[发明专利]一种基于往复式压缩机的成套气井增压系统及运行方法

说明书

本发明公开了一种基于往复式压缩机的成套气井增压系统及运行方法，系统包括井流物处理模块和压缩机组模块，其中：所述井流物处理模块包括段塞流捕集罐、高效分离器、低压液烃罐及烃液提升泵，所述段塞流捕集罐的气相出口与高效分离器连接、液相出口分别与低压液烃罐和烃液提升泵连接；所述压缩机组模块包括至少两级压缩，每级压缩包括依次连接的洗涤罐、往复式压缩机、空冷器。本发明在高产气井压力衰竭时，将井流物中的气、液相安全有效分离，气相进入往复式压缩机组增压，液相通过烃液提升泵增压后汇入压缩机气相出口，将常规的复杂增压站系统简化为两个模块，以实现快速上产、易于搬迁、重复利用的生产要求。

技术领域

本发明涉及一种基于往复式压缩机的成套气井增压系统及运行方法，属于气田开采技术领域。

背景技术

当高产气井的压力衰减至集输系统压力时，在井场进行增压可将气井天然气快速、深度地采出，大幅度提高气井开发效益。常规上，一般在多口井的气田中心进行集中增压，这种方法只适合处理气井压力衰减程度较为一致的成片单井。对于气田单井衰减程度差异大、分布分散的情况，最佳解决方案是在井场增压。

在天然气井衰减开采周期内，气井产量、压力变化幅度很大，且采出的井流物中液体和固体杂质情况复杂。若按常规建设压气站方法增压开采，则需建设包括压缩机组、原料气预处理设施、烃液管输或拉运设施在内的一座压气站，建设成本高，施工工期长，搬迁难度大，整体开发效益低。采用将压气站模块化、橇装化的成套气井增压系统可快速上产，自动化程度高，便于重复利用，从而提高综合效益。

目前国内外将压缩机组及配套工艺设施集成的成套井场增压装置均采用螺杆式压缩机，存在以下问题：

1、成套装置采用的螺杆压缩机排量较低，不能适应高产气井的增压需求。

2、螺杆压缩机排压一般不超过6.3MPa，不能满足10MPa左右的集输压力要求。

只有往复式压缩机能满足高产气井衰减开采过程中的高排量、高排压、高压比工况，但往复式压缩机设备复杂，配套要求高，目前尚未见基于往复式压缩机的能够适应气井全衰减期开发的成套增压系统。

目前，往复式压缩机站一般都只是将压缩机、发动机及机组辅助装置一起成橇供货，近年来也出现了将空冷器集成于压缩机组橇上的技术进步，但段塞流捕集设备、气液分离器、过滤分离器、烃液储存、烃液后处理、以及其他辅助工艺设施等都根据具体情况单独设计建设，施工周期长，设备通用性差，不便于重复使用，对于使用时间2-3年的天然气井衰减开采来说，既缺乏效率，也很不经济。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明提供了一种基于往复式压缩机的成套气井增压系统及运行方法，能解决高产气井开发后期全衰减期内的增压需求，且能快速上产、易于搬迁、重复利用。

本发明所采用的技术方案是：一种基于往复式压缩机的成套气井增压系统，包括井流物处理模块和压缩机组模块，其中：所述井流物处理模块包括段塞流捕集罐、高效分离器、低压液烃罐及烃液提升泵，所述段塞流捕集罐的气相出口与高效分离器连接、液相出口分别与低压液烃罐和烃液提升泵连接；所述压缩机组模块包括至少两级压缩，每级压缩包括依次连接的洗涤罐、往复式压缩机、空冷器；在上一级压缩的空冷器和下一级压缩的洗涤罐之间设置级间截断阀，在第一级压缩的洗涤罐入口和级间截断阀下游之间设置一级截断阀，在两级压缩的空冷器出口之间设置本级截断阀；各级压缩的往复式压缩机均与驱动机相连，在第一级压缩的入口和末级压缩的出口之间设置回流阀；所述高效分离器的气相出口与第一级压缩的洗涤罐入口连接，第一级压缩的洗涤罐出口通过截断阀与低压液烃罐，二级及更高级压缩的洗涤罐出口分别通过截断阀与低压液烃罐和段塞流捕集罐连接。