一种压差式压缩机气举井口减压装置及其减压方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种压差式压缩机气举井口减压装置及其减压方法，属于排水采气配套装置技术领域。该井口减压装置减压分离室的减压通道与进气管连通，气液分离通道与出气管连通；各组导流单元用于将减压通道与气液分离通道连通，并且用于沿进气管到出气管的方向进行逐级减压；每组导流单元至少包括两个导流通道；滑阀结构设置于减压通道内用于各组导流单元的导流通道泄压；设置排液阀的排液通道，设置于气液分离通道的底部用于排出分离出的液体；进气管和出气管上分别设置一个压力检测件。本发明专利技术还公开了上述减压装置用于压缩机气举井口减压的方法，本发明专利技术的井口减压装置保证压缩机工作连续时长，提高了排液的效率，保证压缩机气举措施的连续性。

【技术实现步骤摘要】
一种压差式压缩机气举井口减压装置及其减压方法
本专利技术涉及排水采气配套装置
，具体涉及一种压差式压缩机气举井口减压装置及其减压方法。
技术介绍
压缩机(氮气)气举需要将井底举升至井口的混相气液在气井井口下游进行放排。放排效果取决于井口下游压力，在放排过程中，通过调节气井井口下游节流阀，来实现控制井口放排瞬时压力。根据国家环境保护要求，目前压缩机(氮气)气举大多采用下游排液密闭集输工艺，该工艺的效果取决于集气干管的压力，当集气干管压力超过5MPa时，从井底举升到井口的混相气液会在下游节流阀处形成超压现象，导致下游节流阀损毁甚至管线破裂。在压缩机(氮气)气举作业的过程中，通过人工手动调节节流阀的方式来控制下游集气干管的压力，该方式存在两点问题：1、下游节流阀前端压力若在1秒内上升2MPa，就需强制采取降压措施。一般的，压缩机(气举)操作规程要求井口作业人员时刻注意观察井口压力，但有时压力变化速度较快，往往难以迅速反应，无法及时采取有效措施调节或关闭节流阀，若超过一定时长超压运行，阀体及下游集气干管将面临损毁危险，井口作业人员也存在作业安全风险；2、当下游压力超过5MPa，井口作业人员及时调节节流阀，此时集气干管内的排液速度降低，举升至井口的部分混相气液会回流至井底，压缩机(氮气)气举排液效果将很难保证，单次措施效果无法达到设计要求，同时也会增加措施作业成本。目前，为兼顾压缩机(氮气)气举排液措施安全和效果，一般需要在井口调节阀下游连接一具50m3常压密闭集液罐。这样不仅不需要操作人员时刻观察井口压力，也能够按照措施设计的排量进行排液。但需要调整措施工艺方案，在作业现场调装一具50m3常压密闭集液罐。这样不仅会增加作业成本，而且在措施完成后，罐内措施废液无法在短期内有效处理。该工艺缺点明显，难以规模应用。针对存在的问题，在不增加任何设备和工艺的情况下，更多依靠井口操作人员的经验来实施压缩机(氮气)气举作业，且当高于10MPa的情况下开关调节阀对井口操作人员的技能熟练度要求极高，在现有措施条件下很难最大程度的保证作业效果，也不利于天然气(氮气)气举工艺的制度化、规范化。压缩机气举所接入的气源为气井下游集气干管内高速流动的气液混相，气液混相在经过压缩机简易分离装置处理后，将分离出的天然气经加压后注入气井油套环空，这样为能够将油管内的液柱举出地面提供了外部能量。当液柱举升至地面时，排出介质呈现为气液混相，并经过下游节流阀流入气井下游集气干管。随着气液混相被排出井筒，气井产气量也随之增加，此时从干管内高速流动的气液混相大量进入压缩机简易分离装置，而当从集气干管采集到的气液混相瞬时流量超过15m3/h且气液比达到0.07m3/m3时，分离装置将无法正常工作，将会导致压缩机过载停机，进而极大的影响排液举升效率，而目前并没有更好的工艺能够解决压缩机气举在举升过程中遇到的这类问题。虽然可以利用氮气作为外接气源为积液复产井提供举升能量，但却因为氮气压缩机气举成本高昂，且效果有限。因此，迫切需要研发一种可以控制排出井筒气液混相状态的装置并配套相对应的工艺技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种压差式压缩机气举井口减压装置及其减压方法。本专利技术提供了一种压差式压缩机气举井口减压装置，包括进气管；出气管；减压分离室，包括气液分离通道以及减压通道，减压通道与进气管连通，气液分离通道与出气管连通；至少两组导流单元，各组导流单元用于将减压通道与气液分离通道连通，并且用于沿进气管到出气管的方向进行逐级减压；每组导流单元至少包括两个导流通道，各导流通道均位于减压腔室的同一横截面上；滑阀结构，设置于减压通道内，用于各组导流单元的导流通道进行泄压；设置排液阀的排液通道，设置于气液分离通道的底部用于排出分离出的液体；压力检测件，数量为两个，进气管和出气管上分别设置一个。较佳地，滑阀结构包括弹簧，设在减压通道内，弹簧的自由端设在靠近进气管的一侧；活塞头，设在弹簧的自由端。较佳地，活塞头靠近进气管的一侧为锥形结构。较佳地，减压分离室包括纺锤型的壳体，所述气液分离通道沿纺锤型壳体的内壁设置，减压通道沿纺锤型的壳体的中心轴方向设置。较佳地，各导流单元均设有三个导流通道，三个导流通道呈120°均匀分布于同一横截面上。较佳地，减压通道的内径与进气管的内径比为6：1。较佳地，进气管、出气管和减压分离室一体成型或进气管、出气管和减压分离室由单独的部件形成，其间通过带有螺纹的连接部螺纹连接在一起。进气管和出气管通过法兰与外部管道连接。本专利技术的目的之二是提供上述压差式压缩机气举井口减压装置用于压缩机气举井口减压的方法，包括以下步骤；将压差式压缩机气举井口减压装置安装在气井井口地面管线短节前后端之间，替代短节，接口采用法兰连接，接入气源；装置承压等级按照大于20MPa压力设计；当压缩机气举开始工作时，被举升至地面的高压、高速气液混相经过压差式压缩机气举井口减压装置后，变为低压、低速的分离态气体和液体，大部分气体带动液体经过出气管继续进入集气管线下游，通过安装在进气管和出气管的压力检测件判断被举升至地面的气液混相流体压力是否在地面管线安全运行范围内；压缩机气举结束后，恢复气井正常生产流程，将该装置泄压后卸下，并打开排液阀排出存留在其中的液体，做好装置的防腐并妥善收置。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的压差式压缩机气举井口减压装置采用法兰连接的方式，进口法兰面与地面集气管线上端法兰面相连接，出口法兰面与地面集气管线后端法兰面相连接，气源接口与压缩机进气口相连接，装置承压等级按照20MPa压力设计，或者根据不同气田的集气方式，承压等级可以更高。该装置主要是采用纺锤流线型结构设计，对压缩机气举排至地面的高压、高速气液混相流体进行分压选择性分离。一方面，能够将不同等级压力的混相流体选择性的导入不同体积的分离仓进行分离，另一方面为压缩机气源取气提供了经过分离处理后相对含液率较低的气体。1)更加高效的排液。由于目前压缩机气举采用的是集气管线内的天然气，当液体被带出井口进入集气管线流程后，大量的液体也随着压缩机进气口进入分离器，压缩机气源分离器的额定工作压力为2MPa，对大处理量为1m3液体，而当进入分离器的液体超过额定压力或最大处理量时，压缩机进气口安全阀打开，压缩机开启停机保护模式，气举作业中断，刚举升至地面的液体在没有持续气源的支撑下又回落至井底，只能将压缩机气源分离器内的液体排出后才能再次启动压缩机进行作业。使用该装置后，当气液混相流体在进入压缩机气源分离器之前，大部分先进入该装置预先将流体进行分离处理，降低压缩机气源分离器的工作负担，保证压缩机工作连续时长，提高了排液的效率。2)防止井口及地面管线超压。如果带出地面的气液混相流体流动速度过快、对地面管线造成的压力过高(比如超过管线运行额定压力：6.4M本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压差式压缩机气举井口减压装置，其特征在于，包括：/n进气管；/n出气管；/n减压分离室，包括气液分离通道以及减压通道，减压通道与进气管连通，气液分离通道与出气管连通；/n至少两组导流单元，各组导流单元用于将减压通道与气液分离通道连通，并且用于沿进气管到出气管的方向进行逐级减压；每组导流单元至少包括两个导流通道，各导流通道均位于减压腔室的同一横截面上；/n滑阀结构，设置于减压通道内，用于各组导流单元的导流通道进行泄压；/n设置排液阀的排液通道，设置于气液分离通道的底部用于排出分离出的液体；/n压力检测件，数量为两个，进气管和出气管上分别设置一个。/n

【技术特征摘要】
1.一种压差式压缩机气举井口减压装置，其特征在于，包括：
进气管；
出气管；
减压分离室，包括气液分离通道以及减压通道，减压通道与进气管连通，气液分离通道与出气管连通；
至少两组导流单元，各组导流单元用于将减压通道与气液分离通道连通，并且用于沿进气管到出气管的方向进行逐级减压；每组导流单元至少包括两个导流通道，各导流通道均位于减压腔室的同一横截面上；
滑阀结构，设置于减压通道内，用于各组导流单元的导流通道进行泄压；
设置排液阀的排液通道，设置于气液分离通道的底部用于排出分离出的液体；
压力检测件，数量为两个，进气管和出气管上分别设置一个。


2.如权利要求1所述的压差式压缩机气举井口减压装置，其特征在于，所述滑阀结构包括
弹簧，设在减压通道内，弹簧的自由端设在靠近进气管的一侧；
活塞头，设在弹簧的自由端。


3.如权利要求2所述的压差式压缩机气举井口减压装置，其特征在于，所述活塞头靠近进气管的一侧为锥形结构。


4.如权利要求1所述的压差式压缩机气举井口减压装置，其特征在于，所述减压分离室包括纺锤型的壳体，所述气液分离通道沿纺锤型壳体的内壁设置，减压通道沿纺锤型的壳体的中心轴方向设置。


5.如权利要求1所述的压差式压缩机气举井口减压装置，其特征在于，各导流单元均设有三个导流通道...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓娟，
申请(专利权)人：西安朗益软件科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61