[發(fā)明專(zhuān)利]一種油井套管氣分離、凈化、增壓回收系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710680387.3
• 申請(qǐng)日: 2017-08-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107327287A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石繼宏;王春巖
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 鞍山力邦科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21B43/00
• 分類(lèi)號(hào): E21B43/00;E21B43/34;E21B36/04
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專(zhuān)利事務(wù)所21224
• 代理人: 張群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油井套管氣回收領(lǐng)域，尤其涉及一種油井套管氣分離、凈化、增壓回收系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

油田油井采油過(guò)程中，將會(huì)從套管與油管之間的環(huán)形空間揮發(fā)分離出一定的油井天然氣，也稱(chēng)套管氣。這些套管氣一部分積聚在油套空間，使油井內(nèi)液面下降，令油井有效生產(chǎn)壓差降低，產(chǎn)能下降；另一部分隨液流進(jìn)入抽油泵泵腔，擠占一定的泵腔空間，影響抽油泵效率，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生“氣鎖”現(xiàn)象，使抽油泵無(wú)法工作，嚴(yán)重影響油井正常生產(chǎn)和效率。

目前，在油田生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)套管氣處理的方法有以下幾種。一是將套管氣直接排放大氣中，這不僅污染環(huán)境，而且嚴(yán)重浪費(fèi)天然氣資源；二是套管氣產(chǎn)能較大的井，采用油套連通憋壓的方法回收套管氣，該方法雖然可以回收一定量的套管氣，但是受輸油管線(xiàn)回壓的制約，造成套管憋壓，迫使油井液面降低，造成產(chǎn)能下降，仍然存在很大的弊端。

此外，現(xiàn)有專(zhuān)利也介紹了套管氣回收和增壓的方法，如：申請(qǐng)?zhí)?01010256380.7公開(kāi)的“一種油田油井套管氣回收裝置和工藝”；申請(qǐng)?zhí)?01020302205.2公開(kāi)的“一種光桿連動(dòng)增壓放氣采油組合裝置”；申請(qǐng)?zhí)?01120038525.6公開(kāi)的“油井套管氣增壓回收裝置”；申請(qǐng)?zhí)?01210263738.8公開(kāi)的“油井套管氣收集裝置”；申請(qǐng)?zhí)?01210554575.9公開(kāi)的“一種同步回轉(zhuǎn)油氣混輸泵”；申請(qǐng)?zhí)?01310123780.4公開(kāi)的“射引增壓式套管氣回收裝置”；上述專(zhuān)利存在以下不足：

1)有些專(zhuān)利只是套管氣回收；

2)有些專(zhuān)利只是增壓，增壓裝置多采用壓氣筒，壓氣筒增壓有限。有的采用壓縮機(jī)，專(zhuān)利中所采用的還是有油壓縮機(jī)，這種壓縮機(jī)，在有壓力氣體作用下，潤(rùn)滑油是保持不住的；回收油氣時(shí)輕質(zhì)原油和水進(jìn)入潤(rùn)滑油中，稀釋變質(zhì)后的潤(rùn)滑油無(wú)法對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行潤(rùn)滑。同時(shí)也會(huì)污染被壓縮的介質(zhì)；

3)上述專(zhuān)利中都只是增壓，并未進(jìn)行氣液分離，導(dǎo)致其無(wú)法有效回收。

在申請(qǐng)?zhí)?01510831650.5公開(kāi)的“噴射引流式氣液分離套管氣回收設(shè)備及方法”中，引入了氣液分離技術(shù)，但分離后的氣體仍未增壓。

上述專(zhuān)利無(wú)法應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，主要是因?yàn)闆](méi)有考慮到抽取油氣過(guò)程中會(huì)有一定的水、輕質(zhì)原油和不確定的雜質(zhì)，同時(shí)抽入到油氣回收裝置中，影響使用壽命。有油潤(rùn)滑的油氣回收壓縮機(jī)需要經(jīng)常性保養(yǎng)，而油田遼闊野外作業(yè)無(wú)人值守，無(wú)法保證這種經(jīng)常性的維護(hù)，所以上訴專(zhuān)利無(wú)法推廣應(yīng)用。

總之，油井套管氣，應(yīng)該進(jìn)行氣液分離、凈化和增壓全產(chǎn)業(yè)鏈處理。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種油井套管氣分離、凈化、增壓回收系統(tǒng)及方法，適用于油田野外作業(yè)，無(wú)需人員值守維護(hù)，可自行對(duì)套管氣分離、凈化、增壓回收。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種油井套管氣分離、凈化、增壓回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)置在油井的油氣管線(xiàn)和外輸管線(xiàn)之間，包括無(wú)動(dòng)力氣液分離凈化裝置、全無(wú)油油氣壓縮單元、氣液分離回收計(jì)控單元、溫度自調(diào)節(jié)防凍裝置，無(wú)動(dòng)力氣液分離凈化裝置外部設(shè)有溫度自調(diào)節(jié)防凍裝置；

無(wú)動(dòng)力氣液分離凈化裝置用于油井套管氣的分離和凈化；全無(wú)油油氣壓縮單元用于對(duì)氣體進(jìn)行增壓；氣液分離回收計(jì)控單元用于控制油井套管氣的氣液分離、凈化、增壓的全過(guò)程防爆控制和計(jì)顯；

無(wú)動(dòng)力氣液分離凈化裝置包括初級(jí)氣液分離器、回水管路、精密氣液分離凈化器，初級(jí)氣液分離器的進(jìn)口與油氣管線(xiàn)連接，出口與精密氣液分離凈化器連接；精密氣液分離凈化器底部通過(guò)回水管路與初級(jí)氣液分離器連接；精密氣液分離凈化器的氣體出口與全無(wú)油油氣壓縮單元連接；

所述的初級(jí)氣液分離器包括外筒、底板、頂板、支架、自動(dòng)排液器、漏液板、折流板、監(jiān)視筒，外筒頂部與頂板固定連接，外筒底部與底板固定連接；外筒下部固定連接有漏液板，漏液板將外筒分隔成上部的氣液分離區(qū)和下部的液體排放區(qū)兩個(gè)區(qū)域，漏液板上設(shè)有漏液孔，氣液分離區(qū)內(nèi)上下交錯(cuò)設(shè)有折流板，液體排放區(qū)通過(guò)回水管路與精密氣液分離凈化器底部連接；頂板中間固定連接有監(jiān)視筒；底板底部與支架固定連接，底板連接有自動(dòng)排液器；

所述的全無(wú)油油氣壓縮單元包括全無(wú)油油氣壓縮機(jī)、防爆電機(jī)，全無(wú)油油氣壓縮機(jī)與防爆電機(jī)相連接，防爆電機(jī)為全無(wú)油油氣壓縮機(jī)提供動(dòng)力。

所述的溫度自調(diào)節(jié)防凍裝置包括外殼、自限溫加熱線(xiàn)、自調(diào)節(jié)加熱器，外殼內(nèi)部設(shè)置無(wú)動(dòng)力氣液分離凈化裝置，外殼下部固定纏繞有自限溫加熱線(xiàn)，自調(diào)節(jié)加熱器設(shè)置設(shè)置在外殼內(nèi)，自調(diào)節(jié)加熱器設(shè)置在與無(wú)動(dòng)力氣液分離凈化裝置連接的油氣管線(xiàn)上。