CN104100238A - 射引增压式套管气回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种射引增压式套管气回收装置，用于回收油田井口内的套管气。该装置包括：射引器、气液混输泵、进液阀、出液阀、进气阀、储气罐、气体压力传感器、气体流量计、电动阀、控制单元等，整体制作成撬装块。射引器的进液口与油井出油管线上游相连，出液口与气液混输泵的入口相连。正常工作时，进液阀、出液阀都打开，当套管气的压力达到一定值时，气体压力传感器传送信号给控制单元，控制单元发出指令启动混输泵，延时打开电动阀；射引器内高速流动的液体把套管气吸引进来，混合后一起进入混输泵增压，然后输入油井出油管线，实现对套管气的回收，避免了由于燃烧或者放空套管气造成的能源浪费和空气污染。

Description

射引增压式套管气回收装置

技术领域

本发明涉及一种射引增压式套管气回收装置，用于回收油田采油过程中产生的套管气。

背景技术

在油田原油开采中，油藏流体随着压力的降低，原油中的轻组分如甲烷、乙烷、丙烷等，会从套管与油管之间的环形空间挥发，形成套管气，在上部形成具有一定压力的气柱，迫使油井动液面下降，使油井有效生产压降降低，产能下降；一部分气体随液流进入抽油泵泵腔，占据一定的泵腔空间，影响泵效，严重时会发生“气锁”，使抽油泵无法工作。

由于油井套管气的产量不高，而且气压不稳定，目前还没有专门的输气管线输送套管气，套管气无法得到有效回收和利用，一般是通过短管线将套管气引到安全地带燃烧或者直接将套管气排空处理。

为了解决这一问题，目前出现了三种套管气回收的方法：一种是利用抽油机本身的动力驱动柱塞回收套管气，增压后输入井口管线；这种装置结构复杂，而且只适用于抽油机采油，不适用于潜油泵采油。另一种就是采用空压机装置，将套管气的压力增大、气液分离、有害气体处理后进入储气罐；这种方法投资大、维护管理费用高、耗电量也大，经济效益不明显，因此没能得到推广应用。第三种方法是：将几个套管气连通起来，憋到一定压力后，通过单向阀连通器与油管相连；由于套管气的压力一般都低于油管内原油的压力，所以这种装置实际很少能起作用。

发明内容

本发明的目的是克服现有方法的不足，提供一种射引增压式套管气回收装置，实现高效、便利的回收井口套管气。

本发明的技术方案是：整个装置包括射引器、气液混输泵、进液阀、出液阀、电动阀、进气阀、储气罐、气体压力传感器、气体流量计、电动阀、控制单元等，整体制作成撬装块。射引器的进液口通过输油软管、进液阀与油井出油管线上游相连，出液口与气液混输泵的入口相连；射引器的出口管线上设计有中间压力传感器，以方便观测射引器的工作状态；气液混输泵的出口通过输油软管、出液阀与油井出油管线的下游相连，出口处设计有出口压力传感器以观测气液混输泵的工作情况。射引器的进气口通过电动阀、气体流量计、储气罐、进气阀、输油软管等连接到井口套管气出口；储气罐上设计有多个进气口，可以同时连接到多个井口的套管气出口，以提高回收效率；储气罐的出口设有气体压力传感器。

撬装块上安装有控制单元，包括控制元件和显示元件，电动阀、气液混输泵、气体流量计、气体压力传感器、中间压力传感器、出口压力传感器等电器元件分别和控制单元的接口对应相连。

正常工作时，进液阀、出液阀都打开，当套管气的压力达到一定值时，气体压力传感器传送信号给控制单元，控制单元发出指令启动气液混输泵，延时打开电动阀；射引器内高速流动的液体把套管气吸引进来，混合后一起进入混输泵增压，然后输入油井出油管线，实现对套管气的回收。套管气被回收一段时间后，压力降低，低于一定值时，控制单元指令电动阀先关闭，延时关闭气液混输泵。

本发明的有益效果是：由于套管气被回收，避免了因套管气燃烧或排空造成的环境污染和浪费。本发明装置实现了自动化控制，减少人工成本，实现回收的精细化管理；套管气进入输油管线可以充气降粘，减少原油输送的动态粘度；储气罐上设计有多个接口，可以同时收集多口油井的套管气，提高回收效率；整个装置做成橇块式，便于安装和运输，可以多块油区轮流回收，提高装置利用率。

附图说明

附图是本发明的结构示意图。

图中：1.出油管线，2.控制单元，3.进液阀，4.输油软管，5.射引器，6.电动阀，7.气体流量计，8.气体压力传感器，9.储气罐，10.进气阀，11.进气软管，12.气液混输泵，13.中间压力传感器，14.出口压力传感器，15.出液阀，16.套管气出口。

具体实施方式

下面结合附图来详细描述本发明的结构和实施方式。

油井开采出来的原油一部分从出油管线(1)的上游经进液阀(3)进入本装置，原油流过引射器(5)的喷嘴后，由于压力能转换成速度能，在喷嘴周围形成真空负压腔，将储气罐(9)中收集的套管气吸进负压腔，原油和套管气经过扩压管的混合扩压后达到稳定流动的状态。由于气液混合引起压力下降，混合流体的压力低于出油管线(1)内的压力，因此需要将混合流体输入气液混输泵(12)升压，以满足采油管线正常输送的压力，达到输送压力的混合流体经过出液阀(15)后进入到出油管线(1)的下游正常输送。储气罐(9)上有一组进气管，每个进气管都有一个进气阀(10)，每个进气阀(10)可以与一口井的套管气出口(16)相连。当储气罐(9)收集的套管气压力达到一定值时，气体压力传感器(8)将压力信号传送到控制单元(2)，控制单元控制气液混输泵(12)开启、电动阀(6)延时打开，开始套管气的回收。当储气罐(9)内套管气压力下降到一定值时，气体压力传感器(8)将压力信号反馈到控制单元(2)，控制单元(2)指令电动阀（6）先关闭，然后气液混输泵(12)延时关闭，套管气回收暂停。当储气罐(9)聚集的套管气压力再次达到一定值时，回收流程重新开始。

控制单元(2)内有控制元件和显示元件，控制元件能实现回收装置的自动化控制，在正常工作时不需要人工操作；显示元件能对各部分的压力、流量实时显示。

系统还具有安全保护功能，当气液混输泵(12)或射引器(5)发生故障时，射引器(5)后的压力急剧升高，中间压力传感器(13) 反馈信号到控制单元(2)，由控制单元(2)决定将电动阀(6)、气液混输泵(12)依次关闭，控制面板发出警示信号。

以上仅是实现本发明的一个实施方式，基于此发明原理的其它结构形式在本发明的范围之内。

Claims (5)

1.一种射引增压式套管气回收装置，其特征是：整个装置包括射引器（5）、气液混输泵（12）、进液阀（3）、出液阀（15）、进气阀（10）、储气罐（9）、气体压力传感器（8）、气体流量计（7）、电动阀（6）、控制单元（2）等组成，整体制作成撬装块。

2.根据权利要求1所述的射引增压式套管气回收装置，其特征是：射引器（5）的进液口通过输油软管（4）、进液阀（3）与油井出油管线（1）的上游相连，出液口与气液混输泵（12）的入口相连；射引器（5）的出口管线上设计有中间压力传感器（13）。

3.根据权利要求1所述的射引增压式套管气回收装置，其特征是：射引器（5）的进气口通过电动阀（6）、气体流量计（7）、储气罐（9）、进气阀（10）、进气软管（11）等连接到井口套管气出口（16）；储气罐（9）上设计有多个进气口，可以同时连接到多个井口的套管气出口。

4.根据权利要求1所述的射引增压式套管气回收装置，其特征是：气液混输泵（12）的进液口与射引器（5）的出口相连，出液口通过输油软管（4）、出液阀（15）与油井出油管线（1）的下游相连，气液混输泵（12）的出口处有出口压力传感器（14）。

5.根据权利要求1所述的射引增压式套管气回收装置，其特征是：控制单元（2）内有控制元件和显示元件，电动阀（6）、气液混输泵（12）、气体流量计（7）、气体压力传感器（8）、中间压力传感器（13）、出口压力传感器（14）等电器元件分别和控制单元（2）的接口对应相连。