[发明专利]一种气液分离装置、气井及气井生产方法

说明书

本申请涉及天然气开采技术领域，公开了一种气液分离装置、气井及气井生产方法。气液分离装置包括：储液罐，储液罐上设置有流体进口、排气口和排液口；流体输送管，流体输送管与流体进口连接；气体输送管，气体输送管与排气口连接；液体输送管，液体输送管的一端与排液口连接，液体输送管的另一端旁接于气体输送管；以及控制阀，控制阀设置在气体输送管上；其中，控制阀位于排气口和液体输送管之间。本申请实施例提供的气液分离装置、气井及气井生产方法，能够改善柱塞无法直接进入进口管路的问题，且能够改善生产管线在低温环境下容易发生冻堵的问题。

技术领域

本申请涉及天然气开采技术领域，尤其涉及一种气液分离装置、气井及气井生产方法。

背景技术

为了增加天然气井的产量和寿命，在天然气井生产过程中需要排出天然气井底部的积液。目前部分天然气井采用柱塞举升排液。通过柱塞在天然气井内的上下往复运动，将天然气井底部的积液排出至井外。天然气井的井口通过生产管线连接至集气站。天然气和液体的混合物通过生产管线到达集气站，然后在集气站进行汽液分离。

然而，本申请发明人发现，采用柱塞举升排液技术，存在以下两个问题：

1.上行中的柱塞有较大概率在井口管路附近上下往复窜动，无法直接进入井口管路。这大大影响了天然气井的正常效率。

2.在气温较低的环境下，生产管线极易发生冻堵。

发明内容

本申请的实施例提供一种气液分离装置，其能够改善柱塞无法直接进入进口管路的问题，且能够改善生产管线在低温环境下容易发生冻堵的问题。

本申请的实施例还提供一种具有上述气液分离装置的气井。

本申请的实施例还提供一种基于上述气井实现的气井生产方法。

为了达到上述的目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

一种气液分离装置，包括：储液罐，储液罐上设置有流体进口、排气口和排液口；流体输送管，流体输送管与流体进口连接；气体输送管，气体输送管与排气口连接；液体输送管，液体输送管的一端与排液口连接，液体输送管的另一端旁接于气体输送管；以及控制阀，控制阀设置在气体输送管上；其中，控制阀位于排气口和液体输送管之间。

本申请的发明人经过研究发现，上行中的柱塞无法直接进入井口管路的原因在于：生产管线的直径远小于天然气井的井口管路和井下管路的直径，这使得液体在柱塞举升作用下进入生产管线后会产生较大的背压，较大的背压导致柱塞难以上行进入井口管路，从而影响天然气井的正常生产。

本申请的发明人经过研究还发现，生产管线容易发生冻堵的原因在于，柱塞举升排液的过程中，液体通过少量多次的形式进入生产管线。即在柱塞举升排液的过程中，液体分多次间断的进入生产管线，且每次进入生产管线的液体的量不大。另外，由于柱塞未进入井口管路，气井油压低，液体段在生产管线中的运动速度也较低。上述情况导致液体段在到达集气站前就发生结冰现象。生产管线内的多处冻堵将导致气井无法正常生产。

本申请的实施例提供的气液分离装置，在使用时，流体输送管与井口管路的生产口连接，气体输送管与延伸至集气站的生产管线连接。在柱塞上行时，控制阀打开。从井口管路的生产口喷出的流体通过流体输送管进入储液罐。流体在储液罐内完成气液分离，气体通过气体输送管进入生产管线，然后通过生产管线输送至集气站。液体则被存积在储液罐内。这样一来，在柱塞上行的过程中，液体不进入生产管线，从而避免了柱塞上行时液体在生产管线内产生较大背压的问题，使得柱塞能够顺利进入气井的井口管路。在柱塞进入气井的进口管路后，柱塞下方聚集的高压气体能够直接从井口管路的生产口喷出，油压骤升。此时，关闭控制阀。高压气体进入储液罐后将储液罐内的液体压入气体输送管，并推动液体沿气体输送管和生产管线快速运动至集气站。在高压气体的推动下，储液罐内存积的液体能够一次性快速通过生产管线，避免了液体在生产管线内结冰的情况发生。