一种页岩油气丛式井平台采油气系统及方法与流程

1.本发明涉及页岩油气采集技术，具体涉及一种页岩油气丛式井平台采油气系统及方法。


背景技术：

2.全球油气勘探开发已进入常规油气稳定上产、非常规油气快速发展阶段，页岩油气作为非常规油气资源的重要组成部分，是继页岩气突破后的又一热点。我国页岩油气资源丰富，气田多分布在松辽盆地、鄂尔多斯盆地、准格尔盆地、渤海湾盆地和四川盆地等。但是，我国气田主要为陆相页岩油气藏，非均质性强，低储量丰度，且多为薄互层，单井产量低，投资成本高，尤其是对于四川盆地及其周缘，所处地貌为山区-丘陵地带，地形起伏大，钻井作业难度大。
3.目前，国内外多采用“大平台井组+井工厂+立体开发”的模式，即通过水平钻井的方式，在一个井场完成多口井的钻井、压裂、完井和生产，现有页岩油气丛式井流程通过地面加热炉加热节流后，经气液分离器分离后，分离出的气相计量后通过管线去中心处理站，分离出的液相经油水分离器闪蒸分离后，原油进入原油储罐，水进入生产水储罐。这种传统的采油工艺流程复杂，效率低，且每口井地面需要配套一套加热系统、分离系统、脱水脱烃系统、原油储罐、生产水储罐，整体装备占地面积大，能耗高，投资费用和管理成本高。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种高效经济且安全可靠的页岩油气丛式井平台采油气系统及方法。
5.本发明采用的技术方案为：一种页岩油丛式井平台采油气系统，包括若干个集油气管线、药剂投加管线和生产输送管线；所述集油气管线包括油管和采油气管路，所述油管设于采油气井内，油管的下部安装有井下节流器，油管的上端伸出采油气井井口，经紧急截断阀与采油气管路的入口连通；各采油气管路分别与药剂投加管线连通；所述生产输送管线包括选井阀和生产管路，若干集油气管线的采油气管路出口分别与选井阀的各油气入口相连，选井阀的集输出口与生产管路的入口连通，生产管路的出口与外输管路连通。
6.按上述方案，所述集油气管线还增设有放喷管路，放喷管路与采油气管路分设于采油气井井口两侧，放喷管路与油管的上端连通。
7.按上述方案，所述采油气系统还包括增压管路，增压管路上配置有压缩机；所述增压管路的一端与生产管路连通，增压管路的另一端与外输管路连通；增压管路配置有并列的旁通管路，旁通管路的一端与生产管路连通，旁通管路的另一端与外输管路连通。
8.按上述方案，所述采油气系统还设有计量管路，计量管路上配置有三相流量计；所述计量管路的入口与选井阀的计量出口连通，计量管路的出口与生产管路连通。
9.按上述方案，所述采油气系统还设有清管管路，清管管路上配置有清管器发球筒；所述清管管路的一端与外输管路连通，清管管路的另一端与下游集中处理站连通。
10.按上述方案，所述药剂投加管线包括药剂罐，以及若干与药剂罐连通的药剂输送支路，每一药剂输送支路与一条采油气管路对应且连通；药剂输送支路上配置有药剂泵、质量流量计和过滤器。
11.本发明还提供了一种基于如上所述采油气系统的采油气方法，该方法具体为：采油气井施工完成后，将井下节流器投放至油管的预定位置，井下节流器利用地热对节流后的页岩油气进行加热；放喷管路对油管进行放喷，待油管内的压力下降至正常集输压力时，打开采油气管路上的阀门，关闭放喷管路，同步开启其他各集油气管线的采油气管路，并打开药剂输送支路上的阀门，向各采油气管路内投加药剂，各集油气管线生产的油气经选井阀输送至下游集中处理站。
12.按上述方案，当井口处套压和油压之间的差值小于4mpa时，关闭各管路上的阀门，从油管内取出井下节流器，开启增压管路上的闸阀，生产采集的页岩油气经采油气管路输送至选井阀，进入生产管路，通过增压管路上的压缩机增压后，经外输管道输送至下游集中处理站。
13.本发明的有益效果为：1、本发明所述采油气系统可用于多个采油气井的油气采集，采集后的油气可集体输送至后续处理工艺，流程简单，效率高，与现有技术相比，无需配置水套炉撬、气液分离器撬和脱水脱烃撬等装置，缩短生产周期，减少了投入成本，减少了井场占地面积。
14.2、本发明采用井下节流方式，天然气由于压力降低而膨胀，气体的压能转变成动能，促使气流速度增大，有利于提高气井的携液能力；并且，气液混合物经井下油嘴节流后在管路流动中与外界进行热交换，温度升高，防止天然气水合物的形成，不需要地面水套加热炉等设备进行加热，能耗低，生产维护工作量小,同时使油管内结蜡点上移，有效地减缓油管内蜡的形成，甚至不结蜡。
15.3、本发明设计增压管路，待生产后期油气井产量、压力降低时，可通过增压管路增压外输，保证了生产。
16.4、本发明配置紧急截断阀，当管道失压或者超压时，可以立即自动截断，保护阀后端低压设备，保证了采油气系统的安全；本发明中选井阀配合安装三相计量模块，可迅速检测到某一油气井内的油气流量。
附图说明
17.图1为本发明一个具体实施例的井下配置示意图。
18.图2为本实施例的井上配置示意图。
19.其中，1、采油气井；2、选井阀；3、三相流量计；4、清管器发球筒；5、药剂罐；6、压缩机；7、油管；01、井下节流器；02、紧急截断阀；03、放喷管路；04、采油气管路；05、计量管路，06、生产管路，07、旁通管路；08、外输管道；09、药剂输送支路；010～016均为闸阀；017、截止阀；018、止回阀；019～021均为闸阀；022、增压管路。
具体实施方式
20.为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步地说明。
21.如图1和图2所示的一种页岩油丛式井平台采油气系统，包括若干个集油气管线、
药剂投加管线和生产输送管线；所述集油气管线包括油管7和采油气管路04，所述油管7设于采油气井1内，油管7的下部安装有井下节流器01，油管7的上端伸出采油气井1井口，经紧急截断阀02与采油气管路04的入口连通；各采油气管路04分别与药剂投加管线连通；所述生产输送管线包括选井阀2和生产管路06，若干集油气管线的采油气管路04出口分别与选井阀2的各油气入口相连，选井阀2的集输出口与生产管路06的入口连通，生产管路06的出口与外输管路08连通。
22.优选地，所述集油气管线还增设有放喷管路03，放喷管路03与采油气管路04分设于采油气井1井口两侧，放喷管路03与油管7的上端连通。本实施例中，放喷管路03上间隔设置有阀门。
23.优选地，所述采油气系统还包括增压管路022，增压管路022上配置有压缩机6；所述增压管路022的一端与生产管路06连通，增压管路022的另一端与外输管路08连通；在压缩机6上游和下游的增压管路022上分别配置有闸阀（如图2中的附标记014和016）；增压管路022配置有并列的旁通管路07，旁通管路07的一端与生产管路06连通，旁通管路07的另一端与外输管路08连通，旁通管路07配置有闸阀（如图2中的附图标记015）。
24.优选地，所述采油气系统还设有计量管路05，计量管路05上配置有三相流量计3；所述计量管路05的入口与选井阀2的计量出口连通，计量管路05的出口与生产管路06连通，且其二者的连接点位于增压管路022与生产管路06连接点的上游。本实施例中，在三相流量计3上游和下游的计量管路05上分别配置有闸阀（如图2中的附图标记012和013）。
25.优选地，所述采油气系统还设有清管管路，清管管路上配置有清管器发球筒4；所述清管管路的一端与外输管路08连通，清管管路的另一端与下游集中处理站连通。本实施例中，在清管器发球筒4的上游和下游的清管管路上分别配置有闸阀（如图2中的附图标记016和021）。
26.优选地，所述药剂投加管线包括药剂罐5，以及若干与药剂罐5连通的药剂输送支路09，每一药剂输送支路09与一条采油气管路04对应且连通；药剂输送支路09上配置有药剂泵、质量流量计、过滤器、截止阀、止回阀和电磁阀，电磁阀位于药剂输送支路09的出口。药剂罐5内药剂经过滤器过滤后，经药剂泵泵出，并通过质量流量计进行计量，经电磁阀泵入到对应的采油气管路04。
27.本发明中，可根据具体使用实际情况以及页岩油气井井数的不同，增加相应的集气管线组件的数量与之配套，如图1和图2中，集气管线组件的数量为六个，对应的六条采油气管路04均与同一个选井阀2连通；选井阀2为计量集输多通阀，选井阀2阀体上有多个油气入口、一个集输出口、一个计量出口，此为现有技术，这里不再赘述；药剂投加管线的电磁阀可通过自动、手动、远程多种方式进行控制，按设定好的加药顺序自动将药剂加注到采油气管道，或者人为控制加注到指定的采油气管道；生产管路的入口端配置有闸阀（如图2中的附图标记011）。
28.一种基于如上所述采油气系统的采油气方法，该方法具体为：采油气井1施工完成后，采用钢丝绞车将井下节流器01投放至油管7的预定位置，井下节流器01利用地热对节流后的页岩油气进行加热；通过放喷管路03对油管7进行放喷，并检测井口处油管7内的压力，待油管7内的压力下降至正常集输压力时，打开采气井口一侧的紧急截断阀02，依次打开采油气管路04上的阀门，关闭放喷管路03，同步开启其他各集油气管线的采油气管路04，并打
开药剂输送支路09上的阀门，向各采油气管路04内投加药剂，各集油气管线生产的油气经选井阀2输送至下游集中处理站。
29.当需检测某一采油气井1的油气流量时，转动选井阀2的阀芯，将与该油气井的采油气管路04连通的油气入口与计量管路05相连，页岩油气经选井阀2上选定的油气入口，进入计量管路05，经三相流量计3检测流量后流入生产管路06；选井阀2的其余油气入口与输出口连通相连，页岩油气经经选井阀2汇管出口，进入生产管路06。
30.生产初期，生产采集的页岩油气经选井阀2进入生产管路06，并经旁通管路07和外输管道输送至下游集中处理站。
31.当井口处套压和油压之间的差值小于4mpa时，关闭各管路上的阀门，从油管7内取出井下节流器01，开启增压管路022上的闸阀，生产采集的页岩油气经采油气管路04输送至选井阀2，进入生产管路06，通过增压管路022上的压缩机6增压后，经外输管道输送至下游集中处理站。
32.本发明中，生产过程药剂投加管线可通过自动方式控制开启，按设定好的加药顺序自动将药剂加注到采油气管道，药剂通过药剂加注装置上的加药泵泵出后经药剂输送支路09、药剂输送支路09上的截止阀017和止回阀018进入到采油气管路04；药剂投加管线还可通过手动、远程方式控制，将药剂加注到指定的采油气管路04。
33.当需要对外输至集中处理站的管道进行清蜡作业时，打开清管管路上的闸阀（如图2中的附图标记019和021），关闭外输管路08上的闸阀020，启动清管器发球筒4，将系统由正常生产模式切换至清蜡模式；当通过清管器发球筒4成功发送清管器至去集中处理站的管道后，打开外输管路08上的闸阀020，关闭清管管路上的闸阀016和021，将整个系统由清蜡模式切换至正常生产模式。
34.最后应说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。