一种气井井口节流加热生产装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110469295A(43)申请公布日2019.11.19(21)申请号201910721195.1(22)申请日2019.08.06(71)申请人中国石油天然气股份有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦(72)发明人程世东于志刚张春涛赵晓龙樊晨魏小林田殿龙于洋(74)专利代理机构西安吉盛专利代理有限责任公司61108代理人张驰(51)Int.Cl.E21B36/04(2006.01)E21B43/12(2006.01)F16L53/30(2018.01)F01D15/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种气井井口节流加热生产装置及方法(57)摘要本发明提供一种气井井口节流加热生产装置及方法，包括生产管线、伴热装置、叶轮膨胀机、控制阀和电源系统，所述的生产管线出口段设置有伴热装置和控制阀，伴热装置和控制阀之间设置有叶轮膨胀机，所述的电源系统分别与伴热装置和叶轮膨胀机电连接。本发明中叶轮膨胀机既可以发电，又起节流降压作用；加热装置可提高管线内天然气介质温度。本发明可代替井下节流工艺，降低生产投入成本、施工难度及安全风险，将气井节流生产调节由井下不可控转移至地面可调可控状态，大大缩短生产调节导致的停井周期。同时，由于井口加热，可提高生产官道内天然气介质温度，降低水合物形成几率，可缓解单井管线冬季冻堵问题。CN110469295ACN110469295A权利要求书1/1页1.一种气井井口节流加热生产装置，其特征在于：包括生产管线（6）、伴热装置（1）、叶轮膨胀机（2）、控制阀（3）和电源系统（5），所述的生产管线（6）出口段设置有伴热装置（1）和控制阀（3），伴热装置（1）和控制阀（3）之间设置有叶轮膨胀机（2），所述的电源系统（5）分别与伴热装置（1）和叶轮膨胀机（2）电连接。2.根据权利要求1所述的一种气井井口节流加热生产装置，其特征在于：所述的伴热装置（1）和叶轮膨胀机（2）均通过电源导线（4）与电源系统（5）电连接。3.根据权利要求1所述的一种气井井口节流加热生产装置，其特征在于：所述的伴热装置（1）为电加热器。4.根据权利要求1所述的一种气井井口节流加热生产装置，其特征在于：所述的叶轮膨胀机（2）下游设有紧急截断阀。5.根据权利要求1所述的一种气井井口节流加热生产装置，其特征在于：所述的叶轮膨胀机（2）通过生产管线（6）产出的高压天然气驱动发电并将电能存储至电源系统（5）中。6.根据权利要求1所述的一种气井井口节流加热生产装置，其特征在于：所述的控制阀（3）为流量控制阀。7.根据权利要求1-6所述的任意一种气井井口节流加热生产方法，其特征在于：具体步骤为：首先将叶轮膨胀机（2）及伴热装置（1）通过电源导线（4）与电源系统（5）连接，叶轮膨胀机（2）利用生产管线（6）产出的高压天然气驱动发电并将电能存储至电源系统（5），伴热装置（1）利用储存好的电能在叶轮膨胀机（2）前对生产管线（6）内的天然气进行加热。8.根据权利要求6所述的一种气井井口节流加热生产方法，其特征在于：所述的叶轮膨胀机（2）下游设有紧急截断阀，当压力超过下游管线预设压力时，自动关断管线。2CN110469295A说明书1/3页一种气井井口节流加热生产装置及方法技术领域[0001]本发明涉及天然气开发领域，特别适合单井产能低，需低成本开发气田，特别涉及一种气井井口节流加热生产装置及方法。背景技术[0002]苏里格气田属于典型的“低渗、低压、低产、低丰度”气田，从2002年开始投入开发评价以来，对气田的认识不断深化，认识到气田经济有效开发必须“依靠科技、创新机制、简化开采，走低成本开发的道路”。在此期间，钻采工艺以降低成本为核心，开展了以快速钻井、分层压裂和井下节流为代表的一系列工艺技术试验。通过井下节流与多项地面集气技术的配套试验，最终形成了井口不加热、不注醇、集气管线不保温的中低压集气新思路。其中井下节流工艺技术是地面流程简化的关键技术。[0003]采用井下节流技术应用后，可大大降低集气管线压力、取消注醇管线、取消地面加热炉、有效防止水合物堵塞，建设和生产费用都可大幅度降低，并且在防止地层激动等方面具有一定的效果。该技术成为实现井口不加热、不注醇、集气管线不保温的中低压集气新思路的基础。从试验情况来看，井下节流工艺取得了成功，效果显著，而低压气则用天然气压缩机增压外输。从能量利用观点分析来看，这种方法显然不合理：高压气藏的能量浪费在节流阀上，而驱动天然气压缩机又需消耗额外能量。该工艺从加工、生产、维护等方面存在如下问题：第一、井下节流工艺施工繁琐、工作量大，整体成本高；第二、井下节流工艺对井下工具要求高，且维修施工难度大