單井增壓採氣裝置的製作方法

2023-06-21 18:31:06 1

專利名稱：單井增壓採氣裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油天然氣開採技術領域，特別涉及一種石油天然 氣增壓採氣裝置，是一種利用螺杆壓縮機進行單井增壓採氣的裝置。技術背景石油天然氣從井下採出後，需要通過輸氣管線輸送到集輸站，然後 集中輸送到管網並向外輸。氣田開採初期，由於氣井地層壓力較高，井 下天然氣可以依靠地層壓力從井下上升至地面並直接進入輸氣管線。隨 著天然氣開採的持續進行，井下地層壓力逐漸衰減，當地層壓力下降到 一定程度，井口壓力低於輸氣管線壓力時，天然氣便無法直接進入集輸 管線，此時就必須藉助外界力量對採出的天然氣增壓，使採出天然氣的 壓力高於集輸管線壓力，以便進行正常輸送。中國專利公告號CN1090620，提供了一種自動連續負壓採氣工藝， 是一種通過採用真空泵機組、分離器、穩壓罐和壓縮機機組串聯運行的 開採輸送工藝。根據壓力變化對真空泵機組和壓縮機組中的自動無級調 速偶合器進行控制。在真空泵的輸入端有壓力控制元件控制的電磁閥， 並設有旁通管線。能連續自動匹配運行。目前，氣田上天然氣增壓採用的是機械抽吸的方法對單井實施增壓。 由燃氣發動機(或電動機)來驅動活塞式壓縮機進行增壓採氣，天然氣 通過壓縮機增壓後輸送至地面集輸管線。這種活塞式增壓裝置在實際使用中存在如下問題1、 不能輸送含液體、含雜質的天然氣。而地下採出的天然氣通常都 含有游離水、少量凝析油和雜質。2、 活塞式壓縮機的易損件較多，對維修技術要求較高，需要依賴專業廠家的技術服務。3、流程工藝複雜，佔用空間大，通常需要專人管理操作。實用新型內容本實用新型目的是提供一種單井增壓採氣裝置，完成自動連續增壓 採氣，並且具有佔地面積小、工作性能可靠、有自潤滑系統，使用壽命 長，並且具有操作維護簡單的特點。克服目前活塞式壓縮機增壓採氣系 統的不足。本實用新型採取的技術方案是單井增壓採氣裝置，包括燃氣發動 機、壓縮機、冷卻器和油水分離器，其特徵是壓縮機採用的是螺杆壓 縮機，燃氣發動機通過離合減速器與螺杆壓縮機連接，燃氣發動機運轉 後帶動螺杆壓縮機工作。螺杆壓縮機進氣口有管線連接採氣井口，井口 的天然氣通過進氣口進入螺杆壓縮機。螺杆壓縮機排氣口有管線連接冷 卻器的入口。冷卻器的出口有管線連接油水分離器的入口。油水分離器 的出氣口連接輸氣管線；油水分離器的分離液出口有管線連接螺杆壓縮 機進氣口。井口出來的天然氣經螺杆壓縮機壓縮增壓後，首先進入冷卻 箱冷卻降溫，然後進入油水分離器進行氣、液相分離，分離出的天然氣進入到輸氣管線；經油水分離器分離出的液相送至螺杆壓縮機內，對螺杆壓縮機循環冷卻與潤滑。為了不增加動力源並提高冷卻器製冷效果， 燃氣發動機動力軸上固定有皮帶輪，冷卻器的傳動軸上的皮帶輪通過傳 動皮帶與皮帶輪相連接。燃氣發動機運轉的同時將一部分動力經皮帶輪、 傳動皮帶和傳動軸傳遞給冷卻箱的冷卻風扇。為了使螺杆壓縮機有自動潤滑和冷卻效果，分離出的液相能進入軸 承潤滑腔，螺杆壓縮機的工作腔和軸承潤滑腔之間有通道相連通。分離 出的液相進入螺杆壓縮機工作腔後，通過工作腔與軸承潤滑腔之間的通 道進入軸承潤滑腔。螺杆壓縮機的內的軸承潤滑還可以採用獨立的潤滑和冷卻系統，所述的獨立的軸承潤滑和冷卻系統是燃氣發動機動力軸上固定的皮帶輪 有傳動皮帶連接潤滑油泵，潤滑油泵的出口有管線連接螺杆壓縮機的左 軸承潤滑腔，左軸承潤滑腔與右軸承潤滑腔之間有潤滑油道，右軸承潤滑腔的潤滑油出口有管線連接冷卻箱的潤滑油入口，冷卻箱的潤滑油出 口有管線連接油池，油池內有管線連接潤滑油泵的進口。潤滑油通過潤 滑油泵、冷卻箱和螺杆壓縮機的潤滑油道，形成的獨立的潤滑和冷卻系 統，對螺杆壓縮機內的軸承進行潤滑和冷卻。本實用新型的有益效果是單井增壓採氣裝置能完成自動連續增壓 採氣。並具有體積小，佔地面積小；壓縮機壓比大，不會結碳，吸排氣 連續，振動小，運轉平穩；壓縮機沒有吸排氣閥，運轉部件少，易損件 少，自動潤滑，維護管理方便，無故障運行時間長；裝置可帶液運行， 原料氣無需預處理，工藝流程簡單，效率高；整套裝置自控性能好，可 實現無人值守；
圖1是本實用新型單井增壓採氣裝置示意圖，是實施例1結構示意圖；圖2是本實用新型單井增壓採氣裝置示意圖，是實施例2結構示意圖。圖中l.燃氣發動機，2.離合減速器，3.螺杆壓縮機，4.皮帶輪， 5.傳動皮帶，6.傳動軸，7.冷卻箱，8.油水分離器，9.油池，IO.潤滑油 泵，ll.潤滑油道，12.左軸承潤滑腔，13.右軸承潤滑腔，14.工作腔， 15.進氣口， 16.分離液出口， 17.出氣口。
具體實施方式
實施例1:參閱圖1。單井增壓採氣裝置的壓縮機採用螺杆壓縮機3， 燃氣發動機1通過離合減速器2與螺杆壓縮機3連接。螺杆壓縮機3進氣口 15有管線連接採氣井口，螺杆壓縮機3排氣口有管線連接冷卻器7 的入口。冷卻器7的出口有管線連接油水分離器8的入口。油水分離器 8的出氣口 17連接輸氣管線；油水分離器8的分離液出口 16有管線連 接螺杆壓縮機3進氣口 15。燃氣發動機1動力軸上固定有皮帶輪4，傳 動皮帶5連接到冷卻器7傳動軸6的皮帶輪。螺杆壓縮機3的工作腔14 和軸承潤滑腔12、 13之間有通道相連通。實施例1的工作過程燃氣發動機1啟動運轉後帶動螺杆壓縮機3 工作，天然氣由螺杆壓縮機3進氣口 15進入進行壓縮，壓縮後的氣體先 進入冷卻箱7冷卻降溫，然後再進入油水分離器8內進行氣液相分離， 即把壓縮天然氣(混合相)與其中的冷卻與潤滑介質等液體進行分離， 經油水分離器8分離出的液體通過分離液出口 16送至螺杆壓縮機3內的 軸承潤滑腔12、 13和工作腔14，對螺杆壓縮機3的軸承和轉子進行循 環冷卻與潤滑。經油水分離器8分離出的增壓氣體從出氣口 17輸出。由 於工作腔14和軸承潤滑腔12、 13是相連通的，這時由油水分離器8分 離出的液體進入工作腔14即可。冷卻與潤滑介質採用合成油。本實施例 中，燃氣發動機1的動力同時經皮帶輪4、傳動皮帶5和傳動軸6，驅動 冷卻箱7的冷卻風扇。可以充分利用資源。實施例2:參閱圖2。單井增壓採氣裝置與實施例l基本相同，不同 點是燃氣發動機1動力軸上固定的皮帶輪4有傳動皮帶5連接潤滑油 泵IO，潤滑油泵10的出口有管線連接螺杆壓縮機3的左軸承潤滑腔12， 左軸承潤滑腔12與右軸承潤滑腔13之間有潤滑油道11，右軸承潤滑腔 13的潤滑油出口有管線連接冷卻箱7的潤滑油入口 ，冷卻箱7的潤滑油 出口有管線連接油池9，油池9內有管線連接潤滑油泵10的進口。採用 了獨立的潤滑方式，其它的結構和工作過程與實施例1相同，在這裡不 在重複說明。獨立潤滑的過程是螺杆壓縮機的工作腔和軸承潤滑腔不相連通， 軸承潤滑腔包括左軸承潤滑腔12和右軸承潤滑腔13;左軸承潤滑腔12和右軸承潤滑腔13之間是泵工作腔14。左軸承潤滑腔12和右軸承潤滑 腔13之間通過潤滑油道11相連通。通過潤滑油泵10將潤滑油注入左軸 承潤滑腔12和右軸承潤滑腔13中對螺杆泵軸承進行潤滑和冷卻，左軸 承潤滑腔12和右軸承潤滑腔13中的高溫潤滑油經過冷卻箱7冷卻後回 到油池9。螺杆泵軸承的潤滑油為普通機械潤滑油，工作腔用介質可以 為水、柴油或合成油等。本實用新型採用天然氣發動機直接驅動雙螺杆壓縮機，雙螺杆壓縮 機能對低壓含有游離水、少量凝析油、雜質等的天然氣進行壓縮增壓， 最後將壓縮增壓的天然氣輸送至地面集輸管線。單井增壓採氣裝置適用 於野外環境的天然氣單井增壓採氣。本實用新型實施例的工作參數1、 功率<100kW2、 排量<10000m7d3、 進氣壓力0 0.腦Pa (G)4、 排氣壓力1.5MPa (G)5、 增壓方式螺杆壓縮機， 一級增壓。
權利要求1、一種單井增壓採氣裝置，包括燃氣發動機(1)、壓縮機(3)、冷卻器(7)和油水分離器(8)，其特徵是壓縮機採用的是螺杆壓縮機，燃氣發動機(1)通過離合減速器(2)與螺杆壓縮機(3)連接，螺杆壓縮機(3)進氣口(15)有管線連接採氣井口，螺杆壓縮機(3)排氣口有管線連接冷卻器(7)的入口，冷卻器(7)的出口有管線連接油水分離器(8)的入口，油水分離器(8)的出氣口(17)連接輸氣管線；油水分離器(8)的分離液出口(16)有管線連接螺杆壓縮機(3)進氣口(15)，燃氣發動機(1)動力軸上固定有皮帶輪(4)，冷卻器7的傳動軸6上的皮帶輪通過傳動皮帶5與皮帶輪4相連接。
2、 根據權利要求l所述的單井增壓採氣裝置，其特徵是所述的螺 杆壓縮機(3)的工作腔(14)和軸承潤滑腔(12、 13)之間有通道相連通。
3、 根據權利要求l所述的單井增壓採氣裝置，其特徵是燃氣發動 機(1)動力軸上固定的皮帶輪(4)有傳動皮帶(5)連接潤滑油泵(10)，潤滑 油泵(10)的出口有管線連接螺杆壓縮機(3)的左軸承潤滑腔(12)，左軸承 潤滑腔(12)與右軸承潤滑腔(13)之間有潤滑油道(11)，右軸承潤滑腔(13) 的潤滑油出口有管線連接冷卻箱(7)的潤滑油入口 ，冷卻箱(7)的潤滑油 出口有管線連接油池(9)，油池(9)內有管線連接潤滑油泵(10)的進口 。
專利摘要單井增壓採氣裝置，應用於油田增壓開採天然氣。特徵是壓縮機採用的是螺杆壓縮機，燃氣發動機通過離合減速器與螺杆壓縮機連接，螺杆壓縮機進氣口有管線連接採氣井口，螺杆壓縮機排氣口有管線連接冷卻器的入口，冷卻器的出口有管線連接油水分離器的入口，油水分離器的出氣口連接輸氣管網；油水分離器的分離液出口有管線連接螺杆壓縮機進氣口，燃氣發動機動力軸上固定有皮帶輪，傳動皮帶連接到冷卻器傳動軸的皮帶輪。效果是能完成自動連續增壓採氣。並具有體積小，佔地面積小；壓縮機壓比大，不會結碳，吸排氣連續，運轉平穩；壓縮機沒有吸排氣閥，易損件少，自動潤滑，維護管理方便，無故障運行時間長，可實現無人值守。
文檔編號E21B43/18GK201106440SQ20072019072
公開日2008年8月27日 申請日期2007年12月12日 優先權日2007年12月12日
發明者崔亞莉, 方建國, 李紅才, 王安平, 王宗磊, 敏 許 申請人:中國石油天然氣集團公司;長慶石油勘探局