一種氣井全生命周期工藝試驗系統技術方案

本發明專利技術屬于氣井工藝試驗技術領域，具體提供了一種氣井全生命周期工藝試驗系統，包括空氣壓縮機、水罐、儲氣井、柱塞泵、氣液混合精確控制注入系統、輸入管匯、工藝試驗井、節流管匯、自動分離計量系統、消聲過濾循環利用系統、污水收集、井下多點參數直讀測試解釋系統和可視化監控操作集成系統，氣井全生命周期工藝試驗系統解決了井下作業過程中的誘噴排液、排水采氣、井下節流、氣井修井等作業工藝一直因為缺乏必要的試驗平臺而無法實現參數優化與效果驗證的問題，氣井全生命周期工藝試驗系統可以進行氣井全生命周期工藝模擬及工程試驗，包括氣井壓后排液、低壓氣井誘噴排液、排水采氣、井下節流、修井工藝等施工工藝驗證性試驗與作業參數優化，以及帶壓作業、連續油管作業工藝模擬與試驗。

A full life cycle process test system for gas wells

The invention belongs to the field of test technology of gas wells, in particular provides a well lifecycle process test system, including air compressor, water tank, gas storage well, plunger pump, gas-liquid mixing and precise control of injection system, input manifold, process test wells, choke manifold and automatic separation metering system, recycling system, noise filtering sewage collection, downhole multi parameter reading test interpretation system and visualization operation monitoring integrated system, wells lifecycle process test system solves the problems in the process of downhole operation induced spraying drainage, drainage gas, downhole throttling, well workover operation process has been because of the lack of necessary test platform to realize parameter optimization and validation the effect of the test system, process gas lifecycle can be well the whole life cycle of process simulation and engineering test Well, including the discharge pressure, low pressure gas well induced flow, water drainage and gas production, downhole throttling, workover and other construction process validation test and optimization of operating parameters, and pressure operation, continuous operation process simulation and test of tubing.

【技術實現步驟摘要】
一種氣井全生命周期工藝試驗系統
本專利技術屬于氣井工藝試驗
，具體涉及一種氣井全生命周期工藝試驗系統。
技術介紹
目前氣井增產改造后返排率低，生產過程中井底積液，節流器、氣舉閥失效嚴重，已成為困擾氣田生產的主要因素，井下作業過程中的誘噴排液、排水采氣、井下節流、氣井修井等作業工藝一直因為缺乏必要的的試驗平臺而無法實現參數優化與效果驗證，技術多年躊躇不前，氣井帶壓作業、連續油管作業等新工藝新技術直接上井試驗存在較大風險。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種氣井全生命周期工藝試驗系統，可以進行氣井全生命周期工藝模擬及工程試驗，包括氣井壓后排液、低壓氣井誘噴排液、排水采氣、井下節流、修井工藝等施工工藝驗證性試驗與作業參數優化，以及帶壓作業、連續油管作業工藝模擬與試驗。為此，本專利技術提供了一種氣井全生命周期工藝試驗系統，包括空氣壓縮機、水罐、儲氣井、柱塞泵、氣液混合精確控制注入系統、輸入管匯、工藝試驗井、節流管匯、自動分離計量系統、消聲過濾循環利用系統、污水收集、井下多點參數直讀測試解釋系統和可視化監控操作集成系統，所述空氣壓縮機連接儲氣井，水罐連接柱塞泵，儲氣井和柱塞泵連接氣液混合精確控制注入系統，氣液混合精確控制注入系統、輸入管匯、工藝試驗井、節流管匯、自動分離計量系統、消聲過濾循環利用系統和污水收集依次串聯連接，消聲過濾循環利用系統連接水罐，儲氣井、柱塞泵、氣液混合精確控制注入系統和井下多點參數直讀測試解釋系統分別與可視化監控操作集成系統連接。所述的氣液混合精確控制注入系統工作壓力70MPa，注入流量為液量0～720m3/d，氣量1000～100000Nm3/d，混合比例為液量0～100％，氣量0～100％，計量精度為液量0.5％，氣量1％。所述的工藝試驗井為雙層套管大斜度工藝試驗井，工作壓力為70Mpa，井筒為大斜度井，井深1700m，直井段1200m和斜井段500m，垂直井深1500m，斜度80°，斜井段平緩，采用73/4〞技術套管、51/2〞施工套管和27/8〞作業油管。所述的消聲過濾循環利用系統包括放空消聲系統和過濾系統，放空消聲系統與自動分離計量系統的氣體出口連接，過濾系統的進口與自動分離計量系統的液體出口連接，過濾系統包括清水出口和污水出口，清水出口與水罐連接，污水出口與污水收集連接。所述的井下多點參數直讀測試解釋系統包括井下測量短節、高速信號傳輸電纜和地面供電及數據采集控制存儲系統，所述的井下測量短節、高速信號傳輸電纜和地面供電及數據采集控制存儲系統依次串聯連接，地面供電及數據采集控制存儲系統和可視化監控操作集成系統連接。所述的氣井全生命周期工藝試驗系統還包括攝像頭、視頻編碼器和網絡變換機，攝像頭、視頻編碼器、網絡變換機和可視化監控操作集成系統依次串聯連接。所述的井下多點參數直讀測試解釋系統最高工作壓力100MPa，最高工作溫度150℃，壓力測量范圍0～100MPa，溫度測量范圍0～150℃；地面供電及數據采集控制存儲系統單次連續工作30天以上。所述的儲氣井和柱塞泵的工作壓力為70Mpa。本專利技術的有益效果：本專利技術提供的這種氣井全生命周期工藝試驗系統，包括空氣壓縮機、水罐、儲氣井、柱塞泵、氣液混合精確控制注入系統、輸入管匯、工藝試驗井、節流管匯、自動分離計量系統、消聲過濾循環利用系統、污水收集、井下多點參數直讀測試解釋系統和可視化監控操作集成系統，所述空氣壓縮機連接儲氣井，水罐連接柱塞泵，儲氣井和柱塞泵連接氣液混合精確控制注入系統，氣液混合精確控制注入系統、輸入管匯、工藝試驗井、節流管匯、自動分離計量系統、消聲過濾循環利用系統和污水收集依次串聯連接，消聲過濾循環利用系統連接水罐，儲氣井、柱塞泵、氣液混合精確控制注入系統和井下多點參數直讀測試解釋系統分別與可視化監控操作集成系統連接，因此，該氣井全生命周期工藝試驗系統可以進行氣井全生命周期工藝模擬及工程試驗，包括氣井壓后排液、低壓氣井誘噴排液、排水采氣、井下節流、修井工藝等施工工藝驗證性試驗與作業參數優化，以及帶壓作業、連續油管作業工藝模擬與試驗。附圖說明以下將結合附圖對本專利技術做進一步詳細說明。圖1為氣井全生命周期工藝試驗系統的原理框圖。圖2為可視化監控操作集成系統原理框圖。附圖標記說明：101空氣壓縮機；102水罐；103儲氣井；104柱塞泵；105氣液混合精確控制注入系統；106輸入管匯；107工藝試驗井；108節流管匯；109自動分離計量系統；110消聲過濾循環利用系統；111污水收集；11011放空消聲系統；1102過濾系統；11021清水出口；11022污水出口；2井下多點參數直讀測試解釋系統；3可視化監控操作集成系統；201井下溫度壓力多點測試短節；202高速信號傳輸電纜；203地面數據采集控制存儲系統；20攝像頭；204防爆攝像頭；205高清攝像頭；206視頻編碼器；207網絡變換機。具體實施方式實施例1：如圖1和圖2所示，一種氣井全生命周期工藝試驗系統，包括空氣壓縮機101、水罐102、儲氣井103、柱塞泵104、氣液混合精確控制注入系統105、輸入管匯106、工藝試驗井107、節流管匯108、自動分離計量系統109、消聲過濾循環利用系統110、污水收集111、井下多點參數直讀測試解釋系統2和可視化監控操作集成系統3，所述空氣壓縮機101連接儲氣井103，水罐102連接柱塞泵104，儲氣井103和柱塞泵104連接氣液混合精確控制注入系統105，氣液混合精確控制注入系統105、輸入管匯106、工藝試驗井107、節流管匯108、自動分離計量系統109、消聲過濾循環利用系統110和污水收集111依次串聯連接，消聲過濾循環利用系統110連接水罐102，儲氣井103、柱塞泵104、氣液混合精確控制注入系統105和井下多點參數直讀測試解釋系統2分別與可視化監控操作集成系統3連接。所述的氣液混合精確控制注入系統105、自動分離計量系統109、消聲過濾循環利用系統110、井下多點參數直讀測試解釋系統2和可視化監控操作集成系統3均為現有技術。模擬試驗時，空氣由空氣壓縮機101壓縮后注入儲氣井103；水罐102的水流入柱塞泵104；儲氣井103的氣體和柱塞泵104的液體注入氣液混合精確控制注入系統105；均勻混合后，混合氣液經輸入管匯106注入工藝試驗井107；107工藝試驗井的返出氣液經節流管匯108進入自動分離計量系統109；經自動分離計量系統109分離后氣液進入消聲過濾循環利用系統110；過濾后污水由污水收集111，過濾后清水流入水罐102。本專利技術的系統可以氣井壓后排液、低壓氣井誘噴排液、排水采氣、井下節流、修井工藝等施工工藝驗證性試驗與作業參數優化，以及帶壓作業、連續油管作業工藝模擬與試驗，提升工藝技術水平。實施例2：如圖1所示，在實施例1的基礎上，所述的氣液混合精確控制注入系統105工作壓力70MPa，注入流量為液量0～720m3/d，氣量1000～100000Nm3/d，混合比例為液量0～100％，氣量0～100％，計量精度為液量0.5％，氣量1％。有利于開展理論研究及接近工況條件下的工具性能評價及工藝模擬實驗，能夠縮工藝、工具、裝備短研發進程。所述氣液混合精確控制注入系統105用于試驗井試驗時，將氣、液兩相按照不同比例進行本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種氣井全生命周期工藝試驗系統，其特征在于：包括空氣壓縮機(101)、水罐(102)、儲氣井(103)、柱塞泵(104)、氣液混合精確控制注入系統(105)、輸入管匯(106)、工藝試驗井(107)、節流管匯(108)、自動分離計量系統(109)、消聲過濾循環利用系統(110)、污水收集(111)、井下多點參數直讀測試解釋系統(2)和可視化監控操作集成系統(3)，所述空氣壓縮機(101)連接儲氣井(103)，水罐(102)連接柱塞泵(104)，儲氣井(103)和柱塞泵(104)連接氣液混合精確控制注入系統(105)，氣液混合精確控制注入系統(105)、輸入管匯(106)、工藝試驗井(107)、節流管匯(108)、自動分離計量系統(109)、消聲過濾循環利用系統(110)和污水收集(111)依次串聯連接，消聲過濾循環利用系統(110)連接水罐(102)，儲氣井(103)、柱塞泵(104)、氣液混合精確控制注入系統(105)和井下多點參數直讀測試解釋系統(2)分別與可視化監控操作集成系統(3)連接。

【技術特征摘要】
1.一種氣井全生命周期工藝試驗系統，其特征在于：包括空氣壓縮機(101)、水罐(102)、儲氣井(103)、柱塞泵(104)、氣液混合精確控制注入系統(105)、輸入管匯(106)、工藝試驗井(107)、節流管匯(108)、自動分離計量系統(109)、消聲過濾循環利用系統(110)、污水收集(111)、井下多點參數直讀測試解釋系統(2)和可視化監控操作集成系統(3)，所述空氣壓縮機(101)連接儲氣井(103)，水罐(102)連接柱塞泵(104)，儲氣井(103)和柱塞泵(104)連接氣液混合精確控制注入系統(105)，氣液混合精確控制注入系統(105)、輸入管匯(106)、工藝試驗井(107)、節流管匯(108)、自動分離計量系統(109)、消聲過濾循環利用系統(110)和污水收集(111)依次串聯連接，消聲過濾循環利用系統(110)連接水罐(102)，儲氣井(103)、柱塞泵(104)、氣液混合精確控制注入系統(105)和井下多點參數直讀測試解釋系統(2)分別與可視化監控操作集成系統(3)連接。2.如權利要求1所述的氣井全生命周期工藝試驗系統，其特征在于：所述的氣液混合精確控制注入系統(105)工作壓力70MPa，注入流量為液量0～720m3/d，氣量1000～100000Nm3/d，混合比例為液量0～100％，氣量0～100％，計量精度為液量0.5％，氣量1％。3.如權利要求1所述的氣井全生命周期工藝試驗系統，其特征在于：所述的工藝試驗井(107)為雙層套管大斜度工藝試驗井，工作壓力為70Mpa，井筒為大斜度井，井深1700m，直井段1200m和斜井段500m，垂直井深1500m，斜度80°，斜井段平緩，采用73/4〞技術套管、51/2〞施工套管和27/8〞作業油管。4...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫虎，韓靜靜，徐迎新，王祖文，吳簡，馬小龍，張冕，陳文博，席仲琛，謝濤，尤文浩，嚴勛，
申請(專利權)人：中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術作業公司，
類型：發明
國別省市：陜西,61