机械式套管气回收装置研制与应用
简易新型井下套管气回收装置
ｍｍ；总长 ５ ０ ｍｍ；防 串流 空 心 浮球 最 大 可 承 受 ０
压 差 １ ａ ５ ＭＰ 。
（ ）新 型 井下套 管气 回收装 置可有 效 配合冷 输 ２
将简 易新 型井下 套管 气 回收装 置油 管短 接连 接 在第 二根 至第 五根任 意油 管之 间 ，并 将 放气 阀主 体
种 简 易新 型 井 下 套 管 气 回 收 装 置 。 经 现 场 应
ｌ Ｐａ ５Ｍ 。
截止 到 目前 ，已累计应 用 １ ０口井 ，经统计 对 ９ 比 ，平 均单井 油 压 由措 施 前 的 ０ ３ ａ降至 ０ ３ ． ７ＭＰ ．４ ＭＰ ；套压 由措 施前 的 Ｏ ４ ａ降 至 ０ ３ ａ ａ ： ２ ＭＰ ． ６ＭＰ ， 下降 了 ０ ０ ａ ． ６ＭＰ ；泵 效 由措 施 前 的 ３ ． 上升 到 ３７
（ 目主 持 栏 樊韶华）
２ 试 验 情 况 及 应 用 效 果
对 新 型 井 下 套 管 气 回 收 装 置 进 行 了室 内 试 验 ，
试 验结 果表 明 ：双 向阀 门开 关灵 活 ，阀球 正 向可 承
受 压力 达 １ ａ ２ＭＰ ，逆 向可 排 放 气 体 最小 压 力 为 阀
简 易新 型井下 套 管气 回收装 置 主要 由放气 阀油 管短接 、放 气 阀主体 、无定 压 开关 阀球 、防 串流 空 心 浮球 等几 部分组 成 。主要 技术 参数 ：连 接油 管扣
型 为 Ｄ６ ２ ｍｍ 平 式 油 管 扣 ； 工 具 最 大 外 径 ９ ５
３ 结 语
（ ）新 型井 下套 管气 回收装 置 的研 制成功 ，解 １ 决 了高寒 地 区油井 地 面套管 放气 阀易 冻放 不 出气 的 难 题 ，有 利 于提高 抽 油机井 泵效 和套 管气 的 回收利
多种套管气回收技术简析
第30卷 第2期 石 油 规 划 设 计 2019年3月 19* 刘倩，女，工程师。
2007年毕业于大庆石油学院油气储运工程专业。
现在华北油田公司第三采油厂工程技术研究所从事油气田地面工程的规划研究工作。
地址：河北省河间市第三采油厂工程技术研究所，062450。
E-mail：383400779@文章编号：1004-2970（2019）02-0019-04刘倩*（中国石油华北油田公司第三采油厂工程技术研究所）刘倩. 多种套管气回收技术简析. 石油规划设计，2019，30（2）：19～22摘要 油井在产出原油的过程中会伴生大量套管气。
由于套管压力小于系统压力等原因，一部分套管气无法随原油进入生产系统，给生产作业带来隐患，套管气放空对环境也会造成污染。
套管气回收既可避免资源浪费又可解决套管气放空造成的大气污染问题。
通过对悬抽式、自控式、喷射式和可拆卸式套管气回收装置的介绍，为不同工况下套管气回收提供了技术方案参考。
关键词 套管气回收 悬抽式 自控式 喷射式 可拆卸式中图分类号：TE931.1 文献标识码：A DOI ：10.3969/j.issn.1004-2970.2019.02.005随着地层压力的降低，原油采出液中的溶解气会逐步析出，集聚在油套环形空间，这部分气称为套管气。
套管气含大量烷烃，有的还含有硫化氢气体［1］。
当套管气积聚到足以使套管压力大于系统生产压力时，定压放气阀开启，套管气进入生产系统；当套管压力等于或低于系统压力时，定压放气阀不能开启，套管气无法进入生产系统。
为避免造成套管憋压、动液面下降或气锁现象而影响油井正常生产，不得不放空套管气。
部分需要加药的油井，加药时需放空套管气。
套管气直接放空会造成能源浪费、环境污染和安全隐患。
套管气回收技术的应用既可避免资源浪费又可解决套管气放空造成的大气污染问题。
1 套管气回收技术华北油田通过技术改造和创新，采用悬抽式、自控式、喷射式和可拆卸式套管气回收装置对套管气进行回收利用。
石油套管气回收装置研发新成果
（ ｍ Ⅵ１ ）
１ ２～３ Ｏ ２ ８～３ ７ ３ ９～４ ＿ ４
１ １ －３ ０ ０－ ２ ８
０ ． ３ ０
０ ． ９１
１ ． ５ ７
１ ６～２ ３ ２ ６～３ ６ ３ ９～４１
２ ０１ ２ — Ｏ ． ２ ３～ ０ ． １ ６～ ０ ． ５ ２～ １ ． ０ ４～
ｆ ７ ） 系统 控制系统应 能实现 自动 运行 ，包 括液位 自动控 制、压力 自动控制和温度 自动控制等 。 三、系统原理 图（ 图１ ）
／ 热 源 侧循 环 泵Ｔ Ｄ ６ ５ — ２ ２ ／ ２
一 … … … 一 一
率 比较低 。为了节能 ，需 对空压 站废热进 行 回收 ，用 于生
一
自动控制 ，同时采用 连锁机构 ，保证 系统在 出现事 故征兆
时能 自动停机 ，关闭进气球 阀 ，确保 系统安全。
２ ． 工 作 原 理
套 管气一 次气液分离后 经过滤器 、流量计 进入 缓冲器 进 行二次气 液分离 ，然后 通过一级气 阀进入 一级汽 缸 ，一 级 汽缸将伴生气加压至０ ． ６ ０ ． ８ ４ Ｍ Ｐ ａ ￣ 出，排 出的伴生气经 风 冷器冷却后 进入气液分 离器再次进 行气液 分离 ，分离后 进 入二级缸 ，加 压至 １ ． ８ ２ ． ５ ＭＰ ａ 后进 入油管混输 ，完成套 管气 回收（ 图２ ） 。
［ ３ ］ 徐文庆 ．新型套管气 回收装置研制 与应 用
３ ７ （ ２ ） ：８ １ － ８ ２ ．
石油机 械 ，２ ０ ０ ９，
首先启动润滑油泵 ，待油压达到预设 的０ ． ３ ５ ＭＰ ａ 时 ，启 动风冷器 电机 ，然后主 电机启动 ，并从 低速逐步达到全速 。
抽油机井压差式套管气回收装置
文章编号：1000 − 7393(2023)01 − 0125 − 04 DOI: 10.13639/j.odpt.2023.01.016抽油机井压差式套管气回收装置吕旭 侯宁 黎成 姚雪 程小波中国石油长庆油田分公司第一采油厂引用格式：吕旭，侯宁，黎成，姚雪，程小波. 抽油机井压差式套管气回收装置［J ］. 石油钻采工艺，2023，45（1）：125-128.摘要：长庆安塞油田为丘陵沟壑区低渗透油田，单井产量低，中低含水期生产气油比高。
为了回收套压低于回压、井站高差大的油井套管气，降低冬季井组回压，研制了抽油机井压差式套管气回收装置。
该装置通过套管单流阀与油管单流阀分别连通套管气管线和出油管线，在井口形成三通结构，具备压差集气、气侵集气和定压集气功能。
当套压与回压差值小于井口油压波动差值时，实现压差集气；当套压低于井组回压时，利用气相流速越大爬坡管线压降越低的原理实现气侵集气；当套压持续超过回压时，实现定压集气。
现场应用结果表明，该装置平均单井日回收套管气260 m 3以上，冬季可降低回压0.6 MPa ，集气和降回压效果显著。
关键词：抽油机井；套管气；回收装置；压差集气；气侵集气；定压集气中图分类号：TE931 文献标识码：AA differential pressure casing gas recovery device for pumping wellsLYU Xu, HOU Ning, LI Cheng, YAO Xue, CHENG XiaoboNo.1 Oil Production Plant , PetroChina Changqing Oilfield Company , Yan'an 716000, Shaanxi , ChinaCitation: LYU Xu, HOU Ning, LI Cheng, YAO Xue, CHENG Xiaobo. A differential pressure casing gas recovery device for pumping wells ［J ］. Oil Drilling & Production Technology, 2023, 45(1): 125-128.Abstract: The Changqing Ansai oilfield is a low-permeability oilfield in a hilly and gully region, with low well productivity and high produced gas-oil ratio in the low –medium water cut stage. In order to recover casing gas from producing wells with casing pressure lower than back pressure and large elevation differences between wells and stations, and reduce back pressure of well groups in winter, a differential pressure casing gas recovery device was developed for pumping wells. This device connects the casing gas line and the flow line through the casing check valve and the tubing check valve, respectively, forming a three-way structure at the wellhead to be capable of differential pressure-driven gas collection, invaded gas collection and constant-pressure gas collection.When the difference between casing pressure and back pressure is less than the fluctuation amplitude of the wellhead tubing pressure,the differential pressure gas collection is enabled. When the casing pressure is lower than the back pressure of the well group, the invaded gas collection is achieved, as the pressure drop of up-dip pipelines reduces with the increasing gas velocity. When the casing pressure is continuously above the back pressure, the constant pressure gas collection is performed. Field application results show that this device can recover more than 260 m 3/day of casing gas per well and reduce back pressure by 0.6 MPa in winter. The presented device delivers a remarkable performance of gas collection and back pressure reduction.Key words: pumping well; casing gas; recovery device; differential pressure gas collection; invaded gas collection; constant-pressure gas collection第一作者: 吕旭(1980-)，2003年毕业于中国地质大学(武汉)石油工程专业，现从事采油工艺研究工作，高级工程师。
采油井场套气回收装置的应用及效果评价
采油井场套气回收装置的应用及效果评价【摘要】在油田生产过程中，伴随石油开采会释放出一定量的伴生天然气。
为了提高油田开发的整体效益，综合利用伴生气资源是可行的途径。
近年来安塞油田在套气回收利用方面进行了不懈的试验探索，通过开展天然气压缩机、天然气发电机、油气混输泵等伴生气回收工艺技术，投用轻烃回收站，使上、下游回收工艺日趋完善，经济效益进一步提高，并形成了较为成熟的回收利用工艺技术，套气回收装置在王96-20井场的现场应用取得了一定效果。
【关键词】套气回收装置应用效益前景安塞油田王窑作业区塞130区块伴生气资源丰富，储量丰富，大量的伴生气直接燃烧或放空，既浪费资源又污染环境，针对这一现像，安塞油田积极开展油田伴生气资源调查，结合该区调查结果和工艺现状，自行设计开发了套气回收装置，该系统的投用不但消除了安全隐患，实现变废气为产值，并为安塞油田下一步治理井站套气排放的安全隐患提供了技术思路。
2 装置工作原理和组成2.1 工作原理该套气回收装置为活塞式气体单级压缩机。
工作原理：压缩机动力由抽油机提供，当抽油机驴头上行时，压缩机活塞对应上行，该过程为吸气过程，当抽油机驴头下行时，活塞对应下行，压缩机容积变小，气体经过压缩达到一定压力后打开单流阀，直接进入原油集输管线，从而达到集气外输的目的。
2.2 工作过程2.2.1 活塞式压缩机压缩气体吸气过程当活塞向上边移动时，气缸下边容积增大，压力下降；当压力降到稍低于进气管中压力时，管内气体便顶开进气阀进入气缸，活塞向上移动继续进入气缸，直到活塞式压缩机中活塞移至上边末端为止。
2.2.2 活塞式压缩机压缩气体压缩过程当活塞向下边移动时，气缸下边容积开始缩小，气体被压缩，压力随之上升。
进气阀止逆作用，使缸内气体不能倒流回进气管中。
同时，因排气管内气体压力又高于缸内气体压力，气体无法从排气阀流出缸外，排气管中气体也因排气阀止逆作用而不能流回缸内，这时活塞式压缩机气缸内形成一个封闭容积。
油井套管伴生气回收装置研究与开发
５Ｏ ．７ ０５ ６ ．９ ２９ ．０ ２９ ．Ｏ ３３ ． ４ １０ ． Ｏ
于气 体黏度相对 原油小 、气体 经Ｊ 玉缩后 温度上 升 ，在混 输
过程 中能有效 降低 管线 的阻力 并溶解油 管内部分 蜡块 ，从 而减少冬季管线 的扫线频次 、有效降低 扫线 的安全风险 。
１．０ 平 均上行功率，ｗ ０７ ｋ １ ．０ 平 均下行功率／Ｗ １ ７ ｋ ４４ ．６ 均方根 电流／ Ａ
电流平衡度（ ／ ） Ｉ Ｉ
０ ９ 功率平衡度（ ／ ） ． ９ 、 Ｐ
０６ ． ９
表２ 安 装 后 电 能参 数 测 试 数 据
通过 近３ 年的运作 ，油井套管伴生气 回收装 置技术已成
方式： 三相三通道 ｌ 平均电 ８． ＩＥ 压３７ Ｖ ｌ ４ ￣
一
６． Ｗ・ ９ｋ ｈ ８
五 、结 论 与 认 识
视在功率／Ｖ ｋＡ 功率 因数 最大上行 电流／ Ａ 最大下行 电流／ Ａ 均方根 电流／ Ａ
４６ ．１ ０５ ．８
０３ ． ７ －． ０２ ４
４９ ． ８ Ｏ５ ． ６ ２７ ． Ｏ ２６ ．Ｏ ３２ ．４
１．Ｏ 平均上行功率／Ｗ Ｏ２ ｋ Ｊ．Ｏ 平均下行功率／Ｗ ０１ ｋ ４４ ．１ 均方根功率／Ｗ ｋ
序号 单位 数量 技术状况 ｌ ３ ４ 王南 杏北 高桥 １ ０ ４ ３ ３ １
收 稿 日期 ：２ １一 １ １ ０ ２Ｏ—６
用途
备注
良好 良好 良好 良好
冬季保 障轻烃厂供气 ２ １ ００ 坪三增等加热炉供气 ２ １ ００ 杏三增生产生活供气 ２ １ ０１ 塞２ １生产生活供气 ８ ２ １ ０１
文章 编号 ：１７ — ７ （０ ２ １ — ０ ７ ０ ６ １０ １ ２ １） ０ ０ １—２ １
套管气收集装置及方法[发明专利]
![套管气收集装置及方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f2768040f342336c1eb91a37f111f18583d00cc3.png)
(10)申请公布号 CN 102747987 A(43)申请公布日 2012.10.24C N 102747987 A*CN102747987A*(21)申请号 201210228191.8(22)申请日 2012.07.04E21B 43/00(2006.01)(71)申请人刘庆敏地址257000 山东省东营市胜利开发区西六路北首(72)发明人王欣辉 舒华文 官鹏 马波刘庆敏(54)发明名称套管气收集装置及方法(57)摘要一种套管气收集装置及方法，本套管气收集装置由射流泵和单向阀组成，其特征在于将射流泵安装在采油树出油阀门与输油之间，吸气管与套管阀门通过管线连接，吸气管路中安设单向阀，流体只能向射流泵方向通过，不能反向通过。
该装置和方法施工简单，符合油田安全生产的技术要求，用在普通抽油机井或电潜泵井上，无需增加其它设备，能有效的收集套管气，减少环境污染和资源浪费，并且在油井停抽后，输油管线内油液不会倒流到套管内。
(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书2页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 2 页1/1页1.一种套管气收集装置及方法，套管气收集装置由射流泵和单向阀组成，其特征是：将射流泵安装在采油树出油阀门与输油管线之间，吸气管与套管阀门通过管线连接，吸气管路中安设单向阀。
2.根据权利要求1所述的套管气收集装置及方法，其特征是：所述单向阀设有复位弹簧。
权 利 要 求 书CN 102747987 A套管气收集装置及方法技术领域[0001] 本发明涉及一种对油井套管气进行收集的装置和方法，尤其涉及一种在地面对油井套管气进行收集的装置和方法。
背景技术[0002] 原油里含有相当数量的溶解天然气，在开采过程中，这些溶解气会逐渐以气体的形式分解出来形成自由天然气，聚集在油管与套管的环形空间（以下称油套环空）内，俗称套管气。
如果不将这些套管气排出，就会影响油井的正常生产；如果直接排放到大气中，就会对环境造成污染，也造成了资源的浪费。
低压套管气回收装置研制及应用
２０１９年８月 ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ ＯＦＯＩＬ ＆ ＧＡＳＦＩＥＬＤＳ Ｖｏｌ．２９ Ｎｏ．４ ·３３·
低压套管气回收装置研制及应用
王 娟１ 丁海玲２ 李 崎３
（１．中 国 石 油 华 北 油 田 公 司 第 一 采 油 厂 ；２．中 国 石 油 集 团 安 全 环 保 技 术 研 究 院 有 限 公 司 ；３．石 油 利 德 建 设 工 程 有 限 公 司 ）
关键词 套管气；低压套管气；回收装置
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５３１５８．２０１９．０４．００９ 文 章 编 号 ：１００５３１５８（２０１９）０４００３３０３
０ 引 言
油井在产出原油时伴生大量 套 管气，由于 套 管压 力小于系统压力，部分套管气无 法随 原油进 入 生 产系 统，在给正常生产作业带来了隐 患的 同时对 环 境 造成 不良影响 。 ［１］ 近几年 随 着 国 家 对 环 境 保 护 要 求 的 提 高，随着京津冀 一 体 化 建 设 进 程 加 快，油 井 套 管 气 环 保问题日益突出。回收这部分低压套管气不但能够 减少对环境的 污 染，还 能 有 效 利 用 这 部 分 套 管 气，减 少自用油的消耗，达到节能减排的效果 。 ［２］
图 ２ 装 置 结 构
王娟，２００５年毕业于中国石油大学（北京）环境工程专业，现在中国石油华北油田公司 第 一 采 油 厂 从 事 环 保 管 理 工 作。 通 信 地 址：河 北 省 沧 州 市 任 丘 市 华 北 油 田 第 一 采 油 厂 办 公 楼 ，０６２５５２。Ｅｍａｉｌ：ｃｙ１＿ｗｊｕａｎ＠ｐｅｔｒｏｃｈｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ。
· ３４ ·
油 气 田 环 境 保 护 · 技 术 研 究 与 应 用 Ｖｏｌ．２９ Ｎｏ．４
机采井低压套管气回收装置[实用新型专利]
![机采井低压套管气回收装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/d9bac1f7fc4ffe473268abbf.png)
专利名称：机采井低压套管气回收装置专利类型：实用新型专利
发明人：周永银,胡连印,张恩柱,周树春申请号：CN200520090995.1
申请日：20050524
公开号：CN2823551Y
公开日：
20061004
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种用于油田机械采油井生产过程的机采井低压套管气回收装置，由机壳(1)、防爆智能控制箱(2)、吸气过滤器(3)、储气压力传感器(4)、防爆电动机(6)、单向阀(7)、安全阀(9)、曲轴箱呼吸连通管路(10)、吸气压缩机(11)、曲轴箱－机油储存罐过油管路(12)、过气管路(14)、机油储存罐(15)、过滤器出气管(17)、浮子式液位传感器(23)、连通管(24)、温度传感器(26)、排液管路(27)、防爆电磁阀(29)、(31)、安全阀排气连通管(30)、吸气连通管路(32)、吸气压力传感器(34)、防爆电加热器(35)、出气连通管路(36)、机座(37)、出气管路阀(38)、吸气管路阀(39)、汇管(40)、储气罐(41)、槽钢支架(42)和支架、托架、管路、阀门组成。
利用它可以提高机采井泵效和产量，避免排放套管气造成的污染，并可充分利用能源。
申请人：盘锦辽河油田巨洋钻采技术有限公司
地址：124010 辽宁省盘锦市兴隆台区经济开发区石油高新技术园区
国籍：CN
代理机构：盘锦辽河专利代理有限责任公司
代理人：吴士华
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一种套管气回收装置[实用新型专利]
![一种套管气回收装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/b3320627050876323012126b.png)
专利名称：一种套管气回收装置
专利类型：实用新型专利
发明人：刘永,孙乾,彭吉友,董福生,鞠云忠,张强,姜绍杰,周宏斌,任振峰
申请号：CN201720564536.5
申请日：20170520
公开号：CN207686682U
公开日：
20180803
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种套管气回收装置，包括同步回转压缩机、井口来原油、井口来套管气、阀门管路和抽油机;井口来原油通过带有螺旋缓冲管的第一路管路与同步回转压缩机的一个进入口管路连接；井口来套管气通过带有螺旋缓冲管的第二路管路与同步回转压缩机的另一个进入口管路连接；同步回转压缩机的压缩出口端通过带有螺旋缓冲管的输出管路与下游管路相连通，它提供了一种能有效降低井口回压，改善采油工况，降低抽油机能耗的一种油田油井套管气回收装置，同步回转压缩机的进气入口和进油入口均设有螺旋缓冲管，保证进入压缩机的压力相对均匀，保护压缩机；出口端的螺旋缓冲管增加油气混合路程，使套管气更充分的溶解在石油中。
申请人：胜利油田瑞特机械制造有限责任公司
地址：257000 山东省东营市南二路以北、胜利工业园十四号路以东
国籍：CN
代理机构：青岛高晓专利事务所(普通合伙)
代理人：黄晓敏
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套管气回收器[实用新型专利]
![套管气回收器[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/fc40c92d2cc58bd63086bd17.png)
专利名称：套管气回收器
专利类型：实用新型专利
发明人：白俊生,邓万锋,张景岗申请号：CN201520760566.4申请日：20150929
公开号：CN204941478U
公开日：
20160106
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型为一种套管气回收器，包括一壳体，壳体一端设置有原油入口，壳体另一端设置有油气出口，壳体内部自原油入口向油气出口延伸设置有一自由端与所述油气出口间隔设置的射流喷嘴，壳体侧壁上对应于射流喷嘴侧壁的位置设置有套管气入口，套管气入口处设置有单流阀。
该套管气回收器解决现有技术中存在的资源浪费、套管气压力限制、投资成本高、安装施工复杂等问题，结构简单、安装方便，利用井场到集油站的单管输油管线将套管气回收输往集油站，用最简单的方法实现了套管气的回收利用。
申请人：北京石油化工工程有限公司
地址：100107 北京市朝阳区奥运媒体村天居园7号楼
国籍：CN
代理机构：北京三友知识产权代理有限公司
代理人：赵燕力
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新型套管气回收装置研制与应用
技术 与计 算 方 法 研究 [ J] 1 石 油学 报, 2001, 22 ( 2): 95- 1001 [ 4] 俞伯炎 1 石 油工 业节 能技 术 [M ] 1 北京: 石 油工 业出版社, 2000: 362- 3781
第一作者简介: 任永良, 讲师, 生于 1975年, 现为大 庆石 油 学 院 油 气 田 地 面 工 程 专 业 博 士 研 究 生。 地 址: ( 163318) 黑 龙 江 省 大 庆 市。 E - m a i:l RRRYYYLLL@ 1261 com。
3 结束语
新型套管气回收装置用于气体对油井产量影响 明显和套管伴生气需要回收的油井, 既回收了套管 伴生气、减少了环境污染, 又提高了抽油泵泵效、 井下举升效率、机采系统效率和集输管流效率, 起 到增产节能的作用。
参 考文献
[ 1] 张 琪 1 采 油工 程原 理与 设计 [ M ] 1 东 营: 石油 大学出版社, 2000: 134, 158- 1591
112 工作原理 借鉴气平衡抽油机的工作原理, 利用抽油机游
梁的上下运动作为工作动力来驱动抽气泵工作。抽 油机上冲程时, 抽气泵活塞上行, 抽气泵气缸空间 增大, 缸内压力下降, 排气阀关闭, 进气阀打开, 套管气经进气阀进入气缸; 抽油机下冲程时, 抽气 泵活塞下行, 抽气泵气缸空 间减小, 缸内 压力升 高, 进气阀关闭, 排气阀打开, 缸内气体经排气阀 进入油井出油管线。如此反复循环, 套管内天然气 便经过抽气泵升压后源源 不断地进入油井 出油管 线, 从而得到回收。
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机械式套管气回收装置研制与应用
摘要:针对油井生产过程中,单井井口分离出来的部分天然气积聚在油套环形空间,不能够及时、充分的有效应用,同时还造成油井产能下降的问题,研制了新型机械式套管气回收装置。
该装置主要由抽气泵和配套管汇组成,利用抽油机游梁的上下运动作为原动力驱动抽气泵工作,抽出环形空间内聚集的天然体通过配套管汇进入集输管线。
该装置能够有效回收套管气,同时还可以提高油井抽油泵泵效、单井系统效率和单井集输管网效率,起到增产节能降耗的作用。
关键词:套管气回收装置抽气泵管汇
在油井生产过程中,当井底压力降低到低于泡点压力时,天然气便从原油中分离出来。
分离出的天然气一部分聚积在油套环形空间内形成套管压力,迫使油井动液面下降,使抽油井有效生产压差降低,产能下降;另一部分随液体流进人抽油泵泵腔,由于在下冲程末余隙内还残存一定数量压缩的溶解气,上冲程开始后泵内压力因气体的膨胀而不能很快降低,加载变慢,使吸入阀打开滞后。
泵腔内残存的气量越多,泵口压力越低,则吸入阀打开滞后的越多,影响的泵效越大,严重时会发生“气锁”,使抽油泵做有效功的效率降低。
受技术发展的制约,传统的解决措施是将油套环形空间内的天然气直接排放到大气中,这样不仅浪费能源,而且也污染环境[1～3]。
近年来部分油田采用定压放气阀或天然气压缩机回收套管气,这2种工艺技术的应用需要油井油套环空中的天然气必须达到一定的压力和排量,这使得大量含低压套管气的
油井无法满足以上要求。
为此我们研制了新型机械式套管气回收装置,该装置适用含低压套管气的油井,使油井油套环形空间内套管气可以有效的回收利用。
1 结构特点
机械式套管气回收装置主要由抽气泵和配套管汇组成。
抽气泵结构类似于管式抽油泵,安装于抽油机游梁前臂与支架之间,泵与支架和游梁的连接采用铰链结构,保证柱塞与泵筒的同轴度。
管汇上有进气阀、排气阀、排空阀、闸阀、止回阀、过滤器等阀件。
2 工作原理
借鉴气动平衡抽油机的工作原理,利用抽油机游梁的上下运动作为工作动力来驱动抽气泵工作。
抽油机上冲程时,抽气泵活塞上行,抽气泵气缸空间增大,缸内压力下降,排气阀关闭,进气阀打开,套管气经过滤器过滤后通过进气阀进入气缸;抽油机下冲程时,抽气泵活塞下行,抽气泵气缸空间减小,缸内压力升高,进气阀关闭,排气阀打开,缸内气体经排气阀进入油井出油管线。
如此随抽油机冲次的往复运动而反复循环,套管内天然气便经过抽气泵升压后源源不断地进入油井油井出油管线,从而得到有效回收。
3 主要技术参数
密封压力:≥1.6MPa;日排气量:≤420m3;抽气泵行程:1m;抽气泵缸
体内径:100mm;抽气泵适应冲次:≤10min-1;抽气泵工作压力:≤1.2MPa。
4 技术特点
(1)机械式套管气回收装置利用抽油机游梁的上下运动来带动活塞的运动,无需再增加外部动力。
(2)机械式套管气回收装置主要针对油套环形空间内的天然气,增压后排向油井输油流程,其活塞向上运动时,相当于抽油机的平衡装置,可以辅助重力平衡,能有效提高抽油机的平衡效果,降低电动机的输出功率,有一定的节能效果。
(3)增压后排向油井输油管线安装了单向定压阀,气体只能被输送到输油管线内,增加了输油过程中的动力,同时减小了摩擦阻力,既能提高集输系统的效率,又能降低井口回压,减小抽油机悬点载荷。
(4)机械式套管气回收装置既能保证油井正常生产,又能保证套管气大部分回收,降低了套管压力使得油套环形空间内液面的高度有所上升,增加泵的充满程度,提高了泵效,从而增加了原油的产量。
(5)机械式套管气回收装置使得套管气直接输入干线,彻底解决了多年来套管气外排污染大气环境的问题,防止了天然气资源的浪费。
(6)机械式套管气回收装置对套管气含量高的井效果非常明显,能够有效降低泵腔内的溶解气含量,使得套管气回收高效充分、抽油机运行更加平稳、抽油泵功效明显增加。
(7)机械式套管气回收装置成本低,见效快,收益高。
5 现场应用
目前该装置于2011年7月已安装在青海油田分公司采油一厂尕斯第一采油作业区计配二站的3-351井上使用。
3-351井安装的是四川慧剑14型的抽油机,泵径38mm,泵深1999.27m,冲程 5.4m,冲次5.0min-1。
(1)该装置安装前上行电流:102A,下行电流:89A。
目前上行电流:101A,下行电流:109A。
平衡率从安装前114%到目前的92%提高了6个百分点。
(2)液面也有一定的恢复,见表1。
(3)自安装后8月累计回收天然气1.846×104m2的经济效益明显。
6 结语
机械式套管气回收装置用于套管气需要回收的油井,回收了套管伴生气、彻底解决了套管气外排污染大气环境的问题,使泵的充满度提高、提高了泵效、对抽油机的平衡率有所提高,从而增加了油井原油产量、天然气产量、降低了油井能耗。
参考文献
[1]朱洪征,姬园,吕旭,等.分层采油工艺管柱受力分析及优化[J].石油矿场机械,2010,39(10):47～50.
[2]杨法仁,张有天,王峰,等.热采桥塞堵水验封管柱的创新与应用[J].石油矿场机械,2009,38(3),91～94.
[3]岳九红,邹倩莹,吴荷香.液压助力器在丢手堵水管柱解封中的应用[J].石油矿场机械,2011,40(3):86～87.。