一种气井增产系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及气井采集设备领域，尤其涉及一种气井增产系统。气井增产系统包括第一气液分离器，第一气液分离器的进口与套管的内管相连，一出口与压缩机子系统的进口相连，一出口与液体储存罐相连；压缩机子系统的一出口与套管的外环腔连通，一出口与气体集中处理站相连。从套管的内管流出的气液混合物在第一气液分离器中经过气液分离后，气体经过压缩机子系统的压缩变为高压气体，高压气体再返回套管的外环腔中，所以通过返回井筒内的高压气体来增加井筒内的压力，提高位于井筒内的套管中的气液上升动力，使得套管中的气液流速提高，达到快速增产效果。
【专利说明】一种气井增产系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及气井采集设备领域，尤其涉及一种气井增产系统。
【背景技术】
[0002] 气田开发后期，随着油气田开发的不断深入，气井压力会逐年降低，部分气井的产 量也随着时间的推移以及气井压力的逐年降低而呈现出从高峰到逐年递减的趋势。而现有 的增压采气设备难以满足气井不断降低的压力的需要。为了维持气井较高的产量，现有技 术采用低压井口天然气增产装置，该增产装置能够延长乏井的开采寿命。
[0003] 现有技术中一般采用以下两种技术：
[0004] 一种是采用高压喷射引流技术，在不借助外来能源的情况下，利用高压气井自身 能量采用引射装置来带动低压气井采气、生产。这种技术的优点是喷射装置尺寸小、结构简 单、运行稳定、成本低。但这种技术普遍存在的弊端是乏井或者低压气井周围必须有高压气 井来提供能量，才能实现气井的再次开发，因此这种技术的局限性较大。
[0005] 另一种是采用湿式工艺螺杆压缩机增产技术，此技术具有以下优点：1)较低压力 (接近常压）的吸气能力；2)适用于有水气井的多相流的特点，具有一定的带水能力；3)抽 吸运转平稳，脉动小、避免因机组脉动造成气井波。但是该技术由于转子齿面加工难度大， 需要特制刀具加工，因而制作成本高；另外，由于自身结构的特点，增压流量不能过小，一般 压缩机的容积流量要大于2m 3/min才具有优越性。
[0006] 针对以上问题，亟需要一种新的气井增产系统，以解决现有技术中存在的所开采 的气井周围必须有高压气井来提供能量，所需增压流量大的问题。 实用新型内容
[0007] 本实用新型的目的在于提供一种气井增产系统，该系统可以增加井筒内的压力， 提高位于井筒内的套管中的气液上升动力，使得套管中的气液流速提高，达到快速增产效 果，适合压力较低的气井进行采气。
[0008] 为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
[0009] -种气井增产系统，其包括第一气液分离器以及用于控制所述气井增产系统的控 制装置，所述第一气液分离器的进口与套管的内管相连，所述第一气液分离器的一出口与 压缩机子系统的进口相连，一出口与液体储存罐相连；所述压缩机子系统的一出口与套管 的外环腔连通，一出口与气体集中处理站相连。
[0010] 作为优选，所述压缩机子系统包括压缩机以及第二气液分离器，所述第二气液分 离器一出口与所述液体储存罐相连，一出口与气体集中处理站相连，所述第二气液分离器 用于将从第一气液分离器流入压缩机子系统内并被压缩机加压后的气液混合物分离。
[0011] 作为优选，所述压缩机子系统还包括用于驱动所述压缩机中的活塞往复运动的压 缩机驱动装置。
[0012] 作为优选，所述压缩机子系统还包括发动机，所述发动机通过离合器或动力输出 装置与所述压缩机驱动装置相连接。
[0013] 作为优选，所述气井增产系统还包括发电机，所述发动机可以拖动所述发电机进 行发电，所述发电机与所述控制装置的电源接口相连，用于给所述控制装置提供电源。
[0014] 作为优选，所述发动机为燃气发动机，所述燃气发动机接通井口的燃气输送管。
[0015] 作为优选，所述压缩机为往复式双作用活塞式压缩机。
[0016] 作为优选，所述压缩机子系统还包括用于给所述压缩机提供润滑油的润滑油供给 装直。
[0017] 作为优选，所述压缩机的出口处设置有消声器。
[0018] 作为优选，所述发电机为12V直流发电机。
[0019] 本实用新型的有益效果为：
[0020] 本实用新型提供的气井增产系统，由于其包括第一气液分离器，所述第一气液分 离器的进口与套管的内管相连，所述第一气液分离器的一出口与压缩机子系统的进口相 连，一出口与液体储存罐相连；所述压缩机子系统的一出口与套管的外环腔连通，一出口与 气体集中处理站相连。从套管的内管流出的气液混合物在第一气液分离器中经过气液分 离后，气体经过压缩机子系统的压缩变为高压气体，高压气体再返回套管的外环腔中，所以 通过返回井筒内的高压气体来增加井筒内的压力，提高位于井筒内的套管中的气液上升动 力，使得套管中的气液流速提高，达到快速增产效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例 描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新 型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根 据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
[0022] 图1是本实用新型装置实施例提供的气井增产系统的结构示意图。
[0023] 其中：
[0024] 1、第一气液分离器；2、压缩机子系统；3、液体储存罐；4、气体集中处理站；5、套 管；
[0025] 21、压缩机。
【具体实施方式】
[0026] 为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚， 下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实 施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例， 本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新 型保护的范围。
[0027] 图1是本实用新型装置实施例提供的气井增产系统的结构示意图，如图1所示，气 井增产系统，包括第一气液分离器1以及控制装置，所述第一气液分离器1的进口与套管5 的内管相连，所述第一气液分离器1的一出口与压缩机子系统2的进口相连，一出口与液体 储存罐3相连；所述压缩机子系统2的一出口与套管5的外环腔连通，外环腔即为套管5的 内筒和外筒之间的环形空间；一出口与气体集中处理站4相连。
[0028] 所述套管5位于所述井筒内，包括内外两层管，所述井口设置有地面液压泵，所述 地面液压泵用于将井下的气液混合物采集上来，气液混合物从套管的内管中被提升到井 口，之后通过输送管道流入第一气液分离器1，经过第一气液分离器1的气液分离作用后， 分离出来的液体可以进入液体储存罐3中被储存起来，或者在高压气体带动下，经过管道 输送到气体集中处理站4处理。分离后的气体流入压缩机子系统2中被压缩增压，气体经 过压缩机子系统的压缩变为高压气体，之后一部分高压气体可以再回注套管的内外两层管 之间的环腔中进行举升，通过返回井筒内的高压气体来增加井筒内的压力，提高位于井筒 内的套管5中的气液上升动力，使得套管5中的气液流速提高，达到快速增产效果。另外从 压缩机子系统出来的一部分高压气体可以直接流入气体集中处理站4,进入下一个工艺处 理步骤，即处理或进行储存。
[0029] 于本实施例中，所述压缩机子系统2包括压缩机21以及第二气液分离器，所述第 二气液分离器一出口与所述液体储存罐3相连，一出口与气体集中处理站4相连，所述第二 气液分离器用于将从第一气液分离器1流入压缩机子系统2内并被压缩机21加压后的气 液混合物分离。
[0030] 所述压缩机21为低转速、运行可靠、静音的压缩机。所述压缩机21的静音效果可 以通过在压缩机21的出口处设置消声器来实现。当然，达到静音效果的方式并不局限于 此。
[0031] 所述第二气液分离器用于在井筒内的压力过小而导致的气液混合物在第一气液 分离器1中不能够被分离的情况下。当从第一气液分离器1流出的气液混合物进入压缩机 子系统2后被其内的第二气液分离器分离，分离出来的气体经过管道输送到气体集中处理 站4处理或进行储存，同时将分离出来的液体输送到液体储存罐3中，从而将井口的压力降 至零。
[0032] 于本实施例中，作为优选方案，所述压缩机子系统2还包括用于驱动所述压缩机 21中的活塞往复运动的压缩机驱动装置。
[0033] 于本实施例中，作为进一步的优选方案，所述压缩机子系统2还包括发动机，所述 发动机通过离合器或动力输出装置与所述压缩机驱动装置相连接。
[0034] 于本实施例中，作为优选方案，所述压缩机21为往复式双作用活塞式压缩机。当 然所述压缩机21的种类并不局限于此，还可以为其它类型的压缩机。
[0035] 于本实施例中，作为优选方案，所述压缩机子系统2还包括润滑油供给装置，所述 润滑油供给装置用于给所述压缩机21提供润滑油。
[0036] 所述控制装置用于控制整个气井增产系统，其与第一气液分离器1、第二气液分离 器、压缩机21、液体储存罐3、气体集中处理站4以及地面液压泵均相连，用于发出命令，控 制整个系统的运行。并且该控制装置还可以对井筒内采集出来的气液混合物进行组分分 析。控制单元对整套系统的运行提供了工业标准化的控制。
[0037] 该系统还包括发电机，所述发电机优选为12V直流发电机。所述发动机可以拖动 所述发电机进行发电，所述发电机与所述控制装置的电源接口相连，用于给所述控制装置 提供电源。所述控制装置使用的电力是由发动机拖动12V电机产生的，无须外部的电力供 给。
[0038] 所述发动机为燃气发动机，作为优选方案，所述燃气发动机接通井口的燃气输送 管，燃气输送管进气口与套管5的内管相连，所述燃气发动机可以使用井口的燃气，无需外 界提供原料。
[0039] 以下对气井增产系统的使用条件进行介绍：
[0040] 井口处的吸入压力接近于OkPa ;排出（管道）压力低于1，950kPa ;即排气压力为 0?1950kPa ;每天最高产气量为45, 300m3 ;每天最高产液量为：60m3。
[0041] 基于直径250mm的活塞，吸入压力400kPa的条件下，每天的天然气产量低于 35, 000m3。如果吸入压力降低至200kPa，那么每天的产量约是26, 000m3,小口径的活塞带来 的产量增加将相应减少，但排放压力更高。
[0042] 表一、表二和表三分别为不同吸气和排气压力下的天然气产量。其中表一为使用 型号为DN150的活塞时的天然气产量，表二为型号为DN200的活塞时的天然气产量；表三为 型号为DN250的活塞时的天然气产量。
[0043] 表一
[0044]
【权利要求】
1. 一种气井增产系统，其特征在于，包括第一气液分离器（1)以及用于控制所述气井 增产系统的控制装置，所述第一气液分离器（1)的进口与套管（5)的内管相连，所述第一气 液分离器⑴的一出口与压缩机子系统⑵的进口相连，一出口与液体储存罐⑶相连；所 述压缩机子系统（2)的一出口与套管（5)的外环腔连通，一出口与气体集中处理站（4)相 连。
2. 根据权利要求1所述的气井增产系统，其特征在于，所述压缩机子系统（2)包括压缩 机（21)以及第二气液分离器，所述第二气液分离器一出口与所述液体储存罐（3)相连，一 出口与气体集中处理站（4)相连，所述第二气液分离器用于将从第一气液分离器（1)流入 压缩机子系统（2)内并被压缩机（21)加压后的气液混合物分离。
3. 根据权利要求2所述的气井增产系统，其特征在于，所述压缩机子系统（2)还包括用 于驱动所述压缩机（21)中的活塞往复运动的压缩机驱动装置。
4. 根据权利要求3所述的气井增产系统，其特征在于，所述压缩机子系统（2)还包括发 动机，所述发动机通过离合器或动力输出装置与所述压缩机驱动装置相连接。
5. 根据权利要求4所述的气井增产系统，其特征在于，还包括发电机，所述发动机可以 拖动所述发电机进行发电，所述发电机与所述控制装置的电源接口相连，用于给所述控制 装置提供电源。
6. 根据权利要求4所述的气井增产系统，其特征在于，所述发动机为燃气发动机，所述 燃气发动机接通井口的燃气输送管。
7. 根据权利要求2所述的气井增产系统，其特征在于，所述压缩机（21)为往复式双作 用活塞式压缩机。
8. 根据权利要求2所述的气井增产系统，其特征在于，所述压缩机子系统（2)还包括用 于给所述压缩机（21)提供润滑油的润滑油供给装置。
9. 根据权利要求2所述的气井增产系统，其特征在于，所述压缩机（21)的出口处设置 有消声器。
10. 根据权利要求5所述的气井增产系统，其特征在于，所述发电机为12V直流发电机。
【文档编号】E21B43/16GK204041035SQ201420431399
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月1日 优先权日:2014年8月1日
【发明者】赵子康, 沈懿桐, 李金武, 邸建军 申请人:碧海舟（北京）石油化工设备有限公司