[發明專利]一種地層能量枯竭氣井延長生命周期的系統與方法

在審

• 申請號: 202010560717.7
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111691837A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 謝軍;唐建榮;唐詩國;肖紅;王學強;葉長青;魏林勝;朱昆;鐘華;楊海;楊永韜
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司工程技術研究院;四川圣諾油氣工程技術服務有限公司
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00;E21B21/06;E21B43/34;E21B34/02
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發明公開了一種地層能量枯竭氣井延長生命周期的系統與方法，包括分離設備、壓縮機組（3）和自動排污管路；所述分離設備包括上部罐體（1）和下部罐體（2）；所述上部罐體（1）通過廢液通道和調壓通道連接下部罐體（2）；所述上部罐體（1）輸出端連接壓縮機組（3）的輸入端；所述下部罐體（2）的輸出端與自動排污管路的輸入端連接。通過本發明的裝置，可將氣井井口回壓降低至0.02MPa，遠低于枯竭氣井井口壓力，單級壓縮比可達到20，滿足低壓氣井的外輸的壓力需求；無需將增壓氣體回注入井，同時可將分離產出的廢液直接排放至集輸管網，實現氣液混輸，無需處理廢液。

技術領域

本發明涉及天然氣開采領域，特別是一種地層能量枯竭氣井延長生命周期的系統與方法。

背景技術

隨著天然氣井的開發，地層能量逐步釋放衰減，井口壓力降低到一定程度平齊管輸壓力時，雖然地層壓力高于管輸壓力，但是氣井內天然氣卻無法從井筒流入生產管道，屆時氣井進入閑置廢棄狀態，而井內仍有一定量的天然氣遺留在地下，造成地下能源無法被采出而浪費，前期投入的開發成本也不能獲取最大的經濟效益。

現目前針對該情況的做法是采用關井的方式來恢復地層壓力，待井口壓力恢復至管輸壓力以上再開井生產。但是針對超低壓氣井，由于其開采后期地層能力不足，即使長期關井也無法使井口壓力恢復至管輸壓力之上，導致氣井無法復產而被廢棄，造成資源浪費。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種地層能量枯竭氣井延長生命周期的系統與方法。

本發明的發明目的是通過以下技術方案實現的：一種地層能量枯竭氣井延長生命周期的系統，包括分離設備、壓縮機組和自動排污管路；其中，所述分離設備包括上部罐體和下部罐體；所述上部罐體通過廢液通道和調壓通道連接下部罐體；所述上部罐體輸入端接收井口來氣，輸出端連接壓縮機組的輸入端；所述下部罐體的輸出端與自動排污管路的輸入端連接；所述壓縮機組的輸出端分為兩路，一路連接下部罐體的輸入端，另一路通過氣水混輸備壓閥與自動排污管路的輸出端連接，混輸進入外輸管網。

所述廢液通道上設置有一個單向閥。

所述調壓通道上設置有一個氣動平衡閥。

所述自動排污管路上設置有一個氣動球閥。

所述自動排污管路上設置有一個自動排污閥。

一種底層能量枯竭氣井延長生命周期的方法，包括以下步驟：

S1. 井口來氣進入分離設備，進行氣液分離；

S2. 氣液分離后的氣體通過壓縮機組進行氣體壓縮，壓縮后的氣體外輸；氣液分離后的廢液從分離設備的上部罐體經單向閥流至下部罐體；

S3. 當下部罐體廢液的液位觸動氣動球閥時，氣動平衡閥關閉、自動排污閥打開、同時從壓縮機組的輸出端引入高壓氣體推動廢液外排；

S4. 排出的廢液與壓縮后的氣體混輸進入外輸管網；

S5. 廢液排完，停止關閉、自動排污閥關閉、氣動平衡閥打開，重復步驟S2。

本發明的有益效果：

（1）通過本發明的裝置，可將氣井井口回壓降低至0.02MPa，遠低于枯竭氣井井口壓力，單級壓縮比可達到20，滿足低壓氣井的外輸的壓力需求；

（2）通過本發明的方法，無需將增壓氣體回注入井，同時可將分離產出的廢液直接排放至集輸管網，實現氣液混輸，無需處理廢液。

附圖說明

圖1為本發明的系統結構圖；

圖2為本發明的方法流程框圖；