CN109611090B - 一种co2驱油套返井采集气体的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种CO2驱油套返井采集气体的方法及装置，包括分离器本体、流体导入管、混合流体漫流面、液体阻挡吸附面、气体干燥室、液体出口管线和气体引出管，所述的分离器本体中部与流体导入管连接，流体导入管***分离器本体内部，且将分离器本体内部分为上下两个部分，上部的分离器本体内部设有液体阻挡吸附面，下部的分离器本体内设有混合流体漫流面；液体出口管线与分离器本体下端出口连接，气体干燥室设在分离器本体上端，气体干燥室出口与气体引出管连接。本发明利用分离的气体向上分异，液体向下流动性质，漫流面对气体中的液珠吸附、阻挡作用，液体阻挡面对气体中携带的液珠起到阻挡、吸附的作用，最终达到气液完全分离。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采技术领域，包括在CO2驱油、空气泡沫驱油、氮气驱油及其他技术应用需要从油管或套管中采集有水样、气样，具体涉及一种CO2驱油套返井采集气体的方法及装置。
背景技术
目前从油井套管取气样主要有三种方式：用气样袋法、排水法和高压气瓶法，由于油管产液和套管返液，无法用这三种方式取样，导致目前在进行CO2驱油现场试验现场，无法采集对应油井油管中的气样或在套管返液情况下无法在套管中采集气样,无法及时判断发生CO2气窜的时机，无法及时调整CO2驱油注入参数，从而会大幅度降低CO2的利用率和驱油效果。
发明内容
为了克服现有无法在套管中采集气样,无法及时判断发生CO2气窜的时机，无法及时调整CO2驱油注入参数，从而会大幅度降低CO2的利用率和驱油效果的问题，本发明在油管产液和套管返液情况下，提供了一种CO2驱油套返井采集气体的方法及装置，本发明实现干燥的气体从气体引出管取样或测试，对注入方案及注入动态进行科学的分析，及时调整注入参数，进一步提高原油采收率技术应用水平。
本发明采用的技术方案为：
一种CO2驱油套返井采集气体的装置，包括分离器本体、流体导入管、混合流体漫流面、液体阻挡吸附面、气体干燥室、液体出口管线和气体引出管，所述的分离器本体中部与流体导入管连接，流体导入管***分离器本体内部，且将分离器本体内部分为上下两个部分，上部的分离器本体内部设有液体阻挡吸附面，下部的分离器本体内设有混合流体漫流面；液体出口管线与分离器本体下端出口连接，气体干燥室设在分离器本体上端，气体干燥室出口与气体引出管连接。
所述的气体干燥室为倒漏斗状。
所述的混合流体漫流面包括第一混合流体漫流面和第二混合流体漫流面，所述的第一混合流体漫流面水平设置且为平面，第二混合流体漫流面位于第一混合流体漫流面下端，第二混合流体漫流面向下倾斜与水平面夹角为30°，第二混合流体漫流面一端与分离器本体内壁连接，另一端悬空，与分离器本体内壁连接的第二混合流体漫流面上方一端的第一混合流体漫流面上设有孔。
所述的第一混合流体漫流面和第二混合流体漫流面均为2mm不锈钢，第一混合流体漫流面和第二混合流体漫流面之间的间距至少为15cm。
所述的流体导入管***分离器本体内部，流体导入管出口与分离器本体内壁接触连接，流体导入管***的弯度为30°，流体导入管末端截面为斜切面，与垂直夹角为15°，流体导入管出口与分离器本体内壁有缝隙。
所述的液体阻挡吸附面包括第一液体阻挡吸附面、第二液体阻挡吸附面、第三液体阻挡吸附面，所述的第一液体阻挡吸附面为流体导入管的内壁，所述的第二液体阻挡吸附面水平设置且为平面，靠近第一液体阻挡吸附面一端的第二液体阻挡吸附面上开有1mm的通孔；所述的第三液体阻挡吸附面向上倾斜，下端与第二液体阻挡吸附面的一端一起焊接在分离器本体内壁上，上端悬空，第三液体阻挡吸附面与第二液体阻挡吸附面的夹角为45°，第三液体阻挡吸附面的悬空端与分离器本体水平间距至少为2mm。
第二液体阻挡吸附面和第一液体阻挡吸附面之间的间距至少为15cm。
所述的流体导入管直径为2mm，材质为J55的不锈钢。
一种CO2驱油套返井采集气体的方法，具体步骤为：从油管或套管将液体、气体混合通过流体导入管引入分离器本体，混合流体会喷洒在混合流体喷洒面上，气液进行分离，分离的气体向上分异，液体向下流动，液体滴撒在第一混合流体漫流面上；气液在此分离，分离的气体向上分异，液体向下流动，液体滴撒在第二混合流体漫流面上，气液进行分离，气体向上，液体向下经过液体出口管线接盛；
分离的气体向上分异，经过第一混合流体漫流面和第二混合流体漫流面下表面时，这些漫流面对气体中的液珠进行吸附、和阻挡，气体继续向上，当气体遇到第一液体阻挡吸附面、第二液体阻挡吸附面和第三液体阻挡吸附面时，这些阻挡吸附面对液珠进行阻挡和吸附，降低气体携带液体的量，已被除液的气体向上在经过气体干燥室中颗粒的吸附，干燥的气体从气体引出管取样或测试。
本发明的有益效果为：
1、本发明可以从液体中采集气样。
2、一般测试气体仪器，决不允许接触液体，否则，损坏仪器；本发明可以对气样进行干燥处理，保证测试仪器测试数据正确，并能大幅度延长仪器的使用寿命。
3、本发明在CO2驱油提高采收率应用过程中，能及时通过该装置从油管或返液体油井的套管中采集气样，进行分析，会对注入方案及注入动态进行科学的分析，及时调整注入参数，进一步提高原油采收率技术应用水平。
以下将结合附图进行进一步的说明。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中，附图标记为：1、流体导入管；2、混合流体喷洒面；3、第一混合流体漫流面；4、第二混合流体漫流面；5、液体出口管线；6、第一液体阻挡吸附面；7、第二液体阻挡吸附面；8、第三液体阻挡吸附面；9、气体干燥室；10、气体引出管；11、分离器本体。
具体实施方式
实施例1：
为了克服现有无法在套管中采集气样,无法及时判断发生CO2气窜的时机，无法及时调整CO2驱油注入参数，从而会大幅度降低CO2的利用率和驱油效果的问题，本发明在油管产液和套管返液情况下，提供了如图1所示的一种CO2驱油套返井采集气体的方法及装置，本发明实现干燥的气体从气体引出管取样或测试，对注入方案及注入动态进行科学的分析，及时调整注入参数，进一步提高原油采收率技术应用水平。
一种CO2驱油套返井采集气体的装置，包括分离器本体11、流体导入管1、混合流体漫流面、液体阻挡吸附面、气体干燥室9、液体出口管线5和气体引出管10，所述的分离器本体11中部与流体导入管1连接，流体导入管1***分离器本体11内部，且将分离器本体11内部分为上下两个部分，上部的分离器本体11内部设有液体阻挡吸附面，下部的分离器本体11内设有混合流体漫流面；液体出口管线5与分离器本体11下端出口连接，气体干燥室9设在分离器本体11上端，气体干燥室9出口与气体引出管10连接。
本发明提供的一种CO2驱油套返井采集气体的装置的工作原理为：是从油管或套管将液体（油水）、气体混合通过流体导入管1引入分离器，混合流体会喷洒在混合流体喷洒面2上；由于接触面增大和流动速度的大幅度降低，气液进行分离，分离的气体向上分异，液体向下流动，液体滴撒在不同的混合流体漫流面上；气液进行分离，分离的气体向上分异，液体向下流动经过液体出口5管线接盛。
分离的气体向上分异，经过不同混合流体漫流面下表面时，这些漫流面又对气体中的液珠起到吸附、阻挡作用，当气体遇到不同的液体阻挡吸附面时，这些平面会对液珠起到阻挡、吸附的作用，大幅度降低气体携带液体的量，这些已被除液的气体，在经过气体干燥室9中颗粒的吸附，干燥的气体从气体引出管10取样或测试。
本发明在油管产液和套管返液情况下，通过引入分离器，结构中设置1个喷洒面、多个漫流面及液体阻挡面，利用分离的气体向上分异，液体向下流动性质，漫流面对气体中的液珠吸附、阻挡作用，液体阻挡面对气体中携带的液珠起到阻挡、吸附的作用，最终达到气液完全分离，进而实现干燥的气体从气体引出管10取样或测试。
实施例2：
基于上述实施例的基础上，本实施例中，所述的气体干燥室9为倒漏斗状。
所述的混合流体漫流面包括第一混合流体漫流面3和第二混合流体漫流面4，所述的第一混合流体漫流面3水平设置且为平面，第二混合流体漫流面4位于第一混合流体漫流面3下端，第二混合流体漫流面4向下倾斜与水平面夹角为30°，第二混合流体漫流面4一端与分离器本体11内壁连接，另一端悬空，与分离器本体11内壁连接的第二混合流体漫流面4上方一端的第一混合流体漫流面3上设有孔。
所述的第一混合流体漫流面3和第二混合流体漫流面4均为2mm不锈钢，第一混合流体漫流面3和第二混合流体漫流面4之间的间距至少为15cm。
第一混合流体漫流面3和第二混合流体漫流面4均是通过焊接与分离器本体11内壁连接，材质为2mm不锈钢；第二混合流体漫流面4的最上端与第一混合流体漫流面3之间距离为15cm。
所述的流体导入管1***分离器本体11内部，流体导入管1出口与分离器本体11内壁接触连接，流体导入管1***的弯度为30°，流体导入管1末端截面为斜切面，与垂直夹角为15°，流体导入管1出口与分离器本体11内壁有缝隙。
所述的液体阻挡吸附面包括第一液体阻挡吸附面6、第二液体阻挡吸附面7、第三液体阻挡吸附面8，所述的第一液体阻挡吸附面6为流体导入管1的内壁，所述的第二液体阻挡吸附面7水平设置且为平面，靠近第一液体阻挡吸附面6一端的第二液体阻挡吸附面7上开有1mm的通孔；所述的第三液体阻挡吸附面8向上倾斜，下端与第二液体阻挡吸附面7的一端一起焊接在分离器本体11内壁上，上端悬空，第三液体阻挡吸附面8与第二液体阻挡吸附面7的夹角为45°，第三液体阻挡吸附面8的悬空端与分离器本体11水平间距至少为2mm。
第二液体阻挡吸附面7和第一液体阻挡吸附面6之间的间距至少为15cm。
第二液体阻挡吸附面7与分离器本体11垂直，且通过焊接连接，第二液体阻挡吸附面7与第三液体阻挡吸附面8连接端的1/3处开有1mm小孔。第二液体阻挡吸附面7与第一液体阻挡吸附面6之间平行距离为15cm。第三液体阻挡吸附面8最低端与第二液体阻挡吸附面7的夹角45°通过焊接方式连接，第三液体阻挡吸附面8上端与分离器本体11之间距离为2mm。
当混合流体从流体导入管1流入时，第一液体阻挡吸附面6的内表面起到吸附、阻挡作用，暂时没有流体流入时，第一液体阻挡吸附面6的内表面起到漫流作用；流体导入管1***分离器本体11部分的上半部分外壁则是慢流面，从第二液体阻挡吸附面7和第三液体阻挡吸附面8滴下的液珠，落在第一液体阻挡吸附面6的外表面，再次向下通过漫流，进行气体分离。
第二液体阻挡吸附面7主要起到阻挡作用，主要阻挡向上分异的夹杂液珠的气体，液珠吸附在第二液体阻挡吸附面7，液珠在流动过程中再次分离气体。
第三液体阻挡吸附面8对含有微小液珠的向上运移的气体进行阻挡，吸附液珠，液珠沿面第三液体阻挡吸附面8向下运移，再次将微小液珠气体进行多次分离，进一步降低向上气体中的液珠。
所述的流体导入管1直径为2mm，材质为J55的不锈钢。
一种CO2驱油套返井采集气体的方法，具体步骤为：从油管或套管将液体、气体混合通过流体导入管1引入分离器本体11，混合流体会喷洒在混合流体喷洒面2上，气液进行分离，分离的气体向上分异，液体向下流动，液体滴撒在第一混合流体漫流面3上；气液在此分离，分离的气体向上分异，液体向下流动，液体滴撒在第二混合流体漫流面4上，气液进行分离，气体向上，液体向下经过液体出口5管线接盛；
分离的气体向上分异，经过第一混合流体漫流面3和第二混合流体漫流面4下表面时，这些漫流面对气体中的液珠进行吸附、和阻挡，气体继续向上，当气体遇到第一液体阻挡吸附面6、第二液体阻挡吸附面7和第三液体阻挡吸附面8时，这些阻挡吸附面对液珠进行阻挡和吸附，降低气体携带液体的量，已被除液的气体向上在经过气体干燥室9中颗粒的吸附，干燥的气体从气体引出管10取样或测试。
本发明可以从液体中采集气样。一般测试气体仪器，决不允许接触液体，否则，损坏仪器；本发明提供的装置可以对气样进行干燥处理，保证测试仪器测试数据正确，并能大幅度延长仪器的使用寿命。在CO2驱油提高采收率应用过程中，能及时通过该装置从油管或返液体油井的套管中采集气样，进行分析，会对注入方案及注入动态进行科学的分析，及时调整注入参数，进一步提高原油采收率技术应用水平。
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。本发明中为详细描述的装置结构及方法***，均为现有技术，本发明中将不再进行进一步的说明。
Claims (2)
1.一种CO2驱油套返井采集气体的装置，其特征在于：包括分离器本体（11）、流体导入管（1）、混合流体漫流面、液体阻挡吸附面、气体干燥室（9）、液体出口管线（5）和气体引出管（10），所述的分离器本体（11）中部与流体导入管（1）连接，流体导入管（1）***分离器本体（11）内部，且将分离器本体（11）内部分为上下两个部分，上部的分离器本体（11）内部设有液体阻挡吸附面，下部的分离器本体（11）内设有混合流体漫流面；液体出口管线（5）与分离器本体（11）下端出口连接，气体干燥室（9）设在分离器本体（11）上端，气体干燥室（9）出口与气体引出管（10）连接；
所述的气体干燥室（9）为倒漏斗状，所述的混合流体漫流面包括第一混合流体漫流面（3）和第二混合流体漫流面（4），所述的第一混合流体漫流面（3）水平设置且为平面，第二混合流体漫流面（4）位于第一混合流体漫流面（3）下端，第二混合流体漫流面（4）向下倾斜与水平面夹角为30°，第二混合流体漫流面（4）一端与分离器本体（11）内壁连接，另一端悬空，与分离器本体（11）内壁连接的第二混合流体漫流面（4）上方一端的第一混合流体漫流面（3）上设有孔；
所述的第一混合流体漫流面（3）和第二混合流体漫流面（4）均为2mm不锈钢，第一混合流体漫流面（3）和第二混合流体漫流面（4）之间的间距至少为15cm，所述的流体导入管（1）***分离器本体（11）内部，流体导入管（1）出口与分离器本体（11）内壁接触连接，流体导入管（1）***的弯度为30°，流体导入管（1）末端截面为斜切面，与垂直夹角为15°，流体导入管（1）出口与分离器本体（11）内壁有缝隙；
所述的液体阻挡吸附面包括第一液体阻挡吸附面（6）、第二液体阻挡吸附面（7）、第三液体阻挡吸附面（8），所述的第一液体阻挡吸附面（6）为流体导入管（1）的内壁，所述的第二液体阻挡吸附面（7）水平设置且为平面，靠近第一液体阻挡吸附面（6）一端的第二液体阻挡吸附面（7）上开有1mm的通孔；所述的第三液体阻挡吸附面（8）向上倾斜，下端与第二液体阻挡吸附面（7）的一端一起焊接在分离器本体（11）内壁上，上端悬空，第三液体阻挡吸附面（8）与第二液体阻挡吸附面（7）的夹角为45°，第三液体阻挡吸附面（8）的悬空端与分离器本体（11）水平间距至少为2mm，第二液体阻挡吸附面（7）和第一液体阻挡吸附面（6）之间的间距至少为15cm，所述的流体导入管（1）直径为2mm，材质为J55的不锈钢。
2.根据权利要求1所述的一种CO2驱油套返井采集气体的方法，其特征在于：具体步骤为：从油管或套管将液体、气体混合通过流体导入管（1）引入分离器本体（11），混合流体会喷洒在混合流体喷洒面（2）上，气液进行分离，分离的气体向上分异，液体向下流动，液体滴撒在第一混合流体漫流面（3）上；气液在此分离，分离的气体向上分异，液体向下流动，液体滴撒在第二混合流体漫流面（4）上，气液进行分离，气体向上，液体向下经过液体出口管线（5）接盛；
分离的气体向上分异，经过第一混合流体漫流面（3）和第二混合流体漫流面（4）下表面时，这些漫流面对气体中的液珠进行吸附、和阻挡，气体继续向上，当气体遇到第一液体阻挡吸附面（6）、第二液体阻挡吸附面（7）和第三液体阻挡吸附面（8）时，这些阻挡吸附面对液珠进行阻挡和吸附，降低气体携带液体的量，已被除液的气体向上在经过气体干燥室（9）中颗粒的吸附，干燥的气体从气体引出管（10）取样或测试。
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