阅读说明：本技术 一种油井井场伴生气密闭增压集输系统及其使用方法 (A kind of closed pressurization gathering system of oil well site associated gas and its application method ) 是由 王曼 慕立俊 石磊 郑刚 晏耿成 冯建设 程颢 杨海楠 于 2019-08-06 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种油井井场伴生气密闭增压集输系统及其使用方法,通过油气混合物进入井组汇管,然后进入缓冲罐和气液分离器进行第一次过滤和气液分离伴生气中液体组分,经过分离后的气液分离器内的伴生气进入密闭增压集输装置,经密闭增压集输装置处理后的伴生气输入外输管线,其中气液分离器及密闭增压集输装置内分离的液体均通过管线进入外输管线中,使用该伴生气密闭增压集输系统实现油田伴生气地面回收技术中伴生气全部密闭集输,同时本发明在伴生气密闭增压处理过程中,由于前端对油田伴生气进行了多次过滤和气液分离,避免了隔膜压缩机在压缩气体的过程中膜片破裂和阀座失效的问题,使得密闭集输系统可靠性更高。(The present invention relates to a kind of closed pressurization gathering system of oil well site associated gas and its application methods, enter well group header by gas mixture, liquid component in filtering for the first time and gas-liquid separation associated gas is carried out subsequently into surge tank and gas-liquid separator, the associated gas in gas-liquid separator after separation enters closed pressurization gathering and transporting device, external transport pipeline is inputted through closed pressurization gathering and transporting device treated associated gas, wherein gas-liquid separator and the closed interior liquid separated of pressurization gathering and transporting device pass through pipeline and enter in external transport pipeline, associated gas whole closed gathering in the recovery technology of associated gas ground is realized using the closed pressurization gathering system of the associated gas, the present invention is during associated gas closed pressurized treatment simultaneously, since front end be filtered for multiple times to associated gas and gas-liquid separation, diaphragm type compressor is avoided in compressed gas The problem of rupture of diaphragm and valve seat fail in the process, so that closed gathering system reliability is higher.)

一种油井井场伴生气密闭增压集输系统及其使用方法

所属技术领域

本发明涉及油田伴生气回收技术领域，具体涉及一种油井井场伴生气密闭增压集输系统及其使用方法。

背景技术

目前，国内油田伴生气地面回收技术主要采用井口定压阀集气混输、增压站油气混输、集输站轻烃回收等。但是由于增压站油气量不稳定造成油气混输泵携气效果不佳，伴生气不能实现全部密闭集输，因此采用隔膜压缩机对伴生气进行增压后混输是伴生气地面集输的一项新技术。

隔膜压缩机通常只适宜压缩纯净气体，具有压缩比高、密闭***露的特点，而伴生气含有少量杂质，在常温状态含有液体，并且在压缩过程中也会产生凝液，一旦液体聚集在气腔内，会导致膜片破裂、阀座失效，严重缩短膜片寿命，液体大量聚集甚至还会使得隔膜压缩机缸体因憋压而产生裂纹，导致压缩机无法正常运转。为此，研发一种油井井场伴生气密闭增压集输系统及其使用方法，去除杂质和液体组分，对该技术能否应用到油田伴生气地面回收中至关重要。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种除伴生气中的杂质、液体，实现密闭增压输送伴生气的目的油井井场伴生气密闭增压集输系统，尤其是一种油井井场伴生气密闭增压集输系统及其使用方法。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种油井井场伴生气密闭增压集输系统，包括

井组汇管，井组汇管入口端与油井井场集油管线连通；

缓冲罐，缓冲罐入口端通过管线与井组汇管的出口端连通；

气液分离器，气液分离器包括入口端、出气口和出液口，气液分离器的入口端通过管线与缓冲罐出口端连通；

密闭增压集输装置，密闭增压集输装置的一端通过管线与气液分离器的出气口连通；

外输管线，外输管线一端通过管线与气液分离器的出液口及密闭增压集输装置的另一端连通，外输管线另一端进行外排；

控制模块，控制模块通过电缆线与密闭增压集输装置连接。

所述的密闭增压集输装置包括三级过滤器、产进换热器、进气端缓冲罐、隔膜压缩机、风冷器和排气缓冲罐，所述三级过滤器一端通过管线与气液分离器的出气口连通，三级过滤器另一端依次与产进换热器、进气端缓冲罐、隔膜压缩机、风冷器和排气缓冲罐串联连通，排气缓冲罐还通过管线与外输管线连通。

所述的三级过滤器、进气端缓冲罐、隔膜压缩机和排气端缓冲罐均设置有入口端、出气口和出液口，产进换热器和风冷器设置有进气口和出气口，所述三级过滤器的入口端通过管线与气液分离器的出气口连通，三级过滤器的出气口通过管线与产进换热器的进气口连通，三级过滤器的出液口通过管线与外输管线连通，所述产进换热器的出气口通过管线与进气端缓冲罐的入口端连通，进气端缓冲罐的出气口通过管线与隔膜压缩机的入口端连通，进气端缓冲罐的出液口通过管线与外输管线连通，隔膜压缩机的出气口通过管线与风冷器的进气口连通，隔膜压缩机的出液口通过管线与外输管线连通，风冷器的出气口通过管线与排气端缓冲罐的入口端连通，排气端缓冲罐的出气口和出液口均与外输管线连通。

所述的气液分离器、三级过滤器、进气端缓冲罐、隔膜压缩机和排气端缓冲罐的排液口通过管线与外输管线连通处的管线上还连接有止回阀。

所述的三级过滤器、产进换热器、进气端缓冲罐、隔膜压缩机、风冷器和排气缓冲罐均通过电缆线与控制模块连接。

所述的控制模块采用PLC控制模块。

所述的外输管线上设置有气液两相流量计。

一种油井井场伴生气密闭增压集输系统的使用方法包括上述任意一项所述的一种油井井场伴生气密闭增压集输系统，包括以下步骤：

步骤一：油气混合物先进入井组汇管，然后进入缓冲罐和气液分离器进行第一次过滤和气液分离伴生气中液体组分，气液分离器分离出的气体从出气口通过管线进入密闭增压集输装置，气液分离器分离出的液体从出液口通过管线进入外输管线；

步骤二：在步骤一中，气液分离器分离出的气体从出气口通过管线进入密闭增压集输装置中的三级过滤器进行过滤，三级过滤器内的滤网去除伴生气中的杂质，然后三级过滤器过滤出的液体通过管线进入外输管线，三级过滤器内的气体从出气口通过管线进入产进换热器进行换热将部分低温液体组分汽化，然后汽化后的气体从产进换热器的出气口进入进气端缓冲罐进行第二次过滤伴生气中液体组分，进气端缓冲罐过滤的液体通过管线进入外输管线，进气端缓冲罐内的气体进入隔膜压缩机进行增压，隔膜压缩机内产生的液体通过管线进入外输管线，隔膜压缩机内增压后的气体通过管线进入风冷器进行降温，降温后的气体通过管线进入排气端缓冲罐，排气端缓冲罐内的气体和液体均通过管线进入外输管线。

所述的在步骤二中，三级过滤器、产进换热器、进气端缓冲罐、隔膜压缩机、风冷器和排气缓冲罐内的温度及压强均通过控制模块进行控制，外输管线的输出流量通过外输管线上连接的气液两相流量计进行监控。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明通过：

1、油气混合物进入井组汇管，然后进入缓冲罐和气液分离器进行第一次过滤和气液分离伴生气中液体组分，经过分离后的气液分离器内的伴生气进入密闭增压集输装置，经密闭增压集输装置处理后的伴生气输入外输管线，其中气液分离器及密闭增压集输装置内分离的液体均通过管线进入外输管线中，使用该伴生气密闭增压集输系统实现油田伴生气地面回收技术中伴生气全部密闭集输，同时本发明在伴生气密闭增压处理过程中，由于经过缓冲罐2和气液分离器3以及密闭增压集输装置4对油田伴生气进行了多次过滤和气液分离，避免了隔膜压缩机在压缩气体的过程中膜片破裂和阀座失效的问题，使得密闭集输系统可靠性更高。

2、气液分离器分离出的气体通过管线进入三级过滤器进行再次过滤，然后气体进入产进换热器进行换热将部分低温液体组分汽化，然后产进换热器内的气体再进入进气端缓冲罐二次过滤伴生气中液体组分，进气端缓冲罐内的气体进入隔膜压缩机进行增压，增压后的气体通过风冷器降温后，风冷器内降温后的气体进入排气端缓冲罐内进行压力缓冲，同时进行除液，然后排气端缓冲罐内的气体和液体均通过管线进入外输管线进行外排，使用该结构可以将伴生气进行多次的过滤，其中使用隔膜压缩机可以使整个管路压缩比大，其中隔膜压缩机的进气压力不小于0.1MPa、排气压力不大于3.0MPa，且隔膜压缩机密闭***露，三级过滤器、进气端缓冲罐和隔膜压缩机内产生的液体均通过管线进入外输管线进行外排，通过三级过滤器、产进换热器、进气端缓冲罐的设置，使伴生气得到净化，避免了隔膜压缩机在压缩气体的过程中膜片破裂和阀座失效的问题，延长了膜片寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的伴生气回收流程示意图。

图中：1-井组汇管、2-缓冲罐、3-气液分离器、4-密闭增压集输装置、5-外输管线、6-控制模块、7-三级过滤器、8-产进换热器、9-进气端缓冲罐、10-隔膜压缩机、11-风冷器、12-排气端缓冲罐。

具体实施方式

实施例1:

参照图1，一种油井井场伴生气密闭增压集输系统，包括

井组汇管1，井组汇管1入口端与油井井场集油管线连通；

缓冲罐2，缓冲罐2入口端通过管线与井组汇管1的出口端连通；

气液分离器3，气液分离器3包括入口端、出气口和出液口，气液分离器3的入口端通过管线与缓冲罐2出口端连通；

密闭增压集输装置4，密闭增压集输装置4的一端通过管线与气液分离器3的出气口连通；

外输管线5，外输管线5一端通过管线与气液分离器3的出液口及密闭增压集输装置4的另一端连通，外输管线5另一端进行外排；

控制模块6，控制模块6通过电缆线与密闭增压集输装置4连接。

实际使用时：油气混合物进入井组汇管1，然后进入缓冲罐2和气液分离器3进行第一次过滤和气液分离伴生气中液体组分，经过分离后的气液分离器3内的伴生气进入密闭增压集输装置4，经密闭增压集输装置4处理后的伴生气输入外输管线5，其中气液分离器3及密闭增压集输装置4内分离的液体均通过管线进入外输管线5中，使用该伴生气密闭增压集输系统实现油田伴生气地面回收技术中伴生气全部密闭集输，同时本发明在伴生气密闭增压处理过程中，由于经过缓冲罐2和气液分离器3以及密闭增压集输装置4对油田伴生气进行了多次过滤和气液分离，避免了隔膜压缩机在压缩气体的过程中膜片破裂和阀座失效的问题，使得密闭集输系统可靠性更高。

实施例2:

与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：所述的密闭增压集输装置4包括三级过滤器7、产进换热器8、进气端缓冲罐9、隔膜压缩机10、风冷器11和排气缓冲罐12，所述三级过滤器7一端通过管线与气液分离器3的出气口连通，三级过滤器7另一端依次与产进换热器8、进气端缓冲罐9、隔膜压缩机10、风冷器11和排气缓冲罐12串联连通，排气缓冲罐12还通过管线与外输管线5连通。

实际使用时：气液分离器3分离出的气体通过管线进入三级过滤器7进行再次过滤，然后气体进入产进换热器8进行换热将部分低温液体组分汽化，然后产进换热器8内的气体再进入进气端缓冲罐9二次过滤伴生气中液体组分，进气端缓冲罐9内的气体进入隔膜压缩机10进行增压，增压后的气体通过风冷器11降温后，风冷器11内降温后的气体进入排气端缓冲罐12内进行压力缓冲，同时进行除液，然后排气端缓冲罐12内的气体和液体均通过管线进入外输管线5进行外排，使用该结构可以将伴生气进行多次的过滤，其中使用隔膜压缩机10可以使整个管路压缩比大，其中隔膜压缩机的进气压力不小于0.1MPa、排气压力不大于3.0MPa，且隔膜压缩机密闭***露，三级过滤器7、进气端缓冲罐9和隔膜压缩机10内产生的液体均通过管线进入外输管线5进行外排，通过三级过滤器7、产进换热器8、进气端缓冲罐9的设置，使伴生气得到净化，避免了隔膜压缩机在压缩气体的过程中膜片破裂和阀座失效的问题，延长了膜片寿命。

实施例3:

与实施例2相比，本实施例的不同之处在于：所述的三级过滤器7、进气端缓冲罐9、隔膜压缩机10和排气端缓冲罐12均设置有入口端、出气口和出液口，产进换热器8和风冷器11设置有进气口和出气口，所述三级过滤器7的入口端通过管线与气液分离器3的出气口连通，三级过滤器7的出气口通过管线与产进换热器8的进气口连通，三级过滤器7的出液口通过管线与外输管线5连通，所述产进换热器8的出气口通过管线与进气端缓冲罐9的入口端连通，进气端缓冲罐9的出气口通过管线与隔膜压缩机10的入口端连通，进气端缓冲罐9的出液口通过管线与外输管线5连通，隔膜压缩机10的出气口通过管线与风冷器11的进气口连通，隔膜压缩机10的出液口通过管线与外输管线5连通，风冷器11的出气口通过管线与排气端缓冲罐12的入口端连通，排气端缓冲罐12的出气口和出液口均与外输管线5连通。

实际使用时：气液分离器3分离出的气体通过管线从三级过滤器7的入口端进入三级过滤器7内，然后气体经过过滤后，三级过滤器7内的液体从三级过滤器7的出液口通过管线进入外输管线5内，三级过滤器7内的气体从三级过滤器7的出气口通过管线从产进换热器8的进气口进入产进换热器8内，气体在产进换热器8内进行换热将部分低温液体组分汽化，然后产进换热器8内的气体从产进换热器8的出气口通过管线从进气端缓冲罐9的入口端进入进气端缓冲罐9进行缓冲，进气端缓冲罐9内产生的液体从进气端缓冲罐9的出液口通过管线进入外输管线5内，进气端缓冲罐9内的气体从进气端缓冲罐9上的出气口通过管线从隔膜压缩机10的入口端进入隔膜压缩机10内，隔膜压缩机10将气体进行增压，增压后的气体从隔膜压缩机10的出气口通过管线从风冷器11的进气口进入风冷器11内，风冷器11将气体进行降温，隔膜压缩机10内产生的液体从隔膜压缩机10上的出液口通过管线进入外输管线5内，风冷器11内通过降温的气体从风冷器11的出气口通过管线从排气端缓冲罐12的入口端进入排气端缓冲罐12内，排气端缓冲罐12将气体进行缓冲，同时进行除液，通过缓冲后的气体以及排气端缓冲罐12内产生的液体均从排气端缓冲罐12的排气口和排液口通过管线进入外输管线5进行外排。

实施例4:

与实施例1或实施例3相比，本实施例的不同之处在于：所述的气液分离器3、三级过滤器7、进气端缓冲罐9、隔膜压缩机10和排气端缓冲罐12的排液口通过管线与外输管线5连通处的管线上还连接有止回阀。

实际使用时：在气液分离器3、三级过滤器7、进气端缓冲罐9、隔膜压缩机10和排气端缓冲罐12的排液口通过管线与外输管线5连通处的管线上设置连接止回阀，使用止回阀防止液体回流至密闭增压集输装置(4),即通过管线流回气液分离器3、三级过滤器7、进气端缓冲罐9、隔膜压缩机10或排气端缓冲罐12内。

实施例5:

与实施例2相比，本实施例的不同之处在于：所述的三级过滤器7、产进换热器8、进气端缓冲罐9、隔膜压缩机10、风冷器11和排气缓冲罐12均通过电缆线与控制模块6连接。

优选的是所述的控制模块6采用PLC控制模块。

实际使用时：控制模块6采用PLC控制模块，密闭增压集输装置4内的三级过滤器7、产进换热器8、进气端缓冲罐9、隔膜压缩机10、风冷器11和排气缓冲罐12内的温度及压强均通过PLC控制模块进行控制，本发明中的PLC控制模块采用的是现有技术，现有技术中只要可以实现对本发明密闭增压集输装置4内的三级过滤器7、产进换热器8、进气端缓冲罐9、隔膜压缩机10、风冷器11和排气缓冲罐12内的温度及压强进行控制的PLC控制模块均可适用于本发明。

实施例6:

与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：所述的外输管线5上设置有气液两相流量计。

实际使用时：外输管线5在进行外排时通过外输管线5上的气液两相流量计进行监控，使用气液两相流量计的好处是便于计量和监测外输管线5的气量和液量。

实施例7:

一种油井井场伴生气密闭增压集输系统的使用方法包括实施例1-5任意一项所述的一种油井井场伴生气密闭增压集输系统，包括以下步骤：

步骤一：油气混合物先进入井组汇管1，然后进入缓冲罐2和气液分离器3进行第一次过滤和气液分离伴生气中液体组分，气液分离器3分离出的气体从出气口通过管线进入密闭增压集输装置4，气液分离器3分离出的液体从出液口通过管线进入外输管线5；

步骤二：在步骤一中，气液分离器3分离出的气体从出气口通过管线进入密闭增压集输装置4中的三级过滤器7进行过滤，三级过滤器7内的滤网去除伴生气中的杂质，然后三级过滤器7过滤出的液体通过管线进入外输管线5，三级过滤器7内的气体从出气口通过管线进入产进换热器8进行换热将部分低温液体组分汽化，然后汽化后的气体从产进换热器8的出气口进入进气端缓冲罐9进行第二次过滤伴生气中液体组分，进气端缓冲罐9过滤的液体通过管线进入外输管线5，进气端缓冲罐9内的气体进入隔膜压缩机10进行增压，隔膜压缩机10内产生的液体通过管线进入外输管线5，隔膜压缩机10内增压后的气体通过管线进入风冷器11进行降温，降温后的气体通过管线进入排气端缓冲罐12，排气端缓冲罐12内的气体和液体均通过管线进入外输管线5。

通过上述步骤方法伴生气通过三级过滤器7、产进换热器8、进气端缓冲罐9的设置，使伴生气得到净化，避免了隔膜压缩机在压缩气体的过程中膜片破裂和阀座失效的问题，延长了膜片寿命，同时使得整个密闭集输系统可靠性更高。

实施例8:

与实施例7相比，本实施例的不同之处在于：所述的在步骤二中，三级过滤器7、产进换热器8、进气端缓冲罐9、隔膜压缩机10、风冷器11和排气缓冲罐12内的温度及压强均通过控制模块6进行控制，外输管线5的输出流量通过外输管线5上连接的气液两相流量计进行监控。

实际使用时：三级过滤器7、产进换热器8、进气端缓冲罐9、隔膜压缩机10、风冷器11和排气缓冲罐12内的温度及压强均通过控制模块6进行控制，控制模块6采用的是现有技术PLC控制模块只要能实现三级过滤器7、产进换热器8、进气端缓冲罐9、隔膜压缩机10、风冷器11和排气缓冲罐12内的温度及压强监控的控制模块均适用于本发明专利技术方案中，外输管线5的输出流量通过外输管线5上连接的气液两相流量计进行监控，便于计量和监测外输管线5的气量和液量。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细的说明，但本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，其都在该技术的保护范围内。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。