一种高产水井自动气举排液系统和方法与流程

本发明涉及一种高产水井自动气举排液系统和方法，属于石油天然气开采领域。

背景技术：

1、高产水井井筒压损大、生产困难是边底水油气藏开发面临的一大难题，而连续气举工艺是实现高产水井连续排液、持续稳产的重要手段。它利用注气设备向井筒油套环空连续注气，气体进入油管降低液柱密度，从而实现连续排液。

2、但该工艺目前应用于高产水井仍面临着两个难题：一是高产水井由于井筒液柱高，要求地面气举启动压力高、注气量大，而高压力排量级别的气举设备投资大，运行费用高，效益差；二是气举阀虽然能够降低气举启动压力，但需要在油管提前预置工作筒，许多老井不适用，同时气举阀长期运行存在阀芯泄漏、管串短路的风险。需要寻求一种投资小、运行可靠、甚至自动化作业的气举新做法。

技术实现思路

1、针对现有技术中所存在的上述技术问题，本发明提出了一种高产水井自动气举排液系统和方法，不再采用传统的单一注气模式，而是变为气/液混注模式，利用液柱压力增大注入通道压力，从而降低地面气举启动压力，降低设备投资；同时注入液直接利用气井自身产液，解决了液体来源问题，控制了液体成本；另外全套系统利用自动化控制，实现无人值守作业。

2、本发明的一个方面，提出了一种高产水井自动气举排液系统，包括：

3、井下部分，所述井下部分包括套管和设置在所述套管内的油管，所述油管与所述套管的下部设置有油套连通点；

4、采气树，所述采气树设置在井口，并连接所述油管和所述套管；以及

5、连接所述采气树的气液混注装置，所述气液混注装置通过采气树向套管和油管的环空中注入气液混合流体；

6、其中，环空中的气液混合流体通过油套连通点位置进入油管，降低油管内液柱密度，从而实现连续排液。

7、本发明的进一步改进在于，所述气液混注装置包括注气设备，所述注气设备提供高压气，所述高压气在混合管内与高压液混合成为气液混合流体。

8、本发明的进一步改进在于，所述气液混注装置还包括储液罐，所述储液罐内装有液体，并通过泵送装置泵出高压液，并连接所述混合管。

9、本发明的进一步改进在于，所述储液罐的入口通过管线连接所述采气树，所述油管内流出的流体通过所述采气树和管线进入所述储液罐。

10、本发明的进一步改进在于，所述储液罐与所述采气树相连的管线上设置有分离器，所述分离器对油管内流出的液体进行气液分离，并将分离出的液体输送到储液罐中。

11、本发明的进一步改进在于，所述储液罐的出口端设置有过滤器，所述过滤器过滤所述储液罐输出的液体。

12、本发明的进一步改进在于，所述气液混注装置还包括控制器，所述控制器分别连接所述注气设备和所述泵送装置；所述控制器控制所述注气设备和所述泵送设备，从而控制注水速度和注气速度。

13、本发明的进一步改进在于，所述分离器与所述储液罐之间设置有分支管，所述分离器分离的液体输送到所述储液罐后剩余的液体通过所述分支管排出。

14、根据本发明的另一个方面，还提出了一种高产水井自动气举排液方法，使用根据所述的高产水井自动气举排液系统实现，其包括：

15、在储液罐中装满液体，

16、注气设备自动增压注气，泵送装置自动启动注液，气液混注装置进入油套环空中；

17、并通过油套连通点位置进入油管，实现自动气举排液。

18、本发明的进一步改进在于，通过控制器设置自动注水速度、自动注气速度，随后触发自动模式。

19、与现有技术相比，本发明的优点在于：

20、本发明所述一种高产水井自动气举排液系统和方法，不再采用传统的单一注气模式，而是变为气/液混注模式，利用液柱压力增大注入通道压力，从而降低地面气举启动压力，降低设备投资；同时注入液直接利用气井自身产液，解决了液体来源问题，控制了液体成本；另外全套系统利用自动化控制，实现无人值守作业。

21、本发明气液混注显著降低注气压力，解决大水量井气举启动难的问题。降低气举设备压力、排量级别，大幅节省投资。利用气井自身产液作为注入液，解决了系统液体来源问题。其主体设备少、管理方便、自动化程度高，可靠性好。

技术特征：

1.一种高产水井自动气举排液系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的高产水井自动气举排液系统，其特征在于，所述气液混注装置包括注气设备(4)，所述注气设备(4)提供高压气，所述高压气在混合管(9)内与高压液混合成为气液混合流体。

3.根据权利要求2所述的高产水井自动气举排液系统，其特征在于，所述气液混注装置还包括储液罐(6)，所述储液罐(6)内装有液体，并通过泵送装置(5)泵出高压液，并连接所述混合管(9)。

4.根据权利要求3所述的高产水井自动气举排液系统，其特征在于，所述储液罐(6)的入口通过管线连接所述采气树(3)，所述油管(1)内流出的流体通过所述采气树(3)和管线进入所述储液罐(6)。

5.根据权利要求4所述的高产水井自动气举排液系统，其特征在于，所述储液罐(6)与所述采气树(3)相连的管线上设置有分离器(8)，所述分离器(8)对油管(1)内流出的液体进行气液分离，并将分离出的液体输送到储液罐(6)中。

6.根据权利要求5所述的高产水井自动气举排液系统，其特征在于，所述储液罐(6)的出口端设置有过滤器(7)，所述过滤器(7)过滤所述储液罐(6)输出的液体。

7.根据权利要求6所述的高产水井自动气举排液系统，其特征在于，所述气液混注装置还包括控制器，所述控制器分别连接所述注气设备(4)和所述泵送装置(5)；所述控制器控制所述注气设备(4)和所述泵送设备，从而控制注水速度和注气速度。

8.根据权利要求7所述的高产水井自动气举排液系统，其特征在于，所述分离器(8)与所述储液罐(6)之间设置有分支管，所述分离器(8)分离的液体输送到所述储液罐(6)后剩余的液体通过所述分支管排出。

9.一种高产水井自动气举排液方法，其特征在于，使用根据权利要求1至8中任一项所述的高产水井自动气举排液系统实现，其包括：

10.根据权利要求9所述的高产水井自动气举排液方法，其特征在于，通过控制器设置自动注水速度、自动注气速度，随后触发自动模式。

技术总结
本发明提出了一种高产水井自动气举排液系统和方法，包括井下部分，所述井下部分包括套管和设置在所述套管内的油管，所述油管与所述套管的下部设置有油套连通点；采气树，所述采气树设置在井口，并连接所述油管和所述套管；以及连接所述采气树的气液混注装置，所述气液混注装置通过采气树向套管和油管的环空中注入气液混合流体；其中，环空中的气液混合流体通过油套连通点位置进入油管，降低油管内液柱密度，从而实现连续排液。本发明不再采用传统的单一注气模式，而是变为气/液混注模式，利用液柱压力增大注入通道压力，从而降低地面气举启动压力，降低设备投资。

技术研发人员：刘通,姚麟昱,卢波,黄万书,郭莉霞
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15