一种气井全生命周期工艺试验系统技术方案

本发明专利技术属于气井工艺试验技术领域，具体提供了一种气井全生命周期工艺试验系统，包括空气压缩机、水罐、储气井、柱塞泵、气液混合精确控制注入系统、输入管汇、工艺试验井、节流管汇、自动分离计量系统、消声过滤循环利用系统、污水收集、井下多点参数直读测试解释系统和可视化监控操作集成系统，气井全生命周期工艺试验系统解决了井下作业过程中的诱喷排液、排水采气、井下节流、气井修井等作业工艺一直因为缺乏必要的试验平台而无法实现参数优化与效果验证的问题，气井全生命周期工艺试验系统可以进行气井全生命周期工艺模拟及工程试验，包括气井压后排液、低压气井诱喷排液、排水采气、井下节流、修井工艺等施工工艺验证性试验与作业参数优化，以及带压作业、连续油管作业工艺模拟与试验。

A full life cycle process test system for gas wells

The invention belongs to the field of test technology of gas wells, in particular provides a well lifecycle process test system, including air compressor, water tank, gas storage well, plunger pump, gas-liquid mixing and precise control of injection system, input manifold, process test wells, choke manifold and automatic separation metering system, recycling system, noise filtering sewage collection, downhole multi parameter reading test interpretation system and visualization operation monitoring integrated system, wells lifecycle process test system solves the problems in the process of downhole operation induced spraying drainage, drainage gas, downhole throttling, well workover operation process has been because of the lack of necessary test platform to realize parameter optimization and validation the effect of the test system, process gas lifecycle can be well the whole life cycle of process simulation and engineering test Well, including the discharge pressure, low pressure gas well induced flow, water drainage and gas production, downhole throttling, workover and other construction process validation test and optimization of operating parameters, and pressure operation, continuous operation process simulation and test of tubing.

【技术实现步骤摘要】
一种气井全生命周期工艺试验系统
本专利技术属于气井工艺试验
，具体涉及一种气井全生命周期工艺试验系统。
技术介绍
目前气井增产改造后返排率低，生产过程中井底积液，节流器、气举阀失效严重，已成为困扰气田生产的主要因素，井下作业过程中的诱喷排液、排水采气、井下节流、气井修井等作业工艺一直因为缺乏必要的的试验平台而无法实现参数优化与效果验证，技术多年踌躇不前，气井带压作业、连续油管作业等新工艺新技术直接上井试验存在较大风险。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种气井全生命周期工艺试验系统，可以进行气井全生命周期工艺模拟及工程试验，包括气井压后排液、低压气井诱喷排液、排水采气、井下节流、修井工艺等施工工艺验证性试验与作业参数优化，以及带压作业、连续油管作业工艺模拟与试验。为此，本专利技术提供了一种气井全生命周期工艺试验系统，包括空气压缩机、水罐、储气井、柱塞泵、气液混合精确控制注入系统、输入管汇、工艺试验井、节流管汇、自动分离计量系统、消声过滤循环利用系统、污水收集、井下多点参数直读测试解释系统和可视化监控操作集成系统，所述空气压缩机连接储气井，水罐连接柱塞泵，储气井和柱塞泵连接气液混合精确控制注入系统，气液混合精确控制注入系统、输入管汇、工艺试验井、节流管汇、自动分离计量系统、消声过滤循环利用系统和污水收集依次串联连接，消声过滤循环利用系统连接水罐，储气井、柱塞泵、气液混合精确控制注入系统和井下多点参数直读测试解释系统分别与可视化监控操作集成系统连接。所述的气液混合精确控制注入系统工作压力70MPa，注入流量为液量0～720m3/d，气量1000～100000Nm3/d，混合比例为液量0～100％，气量0～100％，计量精度为液量0.5％，气量1％。所述的工艺试验井为双层套管大斜度工艺试验井，工作压力为70Mpa，井筒为大斜度井，井深1700m，直井段1200m和斜井段500m，垂直井深1500m，斜度80°，斜井段平缓，采用73/4〞技术套管、51/2〞施工套管和27/8〞作业油管。所述的消声过滤循环利用系统包括放空消声系统和过滤系统，放空消声系统与自动分离计量系统的气体出口连接，过滤系统的进口与自动分离计量系统的液体出口连接，过滤系统包括清水出口和污水出口，清水出口与水罐连接，污水出口与污水收集连接。所述的井下多点参数直读测试解释系统包括井下测量短节、高速信号传输电缆和地面供电及数据采集控制存储系统，所述的井下测量短节、高速信号传输电缆和地面供电及数据采集控制存储系统依次串联连接，地面供电及数据采集控制存储系统和可视化监控操作集成系统连接。所述的气井全生命周期工艺试验系统还包括摄像头、视频编码器和网络变换机，摄像头、视频编码器、网络变换机和可视化监控操作集成系统依次串联连接。所述的井下多点参数直读测试解释系统最高工作压力100MPa，最高工作温度150℃，压力测量范围0～100MPa，温度测量范围0～150℃；地面供电及数据采集控制存储系统单次连续工作30天以上。所述的储气井和柱塞泵的工作压力为70Mpa。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的这种气井全生命周期工艺试验系统，包括空气压缩机、水罐、储气井、柱塞泵、气液混合精确控制注入系统、输入管汇、工艺试验井、节流管汇、自动分离计量系统、消声过滤循环利用系统、污水收集、井下多点参数直读测试解释系统和可视化监控操作集成系统，所述空气压缩机连接储气井，水罐连接柱塞泵，储气井和柱塞泵连接气液混合精确控制注入系统，气液混合精确控制注入系统、输入管汇、工艺试验井、节流管汇、自动分离计量系统、消声过滤循环利用系统和污水收集依次串联连接，消声过滤循环利用系统连接水罐，储气井、柱塞泵、气液混合精确控制注入系统和井下多点参数直读测试解释系统分别与可视化监控操作集成系统连接，因此，该气井全生命周期工艺试验系统可以进行气井全生命周期工艺模拟及工程试验，包括气井压后排液、低压气井诱喷排液、排水采气、井下节流、修井工艺等施工工艺验证性试验与作业参数优化，以及带压作业、连续油管作业工艺模拟与试验。附图说明以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。图1为气井全生命周期工艺试验系统的原理框图。图2为可视化监控操作集成系统原理框图。附图标记说明：101空气压缩机；102水罐；103储气井；104柱塞泵；105气液混合精确控制注入系统；106输入管汇；107工艺试验井；108节流管汇；109自动分离计量系统；110消声过滤循环利用系统；111污水收集；11011放空消声系统；1102过滤系统；11021清水出口；11022污水出口；2井下多点参数直读测试解释系统；3可视化监控操作集成系统；201井下温度压力多点测试短节；202高速信号传输电缆；203地面数据采集控制存储系统；20摄像头；204防爆摄像头；205高清摄像头；206视频编码器；207网络变换机。具体实施方式实施例1：如图1和图2所示，一种气井全生命周期工艺试验系统，包括空气压缩机101、水罐102、储气井103、柱塞泵104、气液混合精确控制注入系统105、输入管汇106、工艺试验井107、节流管汇108、自动分离计量系统109、消声过滤循环利用系统110、污水收集111、井下多点参数直读测试解释系统2和可视化监控操作集成系统3，所述空气压缩机101连接储气井103，水罐102连接柱塞泵104，储气井103和柱塞泵104连接气液混合精确控制注入系统105，气液混合精确控制注入系统105、输入管汇106、工艺试验井107、节流管汇108、自动分离计量系统109、消声过滤循环利用系统110和污水收集111依次串联连接，消声过滤循环利用系统110连接水罐102，储气井103、柱塞泵104、气液混合精确控制注入系统105和井下多点参数直读测试解释系统2分别与可视化监控操作集成系统3连接。所述的气液混合精确控制注入系统105、自动分离计量系统109、消声过滤循环利用系统110、井下多点参数直读测试解释系统2和可视化监控操作集成系统3均为现有技术。模拟试验时，空气由空气压缩机101压缩后注入储气井103；水罐102的水流入柱塞泵104；储气井103的气体和柱塞泵104的液体注入气液混合精确控制注入系统105；均匀混合后，混合气液经输入管汇106注入工艺试验井107；107工艺试验井的返出气液经节流管汇108进入自动分离计量系统109；经自动分离计量系统109分离后气液进入消声过滤循环利用系统110；过滤后污水由污水收集111，过滤后清水流入水罐102。本专利技术的系统可以气井压后排液、低压气井诱喷排液、排水采气、井下节流、修井工艺等施工工艺验证性试验与作业参数优化，以及带压作业、连续油管作业工艺模拟与试验，提升工艺技术水平。实施例2：如图1所示，在实施例1的基础上，所述的气液混合精确控制注入系统105工作压力70MPa，注入流量为液量0～720m3/d，气量1000～100000Nm3/d，混合比例为液量0～100％，气量0～100％，计量精度为液量0.5％，气量1％。有利于开展理论研究及接近工况条件下的工具性能评价及工艺模拟实验，能够缩工艺、工具、装备短研发进程。所述气液混合精确控制注入系统105用于试验井试验时，将气、液两相按照不同比例进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气井全生命周期工艺试验系统，其特征在于：包括空气压缩机(101)、水罐(102)、储气井(103)、柱塞泵(104)、气液混合精确控制注入系统(105)、输入管汇(106)、工艺试验井(107)、节流管汇(108)、自动分离计量系统(109)、消声过滤循环利用系统(110)、污水收集(111)、井下多点参数直读测试解释系统(2)和可视化监控操作集成系统(3)，所述空气压缩机(101)连接储气井(103)，水罐(102)连接柱塞泵(104)，储气井(103)和柱塞泵(104)连接气液混合精确控制注入系统(105)，气液混合精确控制注入系统(105)、输入管汇(106)、工艺试验井(107)、节流管汇(108)、自动分离计量系统(109)、消声过滤循环利用系统(110)和污水收集(111)依次串联连接，消声过滤循环利用系统(110)连接水罐(102)，储气井(103)、柱塞泵(104)、气液混合精确控制注入系统(105)和井下多点参数直读测试解释系统(2)分别与可视化监控操作集成系统(3)连接。

【技术特征摘要】
1.一种气井全生命周期工艺试验系统，其特征在于：包括空气压缩机(101)、水罐(102)、储气井(103)、柱塞泵(104)、气液混合精确控制注入系统(105)、输入管汇(106)、工艺试验井(107)、节流管汇(108)、自动分离计量系统(109)、消声过滤循环利用系统(110)、污水收集(111)、井下多点参数直读测试解释系统(2)和可视化监控操作集成系统(3)，所述空气压缩机(101)连接储气井(103)，水罐(102)连接柱塞泵(104)，储气井(103)和柱塞泵(104)连接气液混合精确控制注入系统(105)，气液混合精确控制注入系统(105)、输入管汇(106)、工艺试验井(107)、节流管汇(108)、自动分离计量系统(109)、消声过滤循环利用系统(110)和污水收集(111)依次串联连接，消声过滤循环利用系统(110)连接水罐(102)，储气井(103)、柱塞泵(104)、气液混合精确控制注入系统(105)和井下多点参数直读测试解释系统(2)分别与可视化监控操作集成系统(3)连接。2.如权利要求1所述的气井全生命周期工艺试验系统，其特征在于：所述的气液混合精确控制注入系统(105)工作压力70MPa，注入流量为液量0～720m3/d，气量1000～100000Nm3/d，混合比例为液量0～100％，气量0～100％，计量精度为液量0.5％，气量1％。3.如权利要求1所述的气井全生命周期工艺试验系统，其特征在于：所述的工艺试验井(107)为双层套管大斜度工艺试验井，工作压力为70Mpa，井筒为大斜度井，井深1700m，直井段1200m和斜井段500m，垂直井深1500m，斜度80°，斜井段平缓，采用73/4〞技术套管、51/2〞施工套管和27/8〞作业油管。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙虎，韩静静，徐迎新，王祖文，吴简，马小龙，张冕，陈文博，席仲琛，谢涛，尤文浩，严勋，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61