[發明專利]深水氣井測試用水合物自動防治裝置與防治方法

有效

• 申請號: 201410276128.0
• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號: CN104088623A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 王志遠;孫寶江;張振楠;關利軍;李建周
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

技術領域

本發明屬于石油工程領域，具體地，涉及一種深水氣井測試用水合物自動防治裝置與防治方法。

背景技術

我國石油需求不斷攀升，陸上及淺水油田大部分進入開發中后期，南海深水油氣資源成為我國最有潛力的油氣資源接替區之一。深水油氣井測試是深水油氣資源勘探開發中油氣藏評價所必需的手段，在深水油氣鉆完井中的地位突出。

深水環境惡劣，尤其是水深導致的低溫環境給測試作業帶來諸多挑戰。流動安全保障是測試順利進行的前提，其中水合物的防治是重中之重，因一旦形成水合物，輕則導致測試管線堵塞，延誤測試作業，增加作業時間與成本；重則導致測試失敗，甚至井的報廢，后果嚴重。

深水氣井測試中水合物防治最有效的方法是采用抑制劑注入的方法，如甲醇、乙二醇等。抑制劑注入后，增加了其與水分子之間的競爭力，從而使得水與烴分子之間的熱力學平衡條件改變，處于實際測試的溫度、壓力條件之外，最終避免水合物形成。

現階段深水氣井測試過程中，水合物抑制劑注入速率的確定采取以下方式：

(1)、依據現場作業人員的經驗判斷。觀察測試現場現象，如產氣速率、產水速率等，結合已有作業經驗，進行人為調整。該方式對人員要求高，且不具備抑制效果的保證，人為因素影響大。

(2)、通過人工讀取現場數據，查詢通過模擬確定的水合物抑制劑注入速率查詢圖版，然后再對抑制劑注入泵操作，調整水合物抑制劑注入速率。該方式一方面人工讀數存在誤差，另一方面現有圖版模擬條件與現場實際條件存在差別，導致準確性低的同時，也造成操作上的時間延誤，致使水合物防治失敗，測試中水合物引發的事故時有發生。

因此，亟需一種水合物的自動防治裝置與方法，準確判斷并及時調整水合物抑制劑注入速率，保證抑制劑防治效果，保障測試流動安全。

發明內容

為克服現有技術存在的缺陷，本發明提供一種深水氣井測試用水合物自動防治裝置與防治方法，自動根據深水測試作業實際狀況，快速、準確調整水合物抑制劑注入，有效抑制水合物形成。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：

深水氣井測試用水合物自動防治裝置，包括：數據自動監測、采集及處理系統和抑制劑自動控制注入系統；數據自動監測、采集及處理系統通過實時監測溫度、壓力、液體流量、氣體流量、液體礦化度、氣體組分參數，為水合物生成判斷及校正奠定基礎；對所采集數據進行處理，給出水合物判斷結果和抑制劑調整結果；

抑制劑自動控制注入系統根據處理結果，迅速發出控制信號，通過執行機構執行，調整抑制劑注入泵工作參數，調整抑制劑注入。

相對于現有技術，本發明的有益效果如下：

(1)、能夠全程、實時對測試工況自動監測，自動控制水合物抑制劑注入速率，達到水合物自動防治的目的；

(2)、裝置工程可靠，自動控制，響應迅速，無人工操作延遲；

(3)、方法科學，滿足工程精度要求。

附圖說明

圖1為深水氣井測試井下及地面裝置示意圖；

圖2為深水氣井測試用水合物自動防治裝置示意圖；

圖中：101、測試管柱；102、流動頭；103a、第一地面流動管線；103b、第二地面流動管線；104、固定式油嘴；105、可調式油嘴；106、氣液兩相分離器；107、液體流動管線；108、儲液罐；109、氣體流動管線；110、燃燒臂；201、壓力計托筒；202、數據傳輸線；203、油嘴上游溫度計；204、油嘴上游壓力計；205、油嘴下游溫度計；206、油嘴下游壓力計；207、液體流量計；208、氣體流量計；209、液體礦化度測定裝置；210、氣體組分測定裝置；211、上位機；301、抑制劑注入短節；302、水下測試樹；303、信號控制線；304a、第一信號執行機構；304b、第二信號執行機構；304c、第三信號執行機構；305、抑制劑輸送管線；306、抑制劑罐；307a、第一抑制劑注入泵；307b、第二抑制劑注入泵；307c、第三抑制劑注入泵；308a、第一抑制劑注入管線；308b、第二抑制劑注入管線；308c、第三抑制劑注入管線。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步的描述。