本实用新型涉及油气储运技术领域,尤其涉及一种橇装化油气单井地面集输系统。
背景技术:
近年来随着国内外石油需求的迅猛发展,各油田开采油气的步伐不断加快,地面工程建设在整个开发中占据着重要地位,一般占工程总投资的50%~60%。地面工程高效、快速建成,对油田保量完成并顺利投产起着不可忽视的作用。
目前开发井试油获得具备开发价值的工业油气流后,须配套建设集输、加热、分离、仪表配电等地面设施实现油气的密闭储运输送。现有技术条件下,先开展单井施工图设计,再采购集输管道、加热炉、加热器,温度变送器、压力变送器等物资,最后由施工单位施工建设完成单井集输工程。从设计、物资采购到施工,待投产井从设计到投产需要30-45天。建成的单井地面集输设施永久固定在井场上,只有少数设备可以在单井开发枯竭后拆迁继续使用且拆迁费用高昂。对于某些特殊的油气藏(如碳酸盐岩油气藏,压力递减快、寿命短)的开发井来讲,单井地面集输设施每1-3年需要拆迁至新井继续使用。
由此可见,现有技术下待投产井的地面集输建成投产周期过长,工艺复杂,另外单井地面集输设施没有发挥最大作用,且搬拆安装费用高,重复利用率小。
技术实现要素:
为了解决背景技术中提到的至少一个问题,本实用新型提供一种橇装化油气单井地面集输系统,其工艺简单、自动化高度集成,可以实现单井地面集输工程的快速建成投产,地面设施低成本搬迁重复利用,并且便于标准化、定型化、系列化的形成。
为了实现上述目的,本实用新型提供的橇装化油气单井地面集输系统包括通过管道依次连通的采出组件、处理组件和外输组件;
所述采出组件设置在油气井的井口的采油树和/或采气树上;所述采出组件的出口端与所述处理组件的入口端连通,所述处理组件用于调节油气的温度、黏度和/或实现油气两相分离或者油气水三相分离;所述处理组件的出口端与所述外输组件的入口端连通。
可选地,所述处理组件包括用于对调节油气温度和黏度的加热器,当所述采出组件设置在所述采油树上时,所述加热器为电磁加热器,当所述采出组件设置在所述采气树上时,所述加热器为真空加热炉。
可选地,所述处理组件包括用于实现油气两相分离或者油气水三相分离的分离器,所述分离器的入口端连通所述加热器的出口端,所述分离器包括重力分离器、离心分离器和混合式分离器中的任意一种或多种。
可选地,所述外输组件的入口端连通所述分离器的出口端,所述外输组件包括储罐装置和/或集输管道装置。
可选地,所述橇装化油气单井地面集输系统还包括加药器,所述加药器包括储药罐、加药泵和加药通道,所述储药罐通过所述加药通道连通在所述处理组件和所述外输组件之间,所述加药泵设置在所述储药罐的出口,与所述储药罐的出口的加药通道相连通;
具体地,所述储药罐内储存有破乳剂、缓蚀剂和/或防冻剂。
可选地,当所述采出组件设置在所述采油树上时,所述橇装化油气单井地面集输系统还包括气体处理组件,所述气体处理组件连通在所述分离器的出口端,所述气体处理组件包括气体回收装置和/或气体放空装置。
可选地,当所述采出组件设置在所述采气树上时,所述橇装化油气单井地面集输系统还包括压缩机和用于检测所述分离器的出口端的气体压力的压力传感器,当所述分离器的出口端气体压力大于预设阈值时,所述压缩机连通在所述分离器和所述外输组件之间。
可选地,所述橇装化油气单井地面集输系统还包括用于测量油气体积和/或重量的计量器,所述计量器连接在加药器和所述外输组件之间。
可选地,所述橇装化油气单井地面集输系统还包括至少一个连接在所述管道上的检测组件,所述检测组件包括压力检测器、温度检测器和流速检测器中的任意一种或多种。
可选地,所述橇装化油气单井地面集输系统还包括通信模块,所述检测组件通过所述通信模块与所述油气井的监测站之间无线传输信号。
本实用新型提供的橇装化油气单井地面集输系统,通过将采出组件设置在油气井的井口的采油树和/或采气树上,从而将油气井中的油气顺利采出,且采出组件的出口端与处理组件的入口端连通,处理组件的出口端与外输组件的入口端连通。通过设置用于调节油气的温度、黏度和/或实现油气两相分离或者油气水三相分离的处理组件,根据不同的实际需求通过处理组件中的全部组件或者部分组件对油气进行调节,需要说明的是,在油气本身物性参数较好的时候,也可以不用通过处理组件调节。具体根据实际情况进行选择,然后再通过外输组件进行运输,工艺简单,自动化高度集成,可以实现单井地面集输工程的快速建成投产,地面设施低成本搬迁重复利用,并且便于标准化、定型化、系列化的形成。
本实用新型的构造以及它的其他实用新型目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的橇装化油气单井地面集输系统的结构示意图;
图2是本实用新型实施例提供的橇装化油气单井地面集输系统中处理组件的结构示意图;
图3是本实用新型实施例提供的橇装化油气单井地面集输系统中外输组件的结构示意图;
图4是本实用新型实施例提供的另一种橇装化油气单井地面集输系统的部分结构示意图;
图5是本实用新型实施例提供的橇装化油气单井地面集输系统的气体处理组件的结构示意图;
图6是本实用新型实施例提供的橇装化油气单井地面集输系统的油井地面集输系统的结构示意图;
图7是本实用新型实施例提供的橇装化油气单井地面集输系统的气井地面集输系统的结构示意图;
图8是本实用新型实施例提供的橇装化油气井地面集输系统中通信模块的结构示意图。
附图标记说明:
10-采出组件;
20-处理组件;
201-加热器;
202-分离器;
30-外输组件;
301-储罐装置;
302-集输管道装置;
40-加药器;
401-储药罐;
402-加药泵;
403-加药通道;
50-气体处理组件;
60-压力传感器;
70-压缩机;
80-通信模块;
501-气体回收装置;
502-气体放空装置;
1-采油树或/和采气树;
2-监测站;
21-无线接收装置;
22-通讯接口;
3-油气井;
31-无线发射装置;
32-通讯接口。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型的优选实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,属于“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
图1是本实用新型实施例提供的橇装化油气单井地面集输系统的结构示意图;图2是本实用新型实施例提供的橇装化油气单井地面集输系统中处理组件的结构示意图;图3是本实用新型实施例提供的橇装化油气单井地面集输系统中外输组件的结构示意图;图4是本实用新型实施例提供的另一种橇装化油气单井地面集输系统的部分结构示意图;图5是本实用新型实施例提供的橇装化油气单井地面集输系统的气体处理组件的结构示意图;图6是本实用新型实施例提供的橇装化油气单井地面集输系统的油井地面集输系统的结构示意图;图7是本实用新型实施例提供的橇装化油气单井地面集输系统的气井地面集输系统的结构示意图;图8是本实用新型实施例提供的橇装化油气井地面集输系统中通信模块的结构示意图。
参照图1-图8所示,本实用新型实施例提供的橇装化油气单井地面集输系统包括通过管道依次连通的采出组件10、处理组件20和外输组件30。
采出组件10设置在油气井3的井口的采油树和/或采气树1上,从而将油气井中的油气顺利采出,采出组件10的出口端与处理组件20的入口端连通,处理组件20的出口端与外输组件30的入口端连通。
具体地,在各个管道的末端可以采用配对的接头和/或活接,也就是说管道之间可以采用快速接头和/或活接实现机械化连接,方便多次多地重复拆装使用,提高橇装化油气单井地面集输系统的重复利用率。此处对管道之间及管道与各组件之间的连接方式不作限制,可实现方便操作和重复利用的效果即可。
管道的材质可以为金属也可以为非金属,具体不作限制,管道材质可以满足温度、强度和气密性的要求即可。具体地,管道可以为高压软管。
处理组件20用于调节油气的温度、黏度和/或实现油气两相分离或者油气水三相分离,在实际使用中,处理组件调节油气的性能还可以包括其他,本实施例对此并不加以限制,例如,处理组件还可以具有节流等功能,此处不一一列举。
具体地,如图2所示,处理组件20包括用于调节油气温度和黏度的加热器201,当采出组件10设置在采油树上时,加热器201为电磁加热器,当采出组件10设置在采气树上时,加热器201为真空加热炉。
当采出组件10设置在采油树上时,该单井一般为油井,当采集到的油体温度和粘度不满足运输要求时,需采用电磁加热器进行加热,一方面使油体温度达到要求,另一方面通过升高温度,使油体本身的运动粘度减小,流动性增大,提高在管道内的流通速度。
作为一种可实现的实施方式,如果采集到的油体油品较好,温度和粘度均满足运输要求时,则不用设置电磁加热器,可直接取消该加热器,节省成本。
当采出组件10设置在采气树上时,该单井一般为气井,当采集到的气体温度不满足运输要求时,需采用真空加热炉进行加热。例如,为了防止集输过程中,沿管线温降导致气体形成水合物,引起爆管、堵塞等情况,则选择对气体进行加热。
同样,如果采集到的气体可以保证在集输过程中不会引起爆管、堵塞等情况,则不用设置真空加热炉,可直接取消该加热器,节省成本。
具体地,如图2所示,处理组件20还可以包括用于实现油气两相分离或者油气水三相分离的分离器202,分离器202的入口端连通加热器201的出口端,分离器202包括重力分离器、离心分离器和混合式分离器中的任意一种或多种。
当采集到的油体或/和气体纯度不高时,分离器可以实现油气水三相分离,得到不同的半成品,提高管输能力;也可以仅实现气液两相分离,得到不同的半成品,提高管输能力,减少管输过程中的段塞流、气阻等。再例如油体中泥沙过多,气体中凝液过多等情况,需要使用分离器过滤此类杂质。
作为一种可选的实施方式,分离器出口还可以设计捕雾网,气体通过捕雾网时被强制分成多支气流,使流动性稳定,液滴更易于沉降,因此,捕雾网可以进一步提高分离效果。
具体地,重力分离器的分离作用根据分离过程中产生的重力差来实现,重力分离器按照功能可分为两相分离器(气液分离)和三相分离器(油气水),按照形状可分为卧式分离式、立式分离器和球形分离器。
具体地,离心分离器在旋转运动中,将密度相对较大的物质通过旋转甩出附着在分离器筒体壁,进而流动排出实现分离,也就是旋风分离器。
混合式分离器可以同时利用多种分离原理进行气液固分离。
需要说明的是,此处对本实施例提供的橇装化油气单井地面集输系统中的分离器类型不作限定,可以是以上分离器中的任意一种或多种。
作为一种可实现的实施方式,如果采集到的油体或/和气体纯度很高时,或对最终获得的油体或/和气体纯度要求不是很高,可以不用设置分离器,节省成本。
具体地,如图3所示,外输组件30的入口端连通分离器202的出口端,外输组件30包括储罐装置301和/或集输管道装置302。
当运输距离较近时,一般采用集输管道装置302,直接将收集到的油体或气体通过集输管道运输到需要的区域;当运输距离较远时,一般采用储罐装置301,然后通过装车的方式运到所需区域。
图4是在图1-图3所示实施例的基础上,橇装化油气单井地面集输系统还包括加药器40,如图4所示,加药器40包括储药罐401、加药泵402和加药通道403,储药罐401通过加药通道403连通在处理组件20和外输组件30之间,加药泵402设置在储药罐401的出口,与储药罐401出口的加药通道403相连通,加药泵402用于将储药罐401内的药剂注入加药通道403中。
可选地,上述实施例中加药器的另一种可实现的方式为:比例注射器,将药剂加入比例注射器中,同时将比例注射器的注出口与管道连接,比例注射器不用电驱动,以管道中的液体流动产生的压力作为动力,当管道中的液体流经比例注射器时,推动内部活塞运动,从而将药剂注入管道。除此之外,比例注射器可以严格地将药剂的剂量与管道中流动物质的量成比例设定注入。
具体地,储药罐内储存有破乳剂、缓蚀剂和/或防冻剂。
破乳剂可以进一步起到油水分离的作用;缓蚀剂用于保护集输管道,起到防止管道腐蚀的作用;防冻剂可以防止管道冻结堵塞。
在施工过程中,可以根据不同油气井的实际情况选择以上破乳剂、缓蚀剂和/或防冻剂中的一种或者多种,在不需要添加任何药剂的情况下也可以直接取消加药罐,节省成本。
作为一种可选的实施方式,如图6所示,当采出组件20设置在采油树上时,橇装化油气单井地面集输系统还包括气体处理组件50,气体处理组件50连通在分离器202的出口端,如图5所示,气体处理组件50包括气体回收装置501和/或气体放空装置502。
具体地,当采出组件20设置在采油树上时,该单井一般为油井,分离器202分离出气体后,若直接排到大气中,一旦遇火会发生火灾,甚至爆炸,很不安全。因此,特意设置气体处理组件50。如果当地对环境保护要求高,则采用气体回收装置501对气体进行回收再次利用,此处对气体回收装置的类型不作限制;但如果当地对环境保护要求相对较低且气体量较少,则采用气体放空装置502对气体进行放空处理。气体放空装置可以设置为放喷池。可选地,在放喷池中安装燃烧嘴(也称火炬),在可控制的条件下将这些气体烧掉,确保安全。
作为一种可选的实施方式,如图7所示,采出组件10设置在采气树上时,橇装化油气单井地面集输系统还包括压缩机70和用于检测分离器202的出口端的气体压力的压力传感器60,当分离器202的出口端气体压力大于预设阈值时,压缩机70连通在分离器202和外输组件30之间。
需要说明的是,该预设阈值可以根据实际需要进行设定,本实施例对此并不加以限定。
具体地,压力传感器60用于检测分离器202的出口端的气体压力,当分离器202的出口端气体压力大于预设阈值时,压缩机70连通在分离器202和外输组件30之间,对分离器202出口端的气体进行压缩后再通过外输组件30进行运输。
可选地,在上述各实施例的基础上,橇装化油气单井地面集输系统还包括用于测量油气体积和/或重量的计量器(图中未示出),计量器连接在加药器40和外输组件30之间,计量器用于计算和统计单井实际产量。
需要说明的是,在实际应用场景中,若无需对采集到的油或/和气量进行计算和统计,也可以不设置计量器。
可选地,橇装化油气单井地面集输系统还包括至少一个连接在管道上的检测组件(图中未示出),检测组件包括压力检测器、温度检测器和流速检测器中的任意一种或多种。
具体地,检测组件可以根据实际需求设置在任一管道处,用于检测所在管道上的压力变化,温度变化和流速变化。
图8是在图1-图7所述实施例的基础上,橇装化油气单井地面集输系统还包括通信模块80,检测组件通过通信模块80与油气井3的监测站2之间无线传输信号。而通讯模块通过监测站2与油气井3之间的信号传递实现单井通讯和控制。
具体地,监测站2与油气井3的连接有两种可实现的方式:
当监测站2与油气井3的距离较近时,两者之间进行有线连接,即监测站2和油气井3上分别设置有通讯接口,通讯接口22设置在监测站2上,通讯接口32设置在油气井3上,监测站2和油气井3之间通过通讯接口22和通讯接口32实现连接。
当监测站2与油气井3的距离较远时,两者之间进行无线连接,即监测站2和油气井3上分别设置有无线接收装置和无线发射装置,无线接收装置21设置在监测站2上,无线发射装置31设置在油气井3上,监测站2和油气井3之间通过无线接收装置21和无线发射装置31实现连接。
另外,通信模块80还具有报警的功能。通信模块接收到监测站发出的信号后,针对压力变化,温度变化和流速变化等发出报警。
本实用新型提供的橇装化油气单井地面集输系统,通过将采出组件设置在油气井的井口的采油树和/或采气树上,从而将油气井中的油气顺利采出,且采出组件的出口端与处理组件的入口端连通,处理组件的出口端与外输组件的入口端连通。处理组件用于调节油气的温度、黏度和/或实现油气两相分离或者油气水三相分离,根据不同的实际需求通过处理组件中的全部组件或者部分组件对油气进行调节,需要说明的是,在油气本身物性参数较好的时候,也可以不用通过处理组件调节。具体根据实际应用场景进行选择,选择具有不同功能的组件,通过增加或/和减少组件建立不同规模的橇装化油气单井地面集输系统,以满足不同的生产需求。在实际施工过程中,还可以将由不同组件组成的橇装化油气单井地面集输系统集成采购,减少施工现场的作业数量的同时提高了运行的稳定性和维护的可靠性。本实用新型实施例提供的橇装化油气单井地面集输系统工艺简单,自动化高度集成,可以实现单井地面集输工程的快速建成投产,地面设施低成本搬迁重复利用,并且便于标准化、定型化、系列化的形成,在油气储运工程技术领域有广泛的应用场景。
在本实用新型说明书的描述中,需要理解的是,术语“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
1.一种橇装化油气单井地面集输系统,其特征在于,包括通过管道依次连通的采出组件、处理组件和外输组件;
所述采出组件设置在油气井的井口的采油树和/或采气树上;所述采出组件的出口端与所述处理组件的入口端连通,所述处理组件用于调节油气的温度、黏度和/或实现油气两相分离或者油气水三相分离;所述处理组件的出口端与所述外输组件的入口端连通。
2.根据权利要求1所述的橇装化油气单井地面集输系统,其特征在于,所述处理组件包括用于对调节油气温度和黏度的加热器,当所述采出组件设置在所述采油树上时,所述加热器为电磁加热器,当所述采出组件设置在所述采气树上时,所述加热器为真空加热炉。
3.根据权利要求2所述的橇装化油气单井地面集输系统,其特征在于,所述处理组件包括用于实现油气两相分离或者油气水三相分离的分离器,所述分离器的入口端连通所述加热器的出口端,所述分离器包括重力分离器、离心分离器和混合式分离器中的任意一种或多种。
4.根据权利要求3所述的橇装化油气单井地面集输系统,其特征在于,所述外输组件的入口端连通所述分离器的出口端,所述外输组件包括储罐装置和/或集输管道装置。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的橇装化油气单井地面集输系统,其特征在于,所述橇装化油气单井地面集输系统还包括加药器,所述加药器包括储药罐、加药泵和加药通道,所述储药罐通过所述加药通道连通在所述处理组件和所述外输组件之间;所述加药泵设置在所述储药罐的出口,与所述储药罐的出口的加药通道相连通;
所述储药罐内储存有破乳剂、缓蚀剂和/或防冻剂。
6.根据权利要求3所述的橇装化油气单井地面集输系统,其特征在于,当所述采出组件设置在所述采油树上时,所述橇装化油气单井地面集输系统还包括气体处理组件,所述气体处理组件连通在所述分离器的出口端,所述气体处理组件包括气体回收装置和/或气体放空装置。
7.根据权利要求3所述的橇装化油气单井地面集输系统,其特征在于,当所述采出组件设置在所述采气树上时,所述橇装化油气单井地面集输系统还包括压缩机和用于检测所述分离器的出口端的气体压力的压力传感器,当所述分离器的出口端气体压力大于预设阈值时,所述压缩机连通在所述分离器和所述外输组件之间。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的橇装化油气单井地面集输系统,其特征在于,所述橇装化油气单井地面集输系统还包括用于测量油气体积和/或重量的计量器,所述计量器连接在加药器和所述外输组件之间。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的橇装化油气单井地面集输系统,其特征在于,所述橇装化油气单井地面集输系统还包括至少一个连接在所述管道上的检测组件,所述检测组件包括压力检测器、温度检测器和流速检测器中的任意一种或多种。
10.根据权利要求9所述的橇装化油气单井地面集输系统,其特征在于,所述橇装化油气单井地面集输系统还包括通信模块,所述检测组件通过所述通信模块与所述油气井的监测站之间无线传输信号。
技术总结