汇管的承压为2-6Mpa；所述高压生产汇管的承压为6-10Mpa。

9.根据权利要求1、3、5任一所述的一种满足天然气井高、中、低压全生命周期生产的进站阀组，其特征在于，低压计量汇管、低压生产汇管、中压生产汇管、高压计量汇管、高压生产汇管分别与进站管线相连通的各连通管路上设有独立控制其通断的控制阀门。