油田井场套管气回收装置及回收方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及油田井场套管气回收技术，尤其涉及一种油田井场套管气回收装置及其回收方法。
【背景技术】
[0002]油田原油开采时，采油井口由油管和套管组成，原油经抽油机从油管中抽出外输，而在油井底部从原油中析出的伴生气则分布在套管中。如果不及时排出套管气，套管压力过高时，将对原油生产产生较大影响。如不对其进行回收，直接在井场放空或点火炬，既污染环境也浪费资源。现有回收套管气有如下方式:
[0003]方式一是利用定压放气阀，当套管压力超过某设定的、高于油管回压的值时，随着阀门的开启套管气自动注入油管，通过油气混输方式输送出去集中处理。优势是成本低、管理简便，是国内油田最普遍采用的回收方式。当油管回压高于可允许套管压力时，或者开采初期无油管系统时，定压放气阀不适用。
[0004]方式二是针对油管回压过高的情况，加设各种气体增压装置，在井口将套管气加压后注入油管。如在抽油机游梁上安装类似打气筒原理的、利用游梁动能的压缩机，或在套管与油管回路间安装气体或电力驱动的压缩机。此方式必须依托油管线进行油气混输，有时在适应的气量和压力上也存在一定的限制。
[0005]方式三是对于套管气高产井，可采用压缩天然气(CNG)外运方式。即将天然气经脱水、脱烃(如含硫亦需脱硫)等预处理后，由压缩机加压至20?25MPa，利用槽车充装外运。该方式的优势是可不需管线，操作灵活，可收集试采井、检修井等短周期天然气。但是，因需脱水、脱烃、脱硫等预处理设备，装置成本高，只对具有一定气量规模(日产5，000?50，000方)的井才有经济性。
[0006]方式四是在井场安装燃气发电机，以套管气为燃料发电，可直接为场内抽油机供电，或供电上网。但因套管气气量多不稳定，且随年份衰减很快，此方式具有较大局限性。
[0007]由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种油田井场套管气回收装置及回收方法，以克服现有技术的缺陷。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种油田井场套管气回收装置及回收方法，解决现有套管气回收方式中套管压力及气量的受限、经济性差的问题，减少套管气资源浪费，可回收套管气压力、气量范围广泛，撬装结构便于运输、布置，提高套管气回收经济性。
[0009]本发明的目的是这样实现的，一种油田井场套管气回收装置，所述油田井场套管气回收装置包括套管气入口和套管气出口，所述套管气入口连接一入口过滤器，所述入口过滤器的出口并联有增压回收回路和套管气直通回路，所述增压回收回路包括并联的第一分支路和第二分支路，所述第一分支路上设置有压缩机，所述压缩机的出口连接有一缓冲罐，所述缓冲罐上设有气相出口和液相出口，所述液相出口与所述压缩机的入口连接，所述气相出口与所述第二分支路贯通连接；所述第二分支路上设置有一旁通截止阀，所述第二分支路的出口与所述套管气出口贯通连接；所述入口过滤器的出口与所述套管气出口之间设置所述套管气直通回路，所述套管气直通回路上设置有第一旁通阀；所述套管气出口连接有一气体存储装置。
[0010]在本发明的一较佳实施方式中，所述压缩机的入口包括第一入口和第二入口，所述第一分支路的入口与所述第一入口连接。
[0011]在本发明的一较佳实施方式中，所述缓冲罐的液相出口包括第一液相出口和第二液相出口，所述第一液相出口串连一第二旁通阀后连接于所述第二入口，所述第二液相出口串连一冷却器后连接于所述第二入口。
[0012]在本发明的一较佳实施方式中，所述第二液相出口与所述冷却器的入口之间串连一第一控制阀，所述冷却器的出口和所述第二入口之间串连有一第二控制阀。
[0013]在本发明的一较佳实施方式中，所述套管气入口与所述入口过滤器的入口之间设置有第三控制阀，所述增压回收回路的入口处设置有增压回收回路入口控制阀，所述增压回收回路的出口处设置有增压回收回路出口控制阀，所述增压回收回路入口控制阀和所述增压回收回路出口控制阀之间设置并联的所述第一分支路和所述第二分支路，所述压缩机的出口与所述缓冲罐的入口之间串连有第四控制阀。
[0014]在本发明的一较佳实施方式中，所述压缩机为同步回转压缩机。
[0015]在本发明的一较佳实施方式中，所述缓冲罐上还连接有液位计，所述缓冲罐的气相出口连接有一安全阀。
[0016]在本发明的一较佳实施方式中，所述油田井场套管气回收装置采用撬装结构。
[0017]本发明的目的还可以这样实现，一种油田井场套管气回收的方法，当回收的套管气压力大于气体存储装置内部的压力时，关闭所述增压回收回路，开启所述第一旁通阀，套管气经过所述套管气直通回路进入气体存储装置；当回收的套管气压力小于等于气体存储装置内部的压力时，关闭所述第一旁通阀，开启所述增压回收回路，套管气经过所述增压回收回路进入气体存储装置；当气体存储装置压力达到4MPa时，停止套管气回收。
[0018]在本发明的一较佳实施方式中，当回收的套管气压力小于等于气体存储装置内部的压力时，关闭所述第一旁通阀，关闭增压回收回路中增压回收回路出口控制阀、安全阀，开启增压回收回路入口控制阀、旁通截止阀、第四控制阀，同时，开启第二旁通阀，第二分支路与第一分支路上的压缩机、缓冲罐构成连通的回路，在旁通截止阀的调整控制下为套管气增压提供稳定的增压的回路；回路稳定后关闭旁通截止阀，开启增压回收回路出口控制阀、安全阀，以及第一控制阀和第二控制阀，套管气经过压缩机增压后进入缓冲罐，缓冲罐内液体经第一液相出口和第二液相出口返回至压缩机，缓冲罐内的气体通过套管气出口进入气体存储装置。
[0019]由上所述，本发明的油田井场套管气回收装置及回收方法，采用压缩机对套管气进行压缩增压，可回收套管气压力范围广泛；装置采用撬装结构，使用车辆装载运输，便于搬运，设备利用率高；装置布置灵活，使用的井场范围广，套管气回收经济性高。
【附图说明】
[0020]以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中:
[0021]图1:为本发明的油田井场套管气回收装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本发明的【具体实施方式】。
[0023]如图1所示，本发明提供的油田井场套管气回收装置100，包括套管气入口 101和套管气出口 102，套管气入口 101连接一入口过滤器103，入口过滤器103对套管气进行过滤，除去套管气中的固体杂质，为了便于控制套管气的连通，入口过滤器103的入口与套管气入口 101之间设有第三控制阀1031。入口过滤器103的出口并联有增压回收回路104和套管气直通回路105，增压回收回路104包括并联的第一分支路1041和第二分支路1042，第一分支路1041上设置有压缩机1043，压缩机1043的出口连接有一缓冲罐1044，在本实施方式中，压缩机1043的出口与缓冲罐1044的入口之间串连有第四控制阀10432，缓冲罐1044上设有气相出口 10441和液相出口 10442，液相出口 10442与压缩机1043的入口连接，气相出口 10441与第二分支路1042贯通连接；第二分支路1042上设置有一旁通截止阀10421，第二分支路1042与第一分支路1041上的压缩机1043、缓冲罐1044构成连通的回路，在旁通截止阀10421的调整控制下实现压缩机1043的缓步增压至稳定的状态，为套管气增压提供稳定的增压的回路，回路稳定后关闭旁通截止阀10421。第二分支路1042的出口与套管气出口 102贯通连接，缓冲罐1044的气相出口与第二分支路1042贯通连接，缓冲罐1044的气相出口 10441作为第一分支路1041的出口与第二分支路1042的出口连通，实现第一分支路1041与套管气出口 102连通；入口过滤器103的出口与套管气出口 102之间设置有套管气直通回路105，为了便于控制支路的连通状态，套管气直通回路105上设置有第一旁通阀1051 ;套管气出口 102连接有一气体存储装置(储气罐或者储气罐车，现有技术，图中未示出)。当套管气初始压力大于气体存储装置内部的压力时，套管气可以直接通过套管气直通回路105进入气体存储装置。
[0024]进一步，如图1所示，压缩机1043的入口包括第一入口 104311和第二入口104312，第一分支路1041的入口与第一入口 104311连接。缓冲罐1044的液相出口 10442包括第一液相出口 104421和第二液相出口 104422，第一液相出口 104421串连一第二旁通阀10433后连接于第二入口 104312，第二液相出口 104422串连一冷却器1045后连接于第二入口 104312。在油田井场套管气回收装置100运行之前，装置中预先添加润滑油，用以满足压缩机初次启动时润滑需要，润滑油在装置运行时随套管气进入缓冲罐1044 ;同时，来自