一种天然气井口抽气增压方法以及装置制造方法及图纸

本申请提供一种天然气井口抽气增压方法以及装置，其中，所述装置包括三角转子压缩机、驱动机构和分离器，所述三角转子压缩机包括三角转子、第一入料口、第二入料口和排出口，所述驱动机构通过中心轴与所述三角转子驱动连接，在所述中心轴的作用下使所述三角转子在所述三角转子压缩机内转动，所述第一入料口与天然气井的来气管线相连，来自于天然气井的含有过饱和液滴的天然气通过所述来气管线进入所述三角转子压缩机内，所述第二入料口通过管道与所述分离器相连接，位于所述分离器内部的轻质油进入所述三角转子压缩机内并与所述天然气混合增压，所述排出口通过管道与所述分离器相连接。

A method and device for pumping and pressurizing natural gas at wellhead

【技术实现步骤摘要】
一种天然气井口抽气增压方法以及装置
本申请涉及石油天然气开发
，特别涉及一种天然气井口抽气增压方法以及装置。
技术介绍
在天然气井进入到生产末期时，天然气井的产气量会逐渐减少，随着产气量的逐渐减少，天然气井的井下压力会降低到接近地面集输管网的系统压力，导致天然气井的生产周期边长，并降低了天然气井的天然气采收率。
技术实现思路
本申请的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种天然气井口抽气增压方法以及装置。为实现上述目的，本申请采用了如下技术方案：一种天然气井口抽气增压方法，包括：来自于天然气井的含有过饱和液滴的天然气通过三角转子压缩机的第一入料口进入三角转子压缩机的第一腔室内，所述三角转子压缩机的中心轴驱动三角转子压缩机的三角转子偏心旋转，所述第一腔室在所述三角转子旋转的过程中容积逐渐增加并形成天然气吸气过程；位于所述第一腔室内的天然气与所述第一腔室共同向三角转子压缩机的第二入料口运动，所述第一腔室的容积逐渐缩小使得所述天然气被压缩，形成气体压缩过程；所述第一腔室转变为三角转子压缩机的第二腔室，来自分离器的轻质油通过第二入料口进入第二腔室内形成进液过程；所述第二腔室向所述三角转子压缩机的排出口运动并逐渐膨胀，所述含有过饱和液滴的天然气和轻质油在所述第二腔室内混合并形成气液混合降温过程；由所述天然气和轻质油的形成的油气混合物通过三角转子压缩机的排出口排出，排出时所述三角转子在驱动机构的作用下提供排出压力，形成增压排出过程。可选的，所述中心轴的外齿圈与所述三角转子的内齿圈紧密啮合，所述中心轴与驱动机构驱动连接从而带动三角转子运动。本申请还提供一种天然气井口抽气增压装置，包括三角转子压缩机、驱动机构和分离器，所述三角转子压缩机包括三角转子、第一入料口、第二入料口和排出口，所述驱动机构通过中心轴与所述三角转子驱动连接，在所述中心轴的作用下使所述三角转子在所述三角转子压缩机内转动，所述第一入料口与天然气井的来气管线相连，来自于天然气井的含有过饱和液滴的天然气通过所述来气管线进入所述三角转子压缩机内，所述第二入料口通过管道与所述分离器相连接，位于所述分离器内部的轻质油进入所述三角转子压缩机内与所述含有过饱和液滴的天然气混合并增压，所述排出口通过管道与所述分离器相连接，增压后的所述天然气在经过所述分离器进行油气分离后接入外输管线从而进入集输管网。可选的，在所述分离器的顶部设有第一出气口，所述第一出气口通过管道与所述外输管线相连接，在所述分离器的侧壁上分别设有第一出液口、第二出液口和第一进液口，所述第一出液口与第二出液口平行错位设置在所述分离器的两侧，并且所述第二出液口位于所述第一出液口的上方，所述第一进液口位于所述第一出液口的下方，所述第一出液口通过管道与所述第二入料口相连接，所述第一进液口通过管道与所述排出口相连接，所述第二出液口通过管道与所述外输管线相连接并与所述第一出气口相连通，所述第二出液口还与位于所述分离器内的溢流管道相连接，所述溢流管道沿所述分离器的侧壁向下方延伸至与所述第一进液口平齐的位置处。可选的，其特征在于，还包括空冷器和定压阀，所述空冷器的两端分别通过管道与所述三角转子压缩机的第二入料口和所述定压阀的一端相连接，所述定压阀的另一端通过管道与所述分离器的第一出液口相连接，使得所述分离器内的轻质油能够经所述定压阀和空冷器稳压冷却后进入所述三角转子压缩机内。可选的，还包括流量计和过滤器，所述流量计和过滤器通过管道串联设置，串联后的一端通过管道与所述来气管线相连接，串联后的另一端通过管道与所述三角转子压缩机的第一入料口相连接，使得来自于天然气井井场的含有过饱和液滴的天然气在进入所述三角转子压缩机之前均经过计量和过滤。可选的，还包括第一球阀、第二球阀、第三球阀、第四球阀、第五球阀、第一软管、第二软管和单向阀，所述第一球阀、第一软管和第二球阀依次通过管道串联设置，并且串联后的一端通过管道与所述来气管线相连接，串联后的另一端通过管道与分别与所述三角转子压缩机的第一入料口和所述单向阀的入口端相连接，所述第三球阀的两端通过管道分别与所述来气管线和外输管线相连接；所述第四球阀和第二软管串联设置，并且串联后的一端通过管道与所述外输管线相连接，串联后的另一端通过管道分别与所述第五球阀的一端和所述单向阀的出口端相连接，所述第五球阀的另一端与所述分离器的第一出气口和第二出液口相连接。可选的，所述三角转子压缩机包括缸体，在所述缸体内设置有中心轴，所述三角转子转动安装在所述中心轴上，所述中心轴与所述驱动机构相连接从而驱动所述三角转子在所述缸体内转动，所述第一入料口和排出口设置在所述缸体的一侧，所述第二入料口设置在所述缸体的另一侧。可选的，所述三角转子以所述中心轴为中心在所述缸体内偏心旋转，从而在所述缸体的内部形成第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第一腔室与所述第一入料口对应设置，所述第二腔室与所述第二入料口对应设置，所述第三腔室与所述排出口对应设置。可选的，所述三角转子包括转子本体，在所述转子本体的三个侧壁上分别设置有凹坑部，所述凹坑部与所述缸体共同形成了三个腔室的空间，在所述转子本体的中部设有中心孔，所述中心孔与所述中心轴偏心配合使得所述转子本体绕所述中心轴公转的同时，所述转子本体又以自身为中心自转。可选的，在所述中心轴的外壁上设有外齿圈，在所述中心孔的内壁设有内齿圈，所述三角转子在转动时所述外齿圈与所述内齿圈相互啮合。可选的，所述内齿圈与所述外齿圈的齿数之比为3:2，所述三角转子压缩机的缸体为“8”字形结构。本申请的天然气井口抽气增压方法以及装置，通过将三角转子压缩机设置在天然气井的井口处，利用三角转子压缩机对来自于天然气井井场的含有过饱和液滴的天然气进行增压，同时，通过轻质油对所述三角转子压缩机进行润滑和冷却，最后利用分离器对增压后的天然气进行油气分离，将轻质油与天然气相分离并通过外输管线使得增压后的天然气进入集输管网，实现了天然气井井口的抽气增压，延长了天然气井的生产周期，提高了天然气井的天然气采收率。附图说明图1是本申请实施例的天然气井口抽气增压装置的工艺流程图；图2是本申请实施例的三角转子压缩机吸气过程的结构示意图；图3是本申请实施例的三角转子压缩机气体压缩过程的结构示意图；图4是本申请实施例的三角转子压缩机进液过程的结构示意图；图5是本申请实施例的三角转子压缩机气液混合降温过程的结构示意图；图6是本申请实施例的三角转子压缩机增压排出过程的结构示意图。附图标记1-缸体，2-三角转子，3-中心轴，4-第一入料口，5-第二入料口，6-排出口，7-第一腔室，8-第二腔室，9-第三腔室，10-三角转子压缩机，11-来气管线，12-流量计，13-空冷器，14-定压阀，15-安全阀，16-分离器，17-排污管线，181-第一软管，182-第二软管，19-驱动机构，20-外输管线，21-转子本体，22-中心孔，23-凹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然气井口抽气增压方法，其特征在于，包括：/n来自于天然气井的含有过饱和液滴的天然气通过三角转子压缩机(10)的第一入料口(4)进入三角转子压缩机(10)的第一腔室(7)内，所述三角转子压缩机(10)的中心轴(3)驱动三角转子压缩机(10)的三角转子(2)偏心旋转，所述第一腔室(7)在所述三角转子(2)旋转的过程中容积逐渐增加并形成天然气吸气过程；/n位于所述第一腔室(7)内的天然气与所述第一腔室(7)共同向三角转子压缩机(10)的第二入料口(5)运动，所述第一腔室(7)的容积逐渐缩小使得所述天然气被压缩，形成气体压缩过程；/n所述第一腔室(7)转变为三角转子压缩机(10)的第二腔室(8)，来自分离器(16)的轻质油通过第二入料口(5)进入第二腔室(8)内形成进液过程；/n所述第二腔室(8)向所述三角转子压缩机(10)的排出口(6)运动并逐渐膨胀，所述含有过饱和液滴的天然气和轻质油在所述第二腔室(8)内混合并形成气液混合降温过程；/n由所述天然气和轻质油的形成的油气混合物通过三角转子压缩机(10)的排出口(6)排出，排出时所述三角转子(2)在驱动机构(19)的作用下提供排出压力，形成增压排出过程。/n...

【技术特征摘要】
1.一种天然气井口抽气增压方法，其特征在于，包括：
来自于天然气井的含有过饱和液滴的天然气通过三角转子压缩机(10)的第一入料口(4)进入三角转子压缩机(10)的第一腔室(7)内，所述三角转子压缩机(10)的中心轴(3)驱动三角转子压缩机(10)的三角转子(2)偏心旋转，所述第一腔室(7)在所述三角转子(2)旋转的过程中容积逐渐增加并形成天然气吸气过程；
位于所述第一腔室(7)内的天然气与所述第一腔室(7)共同向三角转子压缩机(10)的第二入料口(5)运动，所述第一腔室(7)的容积逐渐缩小使得所述天然气被压缩，形成气体压缩过程；
所述第一腔室(7)转变为三角转子压缩机(10)的第二腔室(8)，来自分离器(16)的轻质油通过第二入料口(5)进入第二腔室(8)内形成进液过程；
所述第二腔室(8)向所述三角转子压缩机(10)的排出口(6)运动并逐渐膨胀，所述含有过饱和液滴的天然气和轻质油在所述第二腔室(8)内混合并形成气液混合降温过程；
由所述天然气和轻质油的形成的油气混合物通过三角转子压缩机(10)的排出口(6)排出，排出时所述三角转子(2)在驱动机构(19)的作用下提供排出压力，形成增压排出过程。


2.根据权利要求1所述的天然气井口抽气增压方法，其特征在于，所述中心轴(3)的外齿圈(31)与所述三角转子(2)的内齿圈(24)紧密啮合，所述中心轴(3)与驱动机构(19)驱动连接从而带动三角转子(2)运动。


3.一种天然气井口抽气增压装置，其特征在于，包括三角转子压缩机(10)、驱动机构(19)和分离器(16)，所述三角转子压缩机(10)包括三角转子(2)、第一入料口(4)、第二入料口(5)和排出口(6)，所述驱动机构(19)通过中心轴(3)与所述三角转子(2)驱动连接，在所述中心轴(3)的作用下使所述三角转子(2)在所述三角转子压缩机(10)内转动，所述第一入料口(4)与天然气井的来气管线(11)相连，来自于天然气井的含有过饱和液滴的天然气通过所述来气管线(11)进入所述三角转子压缩机(10)内，所述第二入料口(5)通过管道与所述分离器(16)相连接，位于所述分离器(16)内部的轻质油进入所述三角转子压缩机(10)内与所述含有过饱和液滴的天然气混合并增压，所述排出口(6)通过管道与所述分离器(16)相连接，增压后的所述天然气在经过所述分离器(16)进行油气分离后接入外输管线(20)从而进入集输管网。


4.根据权利要求3所述的天然气井口抽气增压装置，其特征在于，在所述分离器(16)的顶部设有第一出气口(161)，所述第一出气口(161)通过管道与所述外输管线(20)相连接，在所述分离器(16)的侧壁上分别设有第一出液口(163)、第二出液口(164)和第一进液口(166)，所述第一出液口(163)与第二出液口(164)平行错位设置在所述分离器(16)的两侧，并且所述第二出液口(164)位于所述第一出液口(163)的上方，所述第一进液口(166)位于所述第一出液口(163)的下方，所述第一出液口(163)通过管道与所述第二入料口(5)相连接，所述第一进液口(166)通过管道与所述排出口(6)相连接，所述第二出液口(164)通过管道与所述外输管线(20)相连接并与所述第一出气口(161)相连通，所述第二出液口(164)还与位于所述分离器(16)内的溢流管道(165)相连接，所述溢流管道(165)沿所述分离器(16)的侧壁向下方延伸至与所述第一进液口(166)平齐的位置处。


5.根据权利要求3所述的天然气井口抽气增压装置，其特征在于，还包括空冷器(13)和定压阀(14)，所述空冷器(13)的两端分别通过管道与所述三角转子压缩机(10)的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李牧坤，林忠灿，齐园园，林本常，
申请(专利权)人：西安德林石油工程有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61