CN104131804A - 油田单井气体循环处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于油气田单井产出物中CO₂、H₂S、轻烃等组分脱除的单井气体循环处理装置。包括气体分离器、气体处理器、气体循环泵、运行罐沿着气体的运动方向依次连接。该装置具有气液分离效率高、CO₂、H₂S、轻烃等组分脱除效果好、气体处理器组合形式多样、适用脱除范围广、节能效果明显等特点。能够满足油气田单井气体脱CO₂、H₂S净化的目的，同时能有效回收气体中的轻烃组分，经济和社会效益明显。

Description

油田单井气体循环处理装置

技术领域

本发明专利涉及一种油气田单井气体循环处理装置，特别是涉及一种用于油气田单井气体脱除CO₂、H₂S和/或轻烃等组分的循环处理装置。

技术背景

天然气相比其他能源，具有绿色环保、经济实惠、安全可靠等优点，采用天然气作为能源，可大量减少煤和石油的使用，能够明显改善环境污染等问题，减少酸雨的发生。目前，我国各大油气田井口天然气多含有CO₂、H₂S、轻烃等组分。而国家相关标准对商品天然气中CO₂、H₂S、轻烃等组分含量均有严格规定。CO₂、H₂S等酸性组分的存在不但会造成设备、管线腐蚀穿孔、原油泄漏污染环境、催化剂中毒等，而且能够减低商品天然气品质，影响其销售。而天然气中的轻烃组分如不及时有效回收，则会造成严重的资源浪费。由于目前我国多数油田采用CO₂驱采油工艺，导致部分井口天然气中CO₂含量超标严重，最终增加技术工艺处理成本；而很多油田的部分区块则由于高含H₂S而不能停止开采。单井井口天然气中含CO₂、H₂S、轻烃都会严重影响油气井的正常生产。

针对油气田单井含CO₂、H₂S、轻烃等组分，且油井产量低、组分含量差别大、地理位置分散、集中处理工艺复杂、费用高等原因而影响开采的单井，通过对国内外现有井口气体处理工艺进行研究考察，我们发明出油气田单井气体处理循环装置并实现其橇装化。该装置能够在单井井口就地实现气体脱CO₂、H₂S、轻烃等功能，净化后的气体能够在气体循环泵提供动力的基础上实现内部循环。装置易于安装调运、工艺流程简单、运行操作方便、节能环保、脱除效率高，经过实践检验非常适用于油气田的此类单井。

发明内容

本发明专利的目的是提供一种油气田单井产物气液分离及天然气井口脱CO₂、H₂S、轻烃的装置，在气体循环泵提供动力的基础上，气体能够在装置内部实现自循环，反复脱除处理，最终实现气体井口净化的目标。密闭循环处理的方式，能有效的减少天然气处理的损耗，而且不会外排造成有毒气体对环境的污染，在油田生产的环保性和安全性上有很大的提高。

该油气田单井气体循环处理装置，集油气分离、天然气脱CO₂、H₂S、轻烃，净化气体装置内自循环、天然气外输等功能于一身。根据用户提供的单井数据，针对不同的产液量、天然气处理量、天然气中待脱除气体组分及含量，针对性的设计处理工艺流程，选用相应的气体处理器及处理药剂。

6.本发明专利的技术方案是通过以下方式实现的：包括气体分离器、气体处理器、气体循环泵和运行罐。其中气体分离器、气体处理器、气体循环泵和运行罐沿着气体流动方向依次连接。在气体循环泵提供动力的基础上，被处理气体能够在设备内部构成自循环，反复脱除需要净化的组分，最终实现气体净化处理。

本发明的装置还包括气体报警器等。气体处理器根据需要可采用CO₂净化器、H₂S净化器、轻烃处理器，亦可根据单井生产需要同时串联使用。

附图说明

图1为油气田单井气体循环处理装置的结构示意图；

图2为气体分离器的结构示意图；

图3为气体处理器的结构示意图；

图4为油气田单井气体循环处理装置工艺流程图；

具体实施方式

下面将参考附图对本发明专利的具体实施方式进行详细描述。

本发明专利中用于油气田单井气体循环处理装置包括气体分离气体处理器2、气体循环泵3和运行罐4沿着气体的运动方向依次连接。

气体分离器1，其进口5与油气田生产管线相连，进口处采用切向进入，设备上端出气口6与气体处理器相连，底部直接安装在运行罐4上。气体分离器1采用长径比大于4的立式筒体结构立式筒体中设置有分离伞帽、捕雾器等装置。单井气液混合物切向进入装置后，利用多组分离伞帽、捕雾器等装置的阻挡分离作用，以及油气的重力分离，分离出的气体由顶部出气口进入到气体处理器中，而分离出的含有少量天然气的原油和水则直接进入到运行罐4中。

气液分离后的天然气由气体分离器出口进入到气体处理器中。气体处理器，其功能是根据用户需要，选择性的脱除单井气体中的CO₂、H₂S和轻烃等组分。气体干燥器进口7与气体分离器出口相连，出口8与气体循环泵进口相连。根据不同的单井生产情况，气体处理器可以选择不同的机构，装填不同的脱除药剂。气体从进气口进入后，与内部装填的药剂逆流接触，单井气体中的CO₂、H₂S或者轻烃被吸收或吸附，从而达到单井气体井口净化的目的。

通过气体处理器净化后的天然气由出气口进入到气管线中，装置中设置的气体循环泵3提供循环动力，将处理后的天然气重新泵送到运行罐4中，实现整套装置内部自循环流程，主要适用于单井井***CO₂、H₂S、轻烃等组分，气体需要净化处理，特别是没有单独外输气管线的场合。

运行罐4，是一种卧式筒体结构，其作用是将油气田井口产物汇聚到罐体内，然后在压力的作用下实现气液的混输。其内部的液体主要是来自于气体分离器中分出的油水混合物，气液相在罐内混合，罐体底部与生产干线相连。

我们发明的油气田单井气体循环处理装置，可以满足单井井口油气产物气液分离、分离后天然气脱CO₂、H₂S、轻烃、气体净化后重新回注，最终达到气体净化、气液混输的目的。根据油气田客户提供的单井生产参数、需要脱除的气体组分及含量、天然气处理量等参数，针对性的设计整套气体循环处理装置。

气体报警器，安装在气体处理器后端的气路管线上，根据脱除的气体组分的不同，需要采用不同的气体报警器型号及精度，能够实时监测单井气体循环处理装置运行效果。当出口气体中所测气体含量超过设定值时，自动报警。

Claims (5)

1.一种用于油气田的单井气体循环处理装置，包括气体分离器、气体处理器、气体循环泵和运行罐，其特征在于，气体分离器、气体处理器、气体循环泵和运行罐沿着气体流动的方向依次连接，在气体循环泵提供动力的基础上，被处理气体能够在设备内部构成自循环，反复脱除需要净化的组分，最终实现气体净化处理。

2.如权利要求1所述的油气田单井气体循环处理装置，其特征在于所述气体分离器的进口与油气田生产管线相连接，出口与气体处理器相连，底部直接安装在运行罐上。

3.如权利要求1所述的油气田单井气体循环处理装置，其特征在于所述气体处理器的进口与气体分离器出口相连接，出口与气体循环泵相连接，气体处理器可根据单井井口气体组分及其含量来进行选取。

4.如权利要求1所述的油气田单井气体循环处理装置，其特征在于所述气体循环泵的进口与气体处理器出口相连接，出口与运行罐相连接，气体循环泵为整套气体循环装置提供循环动力，功率由气体处理量确定。

5.如权利要求1至4中任一权利要求中所述的油气田单井气体循环处理装置，其特征在于，所述的运行罐为卧式筒体结构，罐体底部与生产干线相连。