一種氣井增產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及氣井采集設備領域，尤其涉及一種氣井增產(chǎn)系統(tǒng)。氣井增產(chǎn)系統(tǒng)包括第一氣液分離器，第一氣液分離器的進口與套管的內管相連，一出口與壓縮機子系統(tǒng)的進口相連，一出口與液體儲存罐相連；壓縮機子系統(tǒng)的一出口與套管的外環(huán)腔連通，一出口與氣體集中處理站相連。從套管的內管流出的氣液混合物在第一氣液分離器中經(jīng)過氣液分離后，氣體經(jīng)過壓縮機子系統(tǒng)的壓縮變?yōu)楦邏簹怏w，高壓氣體再返回套管的外環(huán)腔中，所以通過返回井筒內的高壓氣體來增加井筒內的壓力，提高位于井筒內的套管中的氣液上升動力，使得套管中的氣液流速提高，達到快速增產(chǎn)效果。
【專利說明】一種氣井增產(chǎn)系統(tǒng)
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及氣井采集設備領域，尤其涉及一種氣井增產(chǎn)系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 氣田開發(fā)后期，隨著油氣田開發(fā)的不斷深入，氣井壓力會逐年降低，部分氣井的產(chǎn) 量也隨著時間的推移以及氣井壓力的逐年降低而呈現(xiàn)出從高峰到逐年遞減的趨勢。而現(xiàn)有 的增壓采氣設備難以滿足氣井不斷降低的壓力的需要。為了維持氣井較高的產(chǎn)量，現(xiàn)有技 術采用低壓井口天然氣增產(chǎn)裝置，該增產(chǎn)裝置能夠延長乏井的開采壽命。
[0003] 現(xiàn)有技術中一般采用以下兩種技術：
[0004] 一種是采用高壓噴射引流技術，在不借助外來能源的情況下，利用高壓氣井自身 能量采用引射裝置來帶動低壓氣井采氣、生產(chǎn)。這種技術的優(yōu)點是噴射裝置尺寸小、結構簡 單、運行穩(wěn)定、成本低。但這種技術普遍存在的弊端是乏井或者低壓氣井周圍必須有高壓氣 井來提供能量，才能實現(xiàn)氣井的再次開發(fā)，因此這種技術的局限性較大。
[0005] 另一種是采用濕式工藝螺桿壓縮機增產(chǎn)技術，此技術具有以下優(yōu)點：1)較低壓力 (接近常壓）的吸氣能力；2)適用于有水氣井的多相流的特點，具有一定的帶水能力；3)抽 吸運轉平穩(wěn)，脈動小、避免因機組脈動造成氣井波。但是該技術由于轉子齒面加工難度大， 需要特制刀具加工，因而制作成本高；另外，由于自身結構的特點，增壓流量不能過小，一般 壓縮機的容積流量要大于2m 3/min才具有優(yōu)越性。
[0006] 針對以上問題，亟需要一種新的氣井增產(chǎn)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中存在的所開采 的氣井周圍必須有高壓氣井來提供能量，所需增壓流量大的問題。 實用新型內容
[0007] 本實用新型的目的在于提供一種氣井增產(chǎn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以增加井筒內的壓力， 提高位于井筒內的套管中的氣液上升動力，使得套管中的氣液流速提高，達到快速增產(chǎn)效 果，適合壓力較低的氣井進行采氣。
[0008] 為達此目的，本實用新型采用以下技術方案：
[0009] -種氣井增產(chǎn)系統(tǒng)，其包括第一氣液分離器以及用于控制所述氣井增產(chǎn)系統(tǒng)的控 制裝置，所述第一氣液分離器的進口與套管的內管相連，所述第一氣液分離器的一出口與 壓縮機子系統(tǒng)的進口相連，一出口與液體儲存罐相連；所述壓縮機子系統(tǒng)的一出口與套管 的外環(huán)腔連通，一出口與氣體集中處理站相連。
[0010] 作為優(yōu)選，所述壓縮機子系統(tǒng)包括壓縮機以及第二氣液分離器，所述第二氣液分 離器一出口與所述液體儲存罐相連，一出口與氣體集中處理站相連，所述第二氣液分離器 用于將從第一氣液分離器流入壓縮機子系統(tǒng)內并被壓縮機加壓后的氣液混合物分離。
[0011] 作為優(yōu)選，所述壓縮機子系統(tǒng)還包括用于驅動所述壓縮機中的活塞往復運動的壓 縮機驅動裝置。
[0012] 作為優(yōu)選，所述壓縮機子系統(tǒng)還包括發(fā)動機，所述發(fā)動機通過離合器或動力輸出 裝置與所述壓縮機驅動裝置相連接。
[0013] 作為優(yōu)選，所述氣井增產(chǎn)系統(tǒng)還包括發(fā)電機，所述發(fā)動機可以拖動所述發(fā)電機進 行發(fā)電，所述發(fā)電機與所述控制裝置的電源接口相連，用于給所述控制裝置提供電源。
[0014] 作為優(yōu)選，所述發(fā)動機為燃氣發(fā)動機，所述燃氣發(fā)動機接通井口的燃氣輸送管。
[0015] 作為優(yōu)選，所述壓縮機為往復式雙作用活塞式壓縮機。
[0016] 作為優(yōu)選，所述壓縮機子系統(tǒng)還包括用于給所述壓縮機提供潤滑油的潤滑油供給 裝直。
[0017] 作為優(yōu)選，所述壓縮機的出口處設置有消聲器。
[0018] 作為優(yōu)選，所述發(fā)電機為12V直流發(fā)電機。
[0019] 本實用新型的有益效果為：
[0020] 本實用新型提供的氣井增產(chǎn)系統(tǒng)，由于其包括第一氣液分離器，所述第一氣液分 離器的進口與套管的內管相連，所述第一氣液分離器的一出口與壓縮機子系統(tǒng)的進口相 連，一出口與液體儲存罐相連；所述壓縮機子系統(tǒng)的一出口與套管的外環(huán)腔連通，一出口與 氣體集中處理站相連。從套管的內管流出的氣液混合物在第一氣液分離器中經(jīng)過氣液分 離后，氣體經(jīng)過壓縮機子系統(tǒng)的壓縮變?yōu)楦邏簹怏w，高壓氣體再返回套管的外環(huán)腔中，所以 通過返回井筒內的高壓氣體來增加井筒內的壓力，提高位于井筒內的套管中的氣液上升動 力，使得套管中的氣液流速提高，達到快速增產(chǎn)效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021] 為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對本實用新型實施例 描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新 型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根 據(jù)本實用新型實施例的內容和這些附圖獲得其他的附圖。
[0022] 圖1是本實用新型裝置實施例提供的氣井增產(chǎn)系統(tǒng)的結構示意圖。
[0023] 其中：
[0024] 1、第一氣液分離器；2、壓縮機子系統(tǒng)；3、液體儲存罐；4、氣體集中處理站；5、套 管；
[0025] 21、壓縮機。
【具體實施方式】
[0026] 為使本實用新型解決的技術問題、采用的技術方案和達到的技術效果更加清楚， 下面將結合附圖對本實用新型實施例的技術方案作進一步的詳細描述，顯然，所描述的實 施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例， 本領域技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新 型保護的范圍。
[0027] 圖1是本實用新型裝置實施例提供的氣井增產(chǎn)系統(tǒng)的結構示意圖，如圖1所示，氣 井增產(chǎn)系統(tǒng)，包括第一氣液分離器1以及控制裝置，所述第一氣液分離器1的進口與套管5 的內管相連，所述第一氣液分離器1的一出口與壓縮機子系統(tǒng)2的進口相連，一出口與液體 儲存罐3相連；所述壓縮機子系統(tǒng)2的一出口與套管5的外環(huán)腔連通，外環(huán)腔即為套管5的 內筒和外筒之間的環(huán)形空間；一出口與氣體集中處理站4相連。
[0028] 所述套管5位于所述井筒內，包括內外兩層管，所述井口設置有地面液壓泵，所述 地面液壓泵用于將井下的氣液混合物采集上來，氣液混合物從套管的內管中被提升到井 口，之后通過輸送管道流入第一氣液分離器1，經(jīng)過第一氣液分離器1的氣液分離作用后， 分離出來的液體可以進入液體儲存罐3中被儲存起來，或者在高壓氣體帶動下，經(jīng)過管道 輸送到氣體集中處理站4處理。分離后的氣體流入壓縮機子系統(tǒng)2中被壓縮增壓，氣體經(jīng) 過壓縮機子系統(tǒng)的壓縮變?yōu)楦邏簹怏w，之后一部分高壓氣體可以再回注套管的內外兩層管 之間的環(huán)腔中進行舉升，通過返回井筒內的高壓氣體來增加井筒內的壓力，提高位于井筒 內的套管5中的氣液上升動力，使得套管5中的氣液流速提高，達到快速增產(chǎn)效果。另外從 壓縮機子系統(tǒng)出來的一部分高壓氣體可以直接流入氣體集中處理站4,進入下一個工藝處 理步驟，即處理或進行儲存。
[0029] 于本實施例中，所述壓縮機子系統(tǒng)2包括壓縮機21以及第二氣液分離器，所述第 二氣液分離器一出口與所述液體儲存罐3相連，一出口與氣體集中處理站4相連，所述第二 氣液分離器用于將從第一氣液分離器1流入壓縮機子系統(tǒng)2內并被壓縮機21加壓后的氣 液混合物分離。
[0030] 所述壓縮機21為低轉速、運行可靠、靜音的壓縮機。所述壓縮機21的靜音效果可 以通過在壓縮機21的出口處設置消聲器來實現(xiàn)。當然，達到靜音效果的方式并不局限于 此。
[0031] 所述第二氣液分離器用于在井筒內的壓力過小而導致的氣液混合物在第一氣液 分離器1中不能夠被分離的情況下。當從第一氣液分離器1流出的氣液混合物進入壓縮機 子系統(tǒng)2后被其內的第二氣液分離器分離，分離出來的氣體經(jīng)過管道輸送到氣體集中處理 站4處理或進行儲存，同時將分離出來的液體輸送到液體儲存罐3中，從而將井口的壓力降 至零。
[0032] 于本實施例中，作為優(yōu)選方案，所述壓縮機子系統(tǒng)2還包括用于驅動所述壓縮機 21中的活塞往復運動的壓縮機驅動裝置。
[0033] 于本實施例中，作為進一步的優(yōu)選方案，所述壓縮機子系統(tǒng)2還包括發(fā)動機，所述 發(fā)動機通過離合器或動力輸出裝置與所述壓縮機驅動裝置相連接。
[0034] 于本實施例中，作為優(yōu)選方案，所述壓縮機21為往復式雙作用活塞式壓縮機。當 然所述壓縮機21的種類并不局限于此，還可以為其它類型的壓縮機。
[0035] 于本實施例中，作為優(yōu)選方案，所述壓縮機子系統(tǒng)2還包括潤滑油供給裝置，所述 潤滑油供給裝置用于給所述壓縮機21提供潤滑油。
[0036] 所述控制裝置用于控制整個氣井增產(chǎn)系統(tǒng)，其與第一氣液分離器1、第二氣液分離 器、壓縮機21、液體儲存罐3、氣體集中處理站4以及地面液壓泵均相連，用于發(fā)出命令，控 制整個系統(tǒng)的運行。并且該控制裝置還可以對井筒內采集出來的氣液混合物進行組分分 析?？刂茊卧獙φ紫到y(tǒng)的運行提供了工業(yè)標準化的控制。
[0037] 該系統(tǒng)還包括發(fā)電機，所述發(fā)電機優(yōu)選為12V直流發(fā)電機。所述發(fā)動機可以拖動 所述發(fā)電機進行發(fā)電，所述發(fā)電機與所述控制裝置的電源接口相連，用于給所述控制裝置 提供電源。所述控制裝置使用的電力是由發(fā)動機拖動12V電機產(chǎn)生的，無須外部的電力供 給。
[0038] 所述發(fā)動機為燃氣發(fā)動機，作為優(yōu)選方案，所述燃氣發(fā)動機接通井口的燃氣輸送 管，燃氣輸送管進氣口與套管5的內管相連，所述燃氣發(fā)動機可以使用井口的燃氣，無需外 界提供原料。
[0039] 以下對氣井增產(chǎn)系統(tǒng)的使用條件進行介紹：
[0040] 井口處的吸入壓力接近于OkPa ;排出（管道）壓力低于1，950kPa ;即排氣壓力為 0?1950kPa ;每天最高產(chǎn)氣量為45, 300m3 ;每天最高產(chǎn)液量為：60m3。
[0041] 基于直徑250mm的活塞，吸入壓力400kPa的條件下，每天的天然氣產(chǎn)量低于 35, 000m3。如果吸入壓力降低至200kPa，那么每天的產(chǎn)量約是26, 000m3,小口徑的活塞帶來 的產(chǎn)量增加將相應減少，但排放壓力更高。
[0042] 表一、表二和表三分別為不同吸氣和排氣壓力下的天然氣產(chǎn)量。其中表一為使用 型號為DN150的活塞時的天然氣產(chǎn)量，表二為型號為DN200的活塞時的天然氣產(chǎn)量；表三為 型號為DN250的活塞時的天然氣產(chǎn)量。
[0043] 表一
[0044]
【權利要求】
1. 一種氣井增產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，包括第一氣液分離器（1)以及用于控制所述氣井 增產(chǎn)系統(tǒng)的控制裝置，所述第一氣液分離器（1)的進口與套管（5)的內管相連，所述第一氣 液分離器⑴的一出口與壓縮機子系統(tǒng)⑵的進口相連，一出口與液體儲存罐⑶相連；所 述壓縮機子系統(tǒng)（2)的一出口與套管（5)的外環(huán)腔連通，一出口與氣體集中處理站（4)相 連。
2. 根據(jù)權利要求1所述的氣井增產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮機子系統(tǒng)（2)包括壓縮 機（21)以及第二氣液分離器，所述第二氣液分離器一出口與所述液體儲存罐（3)相連，一 出口與氣體集中處理站（4)相連，所述第二氣液分離器用于將從第一氣液分離器（1)流入 壓縮機子系統(tǒng)（2)內并被壓縮機（21)加壓后的氣液混合物分離。
3. 根據(jù)權利要求2所述的氣井增產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮機子系統(tǒng)（2)還包括用 于驅動所述壓縮機（21)中的活塞往復運動的壓縮機驅動裝置。
4. 根據(jù)權利要求3所述的氣井增產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮機子系統(tǒng)（2)還包括發(fā) 動機，所述發(fā)動機通過離合器或動力輸出裝置與所述壓縮機驅動裝置相連接。
5. 根據(jù)權利要求4所述的氣井增產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，還包括發(fā)電機，所述發(fā)動機可以 拖動所述發(fā)電機進行發(fā)電，所述發(fā)電機與所述控制裝置的電源接口相連，用于給所述控制 裝置提供電源。
6. 根據(jù)權利要求4所述的氣井增產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動機為燃氣發(fā)動機，所述 燃氣發(fā)動機接通井口的燃氣輸送管。
7. 根據(jù)權利要求2所述的氣井增產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮機（21)為往復式雙作 用活塞式壓縮機。
8. 根據(jù)權利要求2所述的氣井增產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮機子系統(tǒng)（2)還包括用 于給所述壓縮機（21)提供潤滑油的潤滑油供給裝置。
9. 根據(jù)權利要求2所述的氣井增產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮機（21)的出口處設置 有消聲器。
10. 根據(jù)權利要求5所述的氣井增產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電機為12V直流發(fā)電機。
【文檔編號】E21B43/16GK204041035SQ201420431399
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月1日 優(yōu)先權日:2014年8月1日
【發(fā)明者】趙子康, 沈懿桐, 李金武, 邸建軍 申請人:碧海舟（北京）石油化工設備有限公司