[发明专利]一种油井套管气分离、净化、增压回收系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于油井套管气回收领域，尤其涉及一种油井套管气分离、净化、增压回收系统及方法。

背景技术

油田油井采油过程中，将会从套管与油管之间的环形空间挥发分离出一定的油井天然气，也称套管气。这些套管气一部分积聚在油套空间，使油井内液面下降，令油井有效生产压差降低，产能下降；另一部分随液流进入抽油泵泵腔，挤占一定的泵腔空间，影响抽油泵效率，严重时会发生“气锁”现象，使抽油泵无法工作，严重影响油井正常生产和效率。

目前，在油田生产现场套管气处理的方法有以下几种。一是将套管气直接排放大气中，这不仅污染环境，而且严重浪费天然气资源；二是套管气产能较大的井，采用油套连通憋压的方法回收套管气，该方法虽然可以回收一定量的套管气，但是受输油管线回压的制约，造成套管憋压，迫使油井液面降低，造成产能下降，仍然存在很大的弊端。

此外，现有专利也介绍了套管气回收和增压的方法，如：申请号201010256380.7公开的“一种油田油井套管气回收装置和工艺”；申请号201020302205.2公开的“一种光杆连动增压放气采油组合装置”；申请号201120038525.6公开的“油井套管气增压回收装置”；申请号201210263738.8公开的“油井套管气收集装置”；申请号201210554575.9公开的“一种同步回转油气混输泵”；申请号201310123780.4公开的“射引增压式套管气回收装置”；上述专利存在以下不足：

1)有些专利只是套管气回收；

2)有些专利只是增压，增压装置多采用压气筒，压气筒增压有限。有的采用压缩机，专利中所采用的还是有油压缩机，这种压缩机，在有压力气体作用下，润滑油是保持不住的；回收油气时轻质原油和水进入润滑油中，稀释变质后的润滑油无法对压缩机进行润滑。同时也会污染被压缩的介质；

3)上述专利中都只是增压，并未进行气液分离，导致其无法有效回收。

在申请号201510831650.5公开的“喷射引流式气液分离套管气回收设备及方法”中，引入了气液分离技术，但分离后的气体仍未增压。

上述专利无法应用到实际生产过程中，主要是因为没有考虑到抽取油气过程中会有一定的水、轻质原油和不确定的杂质，同时抽入到油气回收装置中，影响使用寿命。有油润滑的油气回收压缩机需要经常性保养，而油田辽阔野外作业无人值守，无法保证这种经常性的维护，所以上诉专利无法推广应用。

总之，油井套管气，应该进行气液分离、净化和增压全产业链处理。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种油井套管气分离、净化、增压回收系统及方法，适用于油田野外作业，无需人员值守维护，可自行对套管气分离、净化、增压回收。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种油井套管气分离、净化、增压回收系统，该系统设置在油井的油气管线和外输管线之间，包括无动力气液分离净化装置、全无油油气压缩单元、气液分离回收计控单元、温度自调节防冻装置，无动力气液分离净化装置外部设有温度自调节防冻装置；

无动力气液分离净化装置用于油井套管气的分离和净化；全无油油气压缩单元用于对气体进行增压；气液分离回收计控单元用于控制油井套管气的气液分离、净化、增压的全过程防爆控制和计显；

无动力气液分离净化装置包括初级气液分离器、回水管路、精密气液分离净化器，初级气液分离器的进口与油气管线连接，出口与精密气液分离净化器连接；精密气液分离净化器底部通过回水管路与初级气液分离器连接；精密气液分离净化器的气体出口与全无油油气压缩单元连接；

所述的初级气液分离器包括外筒、底板、顶板、支架、自动排液器、漏液板、折流板、监视筒，外筒顶部与顶板固定连接，外筒底部与底板固定连接；外筒下部固定连接有漏液板，漏液板将外筒分隔成上部的气液分离区和下部的液体排放区两个区域，漏液板上设有漏液孔，气液分离区内上下交错设有折流板，液体排放区通过回水管路与精密气液分离净化器底部连接；顶板中间固定连接有监视筒；底板底部与支架固定连接，底板连接有自动排液器；

所述的全无油油气压缩单元包括全无油油气压缩机、防爆电机，全无油油气压缩机与防爆电机相连接，防爆电机为全无油油气压缩机提供动力。

所述的温度自调节防冻装置包括外壳、自限温加热线、自调节加热器，外壳内部设置无动力气液分离净化装置，外壳下部固定缠绕有自限温加热线，自调节加热器设置设置在外壳内，自调节加热器设置在与无动力气液分离净化装置连接的油气管线上。