一种多井井口集中泡排、集中消泡的泡沫排水系统.pdf

本发明属于气井排水采集技术领域，具体涉及一种多井井口集中泡排、集中消泡的泡沫排水系统，包括多井智能注剂系统、并列的多组井口加注装置和多井集中消泡装置，所述的多井智能注剂系统连接多组井口加注装置提供注剂并分别控制其单组井口加注装置进行注剂作业，多组井口加注装置连接多井集中消泡装置进行消泡，本发明可同时对丛式井多口气井进行集中泡排、集中消泡，气井泡排实施效率高，消泡、抑泡效果好，本发明安全、可靠性高，能有效节省泡排成本，降低劳动强度，效果显著。

1.  一种多井井口集中泡排、集中消泡的泡沫排水系统，包括多井智能注剂系统、并列的多组井口加注装置和多井集中消泡装置，其特征在于：所述的多井智能注剂系统连接多组井口加注装置提供注剂并分别控制其单组井口加注装置进行注剂作业，多组井口加注装置连接多井集中消泡装置进行消泡。

2.  如权利要求1所述的多井井口集中泡排、集中消泡的泡沫排水系统，其特征在于：所述的多井智能注剂系统包括储药罐（12）、连接储药罐（12）并给井口加注装置提供注剂的注剂泵（13）、控制储药罐（12）液量和注剂泵（13）流量的主控制器（11）、提供电能的电源（10）。

3.  如权利要求2所述的多井井口集中泡排、集中消泡的泡沫排水系统，其特征在于：多组井口加注装置中每一组加注装置包括接入单井中注剂管线和从单井中接出的消泡管线，所述的注剂泵连接注剂管线，注剂管线上设置有电磁阀（1），电磁阀（1）由所述主控制器电连接控制，消泡管线连接至多井集中消泡装置。

4.  如权利要求3所述的多井井口集中泡排、集中消泡的泡沫排水系统，其特征在于：所述的电磁阀（1）为直动式电磁阀。

5.  如权利要求4所述的多井井口集中泡排、集中消泡的泡沫排水系统，其特征在于：所述的注剂管线上设置有单流阀（2），该单流阀（2）位于电磁阀（1）前端。

6.  如权利要求5所述的多井井口集中泡排、集中消泡的泡沫排水系统，其特征在于：所述的消泡管线上设置有针阀（3）。

7.  如权利要求3或4或5或6所述的多井井口集中泡排、集中消泡的泡沫排水系统，其特征在于：多井集中消泡装置包括主干管线，主干管线依次设置有截断阀（4）、流量计（5）和第一阀门（6），所述第一阀门（6）并联有支管线，支管线上依次设置有第二阀门（7）、固体消泡剂加注装置（8）、第三阀门（9）。

8.  如权利要求2所述的多井井口集中泡排、集中消泡的泡沫排水系统，其特征在于：所述的电源（10）为蓄电池，所述蓄电池连接有能量组件，该能量组件为太阳能光伏组件或风力发电组件。

9.  如权利要求2或8所述的多井井口集中泡排、集中消泡的泡沫排水系统，其特征在于：所述的主控制器（11）通过有线网络或无线通信网络与远程监控端通信，从而根据来自所述多井智能注剂系统的数据而控制所述注剂泵（13）的输出的启动和停止。

10.  如权利要求9所述的多井井口集中泡排、集中消泡的泡沫排水系统，其特征在于：储药罐（12）中设置有液位传感计，该液位传感计与所述的主控制器（11）电连接提供液位数据。

一种多井井口集中泡排、集中消泡的泡沫排水系统
技术领域
本发明属于气井排水采集技术领域，具体涉及一种多井井口集中泡排、集中消泡的泡沫排水系统。
背景技术
苏东南气田是典型的致密砂岩气藏，具有“低孔、低渗、低丰度”的三低特征，砂体连通性差，平面非均质性强，单井产能低，开发难度较大。随着苏东南气田的开发规模进一步扩大，有利于快速建产、有效节省开发成本的多井丛式井组越来越多，即一个井场同时布井若干口，井口相距不到数米。
随着地层压力逐年下降，气井产能大幅降低，产水气井数量增加，弱喷产水气井的排水采气愈加困难，为了保产增产，采用排水采气工艺手段势在必行。目前最常用的方法之一就是加注化学药剂排水采气，主要采取井口加药车加注泡排工艺工艺流程图见图1。
中国专利CN102226501A提供了一种了固体消泡剂加注装置，应用于石油天然气管道，它包括依次连接的出口阀、连接部、基体主管和特制三通管道，特制三通管道的另外两个接口上连接有填料阀和入口阀，基体主管内设有填料装置，基体主管的入口端设有螺旋轮，基体主管的出口端设有导正叶轮，流体进入装置后由螺旋轮改变流体流动状态，使其与填料装置内的固体消泡剂均匀混合。该装置结构简单，操作、维护安全快捷；能够使输送管道中的高压天然气流体直接接触固体消泡剂，生产效率高；降低了操作技术人员的劳动强度和技术难度，但是这种固体消泡剂加注装置并未在多井、丛井消泡系统中得到使用。
苏东南气田井口泡排工艺主要采取井口加药车在井口加注起泡剂，此加注方法工作劳动强度大，成本较高；由于采用井下节流工艺，部分弱喷产水气井套压高达15-20MPa，频繁加注起泡剂存在一定的安全隐患。目前靖边气田应用一种井口智能注剂装置，利用太阳能电池组件、风力发电机提供动力能源，通过主控制器远程自动控制两台高压注剂泵运行，实现定时定量的连续向套管注入起泡剂及地面天然气管线加注消泡剂。但该工艺主要应用于低压弱喷产水单井泡排，暂无在多口气井同时实施泡排案例，且由于动力能源有限无法连续加注消泡剂，对于产水量较大的气井消泡效果较差。
发明内容
本发明的目的之一是实现丛式井组多井集中加注起泡剂，提高加注效率，有效降低成本、工作劳动强度；
本发明的目的之二是多井集气干管集中消泡，提高消泡效率、消泡效果，保证站内气液分离效果，进一步推广泡沫排水采气应用范围。
为此，本发明提供了一种多井井口集中泡排、集中消泡的泡沫排水系统，包括多井智能注剂系统、并列的多组井口加注装置和多井集中消泡装置，所述的多井智能注剂系统连接多组井口加注装置提供注剂并分别控制其单组井口加注装置进行注剂作业，多组井口加注装置连接多井集中消泡装置进行消泡。
所述的多井智能注剂系统包括储药罐、连接储药罐并给井口加注装置提供注剂的注剂泵、控制储药罐液量和注剂泵流量的主控制器、提供电能的电源。
多组井口加注装置中每一组加注装置包括接入单井中注剂管线和从单井中接出的消泡管线，所述的注剂泵连接注剂管线，注剂管线上设置有电磁阀，电磁阀由所述主控制器电连接控制，消泡管线连接至多井集中消泡装置。
所述的电磁阀为直动式电磁阀。
所述的注剂管线上设置有单流阀，该单流阀位于电磁阀前端。
所述的消泡管线上设置有针阀。
多井集中消泡装置包括主干管线，主干管线依次设置有截断阀、流量计和第一阀门，所述第一阀门并联有支管线，支管线上依次设置有第二阀门、固体消泡剂加注装置、第三阀门。
所述的电源为蓄电池，所述蓄电池连接有能量组件，该能量组件为太阳能光伏组件或风力发电组件。
所述的主控制器通过有线网络或无线通信网络与远程监控端通信，从而根据来自所述多井智能注剂系统的数据而控制所述注剂泵的输出的启动和停止。
储药罐中设置有液位传感计，该液位传感计与所述的主控制器电连接提供液位数据。
本发明的有益效果：本发明的这种多井井口集中泡排、集中消泡的泡沫排水系统，通过现场试验表明，丛式井多井井口智能轮换加注起泡剂工艺，加注效率高，能有效降低劳动强度低，节省药剂加注成本；井口固体消泡工艺，彻底解决智能注剂装置无法满足丛式井组连续加注液体消泡剂的问题，且加注成本低，消泡抑泡效果好，操作维护安全快捷。通过实施该组合工艺，有效解决了苏东南区丛式井组多井集中泡排、消泡的难题，保证弱喷产水气井的连续携液效果，提高气井最终采收率，同时确保下游集气站分离、脱水及增压工艺的运行效果。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是目前加注化学药剂排水采气惯用装置。
图2是本发明实施原理图。
附图标记说明：1、电磁阀；2、单流阀；3、针阀；4、截断阀；5、流量计；6、第一阀门；7、第二阀门；8、固体消泡剂加注装置；9、第三阀门；10、电源；11、主控制器；12、储药罐；13、注剂泵。
具体实施方式
实施例1：
本实施例提供一种多井井口集中泡排、集中消泡的泡沫排水系统，如图2所示，包括多井智能注剂系统、并列的多组井口加注装置和多井集中消泡装置，所述的多井智能注剂系统连接多组井口加注装置提供注剂并分别控制其单组井口加注装置进行注剂作业，多组井口加注装置连接多井集中消泡装置进行消泡。
本实施例的这种多井井口集中泡排、集中消泡的泡沫排水系统，通过多井智能注剂系统对多组井口加注装置进行智能控制，可以实现单个井注入泡排剂，也可以实现多个井同时注入，可以满足丛式井多井集中泡排，各个井口注入泡排剂后，反应后的泡沫在返出井口后进入多井集中消泡装置完成消泡，实现一体化集中泡排和消泡。
实施例2：
在上述实施例1的基础上，本实施例中多井智能注剂系统包括储药罐12、连接储药罐12并给井口加注装置提供注剂的注剂泵13、控制储药罐12液量和注剂泵13流量的主控制器11、提供电能的电源10。
所述电源10为蓄电池，所述蓄电池连接有能量组件，该能量组件为太阳能光伏组件或风力发电组件，太阳能光伏组件或风力发电组件为现有技术，在此不做介绍。
所述主控制器11通过有线网络或无线通信网络与远程监控端通信，从而根据来自所述多井智能注剂系统的数据而控制所述注剂泵13的输出的启动和停止。
储药罐12中设置有液位传感计，该液位传感计与所述的主控制器11电连接提供液位数据。
本实施例中多井智能注剂系统通过如下过程实现：太阳能光伏组件或风力发电组件获得电能后在蓄电池中进行贮存，蓄电池为整个系统提供电能；在储药罐12中加入需要往井中注入的泡排剂或其他药品，由主控制器11来控制液面，过低和过高都会提醒作业人员，此液面界限可由作业人员设置；需要往井中进行注剂的时候，主控制器11控制注剂泵13打开并根据设置来控制注剂流量进入多组井口加注装置。
实施例3：
在实施例1和2的基础上，更进一步的，多组井口加注装置中每一组加注装置包括接入单井中注剂管线和从单井中接出的消泡管线，所述的注剂泵连接注剂管线，注剂管线上设置有电磁阀1，电磁阀1由所述主控制器电连接控制，消泡管线连接至多井集中消泡装置，所述的电磁阀1为直动式电磁阀。
所述的注剂管线上设置有单流阀2，该单流阀2位于电磁阀1前端；所述的消泡管线上设置有针阀3。
本实施例通过以下过程实现：多井智能注剂系统中的主控制器控制各个电磁阀1的开合，哪些井需要注剂的话，就控制打开相应的电磁阀1，单流阀2可以防止回流，从井中返出的带泡沫液体，要通过针阀3才能进入多井集中消泡装置，针阀3此时便可以通过控制开合度来控制进入多井集中消泡装置的量，此中的电磁阀1的选择性开启，可以根据井场的实际情况进行设置主控制器。
实施例4：
上述实施例1至3中的多井集中消泡装置包括主干管线，主干管线依次设置有截断阀4、流量计5和第一阀门6，所述第一阀门6并联有支管线，支管线上依次设置有第二阀门7、固体消泡剂加注装置8、第三阀门9。
如果从多井智能注剂系统中来的泡沫较少，不需要消泡的时候，关闭第二阀门7和第三阀门9，打开第一阀门6，由于此时无需消泡，则直接经过第一阀门6去干管，如果泡沫较多需要进行消泡，则打开第二阀门7和第三阀门9，关闭第一阀门6，则来液不能从第一阀门6过，只能先通过第二阀门7进入固体消泡剂加注装置8禁行消泡，然后从第三阀门9流出去干管，本实施例中固体消泡剂加注装置8在背景技术中的相关专利文献有介绍，属于现有技术，在此不作特别说明。
实施例5：
以下结合具体试验进行说明。
苏东南气田日照数为2700—3200小时，年平均风速为3.9m/s，该地区光照和风力资源比较丰富。因此，夏季主要利用太阳能，冬季期间充分利用风能和太阳能，能有效保证智能注剂装置的正常运行。
苏东南区A井丛含3口丛式井，均于2010年投产，通过井下节流后，井口油压降至1MPa。目前3口井均有一定积液，套压波动大，由于距离远，单井道路易积沙，导致起泡剂不能及时加注；当同时给3口井注入起泡剂后，由于加入量较大，且无配套的消泡工艺流程，大量泡沫导致站内分离器气液分离效果差，影响压缩机的运行。
2013年6月选取A井丛开展多井集中泡排、集中消泡现场试验，将智能注剂装置安装在井场常见季风上风向，固体消泡装置安装于3口井集气支管上。给固体消泡装置加装固体消泡棒后，关闭3、4#阀门，打开1、2#阀门。给智能注剂装置储药箱加满配置好浓度的起泡剂后，通过主控制面板观察液位传感器显示值，根据3口气井生产动态，分别设置对应注剂泵的工作时间段。
当达到第一个时间段时，自动控制柱塞泵运转，对应于A1井的电磁阀打开，起泡剂通过高压管线注入到A1井油套环空，设定时间段结束后，自动控制柱塞泵停运，对应的电磁阀关闭。当分别到第二、三个时间段时，依次轮流给A2、A3井加注起泡剂。同时，可以通过远程监控端监测液位、压力、加注参数及电磁阀组状态等，以及通过发出GPRS信号，控制柱塞泵的启停盒电磁阀组开关，调整药剂加注制度和参数。当含有泡沫的天然气通过固体消泡装置时，与三组固体消泡棒充分接触，实现有效消泡和抑泡，防止泡沫再生。
（1）加注浓度
起泡剂加注合理浓度为0.3%，用水稀释后加注，稀释比例为起泡剂：水＝1：5。
（2）加注用量
初期用量设计为10L纯起泡剂与40L水混合溶液，加注500L，后期根据气井生产情况进行调整；消泡棒一次加满3组，共计9根。
（3）效果评价
通过为期4个月的跟踪效果评价，试验结果表明：三口井日加注起泡剂140-150L，补加起泡剂周期为10-11天，更换固体消泡棒周期为10-12天，相比传统加药车4-5天加注一次起泡剂，人工依次给3口井加注，有效降低了员工劳动强度及井口作业风险。同时，连续起泡剂加注及连续固体消泡，有效保证了弱喷产水气井的平稳生产及站内设备的安全平稳运行。
本发明中的实施例皆以三口井进行实施说明，但本发明不限于三口井，可以是单井，也可以是非三口的多井。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。