抽油机井自控式套管气回收装置
王南作业区油井套气回收装置应用效果分析
2019年02月油田管理王南作业区油井套气回收装置应用效果分析程小波怀海宁王新荣王凯赵娟（中国石油长庆油田分公司第一采油厂王南作业区，陕西延安716000）摘要：在油田开采过程中，产生的伴生气资源是极其巨大的，受到技术以及区域的制约，偏远站点大量的伴生气被无效放空，因伴生气不能有效被回收，在场站放空，增加了生产现场的安全风险，同时也造成了资源的浪费和环境污染。
为切实提高轻烃产能总量，加强轻烃生产管理，提升油田开发效益，伴生气综合回收利用工作需加快脚步，在现有集气工艺流程繁琐，投资颇大背景下，需设计流程简便、价格低廉、操作简单的集气工艺设备。
关键词：伴生气资源；环境污染；轻烃产能；集气工艺王南区现有集气工艺主要有以下4种：（1）铺设气管线集气；（2）通过油气混输泵集气；（3）压缩机抽气；（4）直读定压套气阀集气。
以上工艺成本高，运行成本高，维护频繁，夏季温度高不会存在井组回压高，气管线冻堵等问题，但冬季气温降低，井组回压升高导致套管压力高影响油井生产，气管线凝析油排放不及时导致管线冻堵。
因此基于以上问题，需要提出进一步的解决方案。
为切实提高轻烃生能总量，加强轻烃生产管理，提升油田开发效益，伴生气综合回收利用工作需加快脚步，在现有集气工艺流程繁琐，投资颇大背景下，需设计流程简便、价格低廉、操作简单的集气工艺设备。
1现状王南区共有油井口，开井1226口。
站点28座，井组236个，伴生气总量7583m 3/d ，目前共铺设集气管线189条101.75km ，安装油井套气回收装置78套，有效回收伴生气。
2油井套气回收装置研制历程2.1初起期-简易套返流程的诞生油井开发过程中，存在局部高压，该区地层能量充足，油井表现：动液面持续高甚至套返，生产过程中采取换大泵径、调大冲程冲次、提高泵挂等措施仍不能降低液面。
在此背景下，诞生出简易套返流程。
该流程的诞生有效解决套返井工况复杂问题，降低了油井液量，提高了单井产能。
油田生产井套管气回收装置
质量、节能、安全方面得到一致好评，完全符合 QHSE模式。尤其在套管气收集方面有着多年独特 的先进技术与成功案例，因每口井的套压与含液 量不同，如果多口井直接串联，压力大的套管气 就会直接输送进压力小的井口之内，同时也给油 井的正常生产带来不利因素（如；沙卡，产量降 低等）通过我们数控多分式分离法顺利解决。
将会影响油井正常生产，也会对大气环境造成严重污染。 附近百姓私拉乱接，生火、取暖，导致安全事故频发不断。 事故发生后与油田纠缠不清。私拉乱接套管气已经是油田 生产、治安部门头疼的事情。
二、套管气在生产中的影响
日常管理方面：冬季生产，球阀易冻堵
现有的控套井采取的是套管与油管连通，中间加控套 阀与进站液直接进站的收气方式，该方式在冬季生产时 缺点就是由于套管气不纯易造成闸门和中间球阀冻堵， 这样就会使套压升高，造成憋压使产量下降，甚至会导 致油井不出、管线冻堵。
生产管理方面：套压不稳定，管理难度大
套压控制不稳定会造成： ①计量不准确； ②动液面、沉没度下降； ③油井出现“气锁”现象，导致油井不出。
三、公司简介
滨州市顶气达燃气有限公司，是基于2008年轻质 油提取与气液分离器获得国家专利的基础上，于 2015年开始与福建商会合作投入批量生产。在国 内几大油田（长庆、胜利、大庆 ）广泛运用，在
四、公司设备介绍
防串油分离器及各种脱硫、脱蜡、脱水设备
在多年的研发与实践中我公
司生产的防串油分离器、气 液分离器、脱蜡、脱硫分离 器等或得国家多项专利。 2010年胜利油田林16气井在各 界权威人士宣布癌症井素手 无策时，我公司自主生产的 脱水、脱蜡、脱硫设备大显 身手，仅此一口井每年给国 家挽回损失1000多万。
三、公司资质
三、公司资质
井口套管气回收装置用户使用报告1
井口套管气回收装置用户使用报告1
尊敬的领导：
根据您的要求，我对我们公司使用的井口套管气回收装置进行了自查，现将自查报告如下：
一、设备状况。
1. 井口套管气回收装置的外观整洁，无明显损坏或磨损。
2. 设备的各个部件连接牢固，无松动或漏气现象。
3. 设备的控制面板显示正常，各个按钮和开关操作正常。
4. 设备的电源线和接地线连接良好，无安全隐患。
二、操作规范。
1. 操作人员按照操作手册进行操作，熟悉设备的使用方法和注意事项。
2. 操作人员在操作过程中佩戴个人防护装备，确保安全。
3. 操作人员在操作前进行设备的检查和预热，确保设备处于正常工作状态。
4. 操作人员严格按照设备的工作参数进行调整，确保设备的正常运行。
三、维护保养。
1. 设备的日常清洁工作得到重视，保持设备的整洁和干净。
2. 设备的润滑工作按照规定周期进行，确保设备的正常运转。
3. 设备的故障及时进行维修，确保设备的长期稳定运行。
四、培训和学习。
1. 公司为操作人员提供了相关的培训和学习机会，使其掌握了设备的使用技能和知识。
2. 操作人员定期参加相关的培训和学习活动，不断提升自己的专业水平。
以上是我对井口套管气回收装置的自查报告，希望能对您提供有用的信息。
如有任何问题或建议，请随时与我联系。
谢谢！
此致。
敬礼。
XXX.。
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
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。
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
抽油机内置式套管气回收装置[实用新型专利]
![抽油机内置式套管气回收装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/170237c3cfc789eb172dc8e9.png)
专利名称：抽油机内置式套管气回收装置
专利类型：实用新型专利
发明人：张文玉,刘贞宽,王应新,张风林,张浩,董龙龙,曲伟,史廷锐,朱志刚,贾晓东
申请号：CN201220398377.3
申请日：20120813
公开号：CN202788770U
公开日：
20130313
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抽油机内置式套管气回收装置，其技术方案是：采气干线下部与套管闸门相连，上部与上部三通的油气干线相连，中间安有第二单流阀；油气干线与采气干线连接处的外端装有第一单流阀；采气外工作筒下部与生产管柱相连，上部与下部三通底端相连；内置采气筒安设在采气外工作筒内腔，其中，内置采气筒上部与上部三通底端相连，下部设有多个进液孔；内置采气筒内腔设有活塞，活塞上部与光杆相连，下部与抽油杆相连。
有益效果是：光杆上下往复运动带动活塞将套管气抽入采气筒内，经生产管柱内的液体压缩后又经活塞继续加压至采油干线，达到套管气回收的目的，并且可以重复使用寿命非常长，实现较大的经济效益和社会效益。
申请人：张文玉
地址：257000 山东省东营市垦利县中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司东辛采油厂国籍：CN
代理机构：东营双桥专利代理有限责任公司
代理人：罗文远
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油井套管气收集装置[实用新型专利]
![油井套管气收集装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/b2ed9104102de2bd970588c4.png)
专利名称：油井套管气收集装置
专利类型：实用新型专利
发明人：张以谨,崔洁,贺晓燕,时培刚,彭晓丽,商孝勇,刘文聪,巴树峰,刘守芹,肖坤
申请号：CN200920146986.8
申请日：20090326
公开号：CN201377302Y
公开日：
20100106
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种油井套管气收集装置，由喷嘴、壳体、进气管、混合管组成。
喷嘴联接在壳体上部，进气管安装在壳体中部侧面，混合管与壳体下部螺纹联接。
使用时，安装在采油树上的出油阀门之后，进气管与套管阀门联接。
打开采油树上出油阀门，开动抽油机生产，抽出的具有一定压力的液体进入油井套管气收集装置内，将进气管内的天然气吸入到壳体内与喷嘴喷出的液体混合后经出油管线进入收集站内。
本实用新型用于抽油井套管收集天然气时，不需要用泵车，不增加设备费用，操作简单，自动化程度高，劳动强度低，能有效收集套管气，可以避免天然气被盗，避免套管内的天然气影响抽油泵泵效。
申请人：中国石化股份胜利油田分公司胜利采油厂
地址：257051 山东省东营市胜利采油厂
国籍：CN
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自控式油井套管气回收装置[实用新型专利]
![自控式油井套管气回收装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f30c8b48284ac850ac0242b1.png)
专利名称：自控式油井套管气回收装置
专利类型：实用新型专利
发明人：张军,郑景珊,蔡俊,杜洪,付国庆,辛爽,檀志远申请号：CN201220368698.9
申请日：20120727
公开号：CN202745824U
公开日：
20130220
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种自控式油井套管气回收装置，由自控截止阀、燃气放气阀、导气管组成，自控截止阀的阀腔内设置有阀口，阀口上安装有活塞，活塞由活塞头和活塞杆组成，活塞杆上套装有复位弹簧，燃气放气阀设置在自控截止阀的阀腔中，燃气放气阀由阀芯、柱塞、压帽、波纹管、气门芯、气门芯胶套构成，阀芯内设置有排气通道和燃气通道，排气通道和燃气通道呈T字形交叉，交叉处设置有柱塞孔，柱塞由柱塞头和柱塞杆组成，柱塞头伸入柱塞孔中，导气管伸入自控截止阀的阀腔中，与阀芯螺接固定在一起。
本装置解决了套管气憋压造成油井动液面下降的问题，提高了原油的产量，又把宝贵的天然气资源回收再利用，避免了大气污染，实现了安全、绿色、环保的油气开发目的。
申请人：张军,郑景珊,蔡俊,杜洪,付国庆,辛爽,檀志远
地址：026000 内蒙古自治区锡林郭勒盟锡林浩特市团结大街华油二连分公司
国籍：CN
代理机构：北京万科园知识产权代理有限责任公司
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在油气井上生产实践中，伴随石油开采过程中出现的一部分天然气将通过套管口进入内部的环形区域，这些气体由井上的套管阀门控制，这部分气体被形象地称之为“套管气体”。
就套管气体的回收工作而言，当下，较为系统和成型的技术有天然气的压缩回收工艺、天然气定压排放技术等，但考虑到气体压缩机在气体回收过程中的前提投资较大，还需要套管内的气体较为充分的前提下才能具备回收价值。
1 自控式套管气体回收设备的相关技术分析
1.1 自控式套管气体回收设备的结构构成
自控式油井套管气体回收设备主要构件为液体排放缸和气缸构成，上述两缸内的活塞通过曲柄连杆连接，并通过过桥式密封方式实现两缸内及连接杆之间的密封，设备主要组件和零件有液体排放系统、排放阀门、气体的套管进气管、气缸内的进气调节阀及进气管等设备。
自控式设备的液体排放缸前部同井口阀门连接，另外一端延伸到集输管线上，套管的进气端与阀门连接，整体组装便捷。
1.2 自控式套管气体回收设备的工作原理分析
所谓自控式套管气体回收设备的工作原理，简而言之，就是通过抽油设备在抽井做功条件下，自控式设备借助该动能实现套管内剩余气体的及时回收和采集。
在设备运行过程中，处于上冲程位置时，采集的套管气体从井筒内自行流出，由于气体的外溢导致设备前端的井口位置压力升高，在高压作用下推动液体排放缸的活塞向一侧转动，在活塞转动至缸内末端时，液体排放缸同液体排放管道连接，抽取的套管气体同活塞进行同步转动，活塞回位的过程中，缸内有效空间增加，缸内压力降低，套管内的气体通过进气阀门进入气缸内完成一个完整的吸气冲程。
在下冲过程中，若设备前端的井口压力值不高于集输管道内部的压力时，在内外压力差的综合作用下，气缸内的活塞将与液体排放缸实现同步单侧运转，气缸内的套管气体能够直接进入液体排放管，工作中排液缸活塞会在极短时间内运行到缸体排液口的左侧，此时随着活塞运行排液管内压力下降，能够最大程度保证自控式设备内气缸的套管气体快速且顺利进入液体排放管道中，在设备转移到上部冲程的位置时，套管同气体产生的混合气液体能够顺利进入集输管道内，并
最终进入联合场站集中回收利用。
在整个套管气体回收过程中，不需要借助采油设备以外的动力源供应动力，最大程度实现了低压条件下的套管内气体回收效率。
1.3 关于自控式套管气体回收设备的相关技术参数分析对于自控式套管内气体回收设备而言，设备主要的构成组件中，液体排放缸内的直径可以达到100~120mm，气缸内的内径可以达到90~130mm，自控式设备的有效长度为1600mm，在正常工作效率的前提下，其工作温度最低不能低于零下30摄氏度，最高不宜超过45℃，其中较为适合的工作介质温度应该介于-3045℃到45℃之间。
除此以外，对于缸内工作压强限值而言，其主体压强不应超过5MPa，集输管道内的压强不应超过0.55MPa，正常功率下，排气量每冲程应介于0.02~0.03m 3之间。
2 关于自控式套管气体回收装置的实践应用效果分析
为了进一步论证自控式套管其他回收装置的效率，特在国内某一油气开采工厂安装了30套自控式套管气体回收设备，并实现了油气的集中储运和集输，当前已累计安全运行300d，累计回收套管气体800000m 3左右。
通过对比设备安装前后采油设备的压力及通电量数据，差别较小，论证了自控式设备的可靠性和实用性。
3 结语
通过使用自控式套管气体回收设备，高效地解决了套管内气体的回收难题，并实现了套管气体回收的高性价比；此外，该设备在使用过程中可以借助于既有采油设备，不需要设置额外动力，在降低设备使用及管理难度的基础上，践行了环境保护理念，展示出较高的投资回报效果，经济及社会价值显著，具备良好的推广使用空间。
参考文献：
[1] 许冬进,马丽,程俊.油田伴生气回收装置现状和分析[J].石油
科技论坛,2010,15(4).收稿日期：2017-11-20
作者简介：程建龙，中国石油天然气集团有限公司。
抽油机井自控式套管气回收装置
程建龙
（中国石油天然气集团有限公司长庆油田分公司第六釆油厂学庄作业区，陕西 榆林 718600）摘 要：为了最大程度提升自控式抽油机中套管内气体的回收效率，针对上述需求制造了一款能够实现自控
能力的套管气回收设备。
该设备的排放缸直接与阀门连接，气缸通过进气管道连接套管阀门，通过抽油设备的一个冲程内的井口压力变化实现缸内的进气过程。
通过工程实践检验，在一个工作循环内，不需要提供外加动力，能够将套管内的气压降低至0.3Mpa内，有效提升了天然气的使用效率。
关键词：抽油机井；自控式套管；气体回收装置
中图分类号：TE938 文献标识码：B 文章编号：1004-275X（2018）01-234-01。