便携式井口集液器设计与使用优秀PPT.ppt

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1、便携式井口集液器设计与使用第1页，本讲稿共26页概况概况小组简介小组简介选题理由选题理由设定目标设定目标提出并选择方案提出并选择方案制定对策制定对策对策实施对策实施效果评价效果评价巩固推广巩固推广总结总结第2页，本讲稿共26页苏苏里格地区气井采取井里格地区气井采取井间间串串联联、干管集、干管集输输的生的生产产工工艺艺，站内生，站内生产产分离器集液分离器集液为为全站所有全站所有单单井的井的混合液。而混合液。而苏苏里格地区井里格地区井间连续间连续性性较较差，差，单单井井产产液量大，多液量大，多层层位射孔开采，致使同一座集气站内气位射孔开采，致使同一座集气站内气井水井水质质差异性大，所以混合液差异性

2、大，所以混合液进进行的水行的水样样分析分析对单对单井生井生产产指指导导性不性不强强，达不到，达不到优优化生化生产产的目的。气的目的。气井水井水质质分析是气井分析的重要分析是气井分析的重要组组成部分，成部分，为为地地质质分析、生分析、生产动态监测产动态监测、气井泡沫排水等生、气井泡沫排水等生产产制度制制度制定提供重要依据。因此，急需要一套工定提供重要依据。因此，急需要一套工艺艺方案，在低成本，生方案，在低成本，生产产井干井干扰扰小，安全性能高的前提下小，安全性能高的前提下实实现现气井气井单单井取液，井取液，实现单实现单井水井水质质分析。分析。一、概一、概 况况图图1 苏里格气井生产工艺苏里格气井

3、生产工艺 第3页，本讲稿共26页二、小组简介二、小组简介 小组名称技术研究QC小组成立时间2010年4月本次课题实现苏里格生产模式下的气井单井取液活动日期2010年4月-2010年12月课题类型创新型小组成员8人成员受教育情况大专以上活动次数27次出勤率100%活动时间100小时小组简介：小组简介：第4页，本讲稿共26页二、小组简介二、小组简介 序号姓名性别学历受QC教育时间组内职务职务或职称1杨 鹏男大学本科100小时组 长经 理2康 宁男大学本科100小时副组长副经理3王彦良男大学本科100小时副组长副经理4张国荣男大学本科100小时副组长副经理5张海均男大学本科80小时成 员技术员6翟羽

4、佳女大学本科80小时成 员技术员7王晓冬男大学专科80小时成 员技术员8吕 伟男大学本科80小时成 员技术员小组成员简介：小组成员简介：第5页，本讲稿共26页三、三、选题理由选题理由生产需求生产需求 气井水质分析是气井分析的重要组成部分，为气井水质分析是气井分析的重要组成部分，为地质分析、生产动态监测、气井泡沫排水等生产制地质分析、生产动态监测、气井泡沫排水等生产制度制定提供重要依据。度制定提供重要依据。工艺条件工艺条件技术支撑技术支撑人员素质人员素质 苏里格生产工艺可实现各单井独立生产，井口苏里格生产工艺可实现各单井独立生产，井口具备放空、取压设施，为单井取液提供先提条件。具备放空、取压设施

5、，为单井取液提供先提条件。目前气液分离工艺成熟，重力沉降、折流分离、目前气液分离工艺成熟，重力沉降、折流分离、超滤分离等分离手段都可实现气井气液分离，为此超滤分离等分离手段都可实现气井气液分离，为此课题的研究提供技术支撑。课题的研究提供技术支撑。本本QC小组成员文化程度较高，长期奋战在采小组成员文化程度较高，长期奋战在采气生产一线，具备丰富的实践经验和扎实的专业理气生产一线，具备丰富的实践经验和扎实的专业理论知识。论知识。实实 现现 单单 井井 取取 液液 计计 量量第6页，本讲稿共26页四、设定目标四、设定目标 安全、快捷、适用、经济的完成单井取液，并在一定程度上安全、快捷、适用、经济的完成

6、单井取液，并在一定程度上实现单井产液计量。实现单井产液计量。安全性：安全性：工工艺艺、容器、容器选选用要符合天然气生用要符合天然气生产产各各项规项规范；操作范；操作过过程程风险风险性小。性小。快捷性：快捷性：单单井取液井取液过过程在程在8小小时时以内完成。以内完成。适用性：适用性：取液操作人数控制在取液操作人数控制在3人以内；取液配合人以内；取液配合车辆车辆控制控制为为1辆辆（载载重重3t以内）。以内）。经济经济性：性：研制研制费费用控制在用控制在5万元人民万元人民币币以内；使用以内；使用过过程程产产生生费费用控制在用控制在0.07万元以内。万元以内。图图2 预计目标预计目标第7页，本讲稿共2

7、6页五、提出并选择方案五、提出并选择方案方案一：将干管内目标井以外的气井关闭，由站内分离器单独方案一：将干管内目标井以外的气井关闭，由站内分离器单独 对目标井进行气液分离，收集液样。对目标井进行气液分离，收集液样。1、提出各种方案、提出各种方案小组成员采用头脑风暴法，围绕目标进行无限制的自由联想和讨论，提出小组成员采用头脑风暴法，围绕目标进行无限制的自由联想和讨论，提出许多想法和看法，初步归纳成以下三种方案。许多想法和看法，初步归纳成以下三种方案。图图3 方案一示意图方案一示意图 第8页，本讲稿共26页方案二：在气井地面管线处增加可拆卸分离器，直接在生产过方案二：在气井地面管线处增加可拆卸分离

8、器，直接在生产过 程中对该单井进行气液分离、取样。程中对该单井进行气液分离、取样。方案三：在井口压力表考克放空处增加气液分离装置，设计成方案三：在井口压力表考克放空处增加气液分离装置，设计成 常压容器。常压容器。图图4 方案二示意图方案二示意图 五、提出并选择方案五、提出并选择方案第9页，本讲稿共26页五、提出并选择方案五、提出并选择方案2、方案对比择优、方案对比择优 方案一方案一：优优点：点：可利用可利用现现有有设备进设备进行；操作行；操作简单简单。缺点：缺点：在在计计量量时时，每座站只能开一口，每座站只能开一口单单井，井，对对非目非目标标井影响太大；井影响太大；为为消除管消除管线线、分离器

9、、分离器遗遗留混合液，目留混合液，目标标井取液量必井取液量必须须增多，增多，耗耗时长时长。方案二：方案二：优优点：点：直接直接实现单实现单井取液；耗井取液；耗时较时较短；气井影响小。短；气井影响小。缺点：缺点：必必须须新增新增压压力容器力容器设备设备，审审批复批复杂杂，费费用高；要求在井口拆用高；要求在井口拆 卸卸阀门阀门，更，更换换容器，工作量大，存在一定安全容器，工作量大，存在一定安全风险风险（阀门阀门 内漏的井无法更内漏的井无法更换换）。）。方案三：方案三：优优点：点：直接直接实现单实现单井取液；耗井取液；耗时较时较短；气井影响小；安装拆卸方便；短；气井影响小；安装拆卸方便；常常压压容器

10、使用、制作容器使用、制作简单简单。缺点：缺点：必必须须合理合理设计设计内部内部结结构，达到集液目的。构，达到集液目的。第10页，本讲稿共26页小组成员讨论决定采用第三套方案来完成本课题，目前主要解决小组成员讨论决定采用第三套方案来完成本课题，目前主要解决困难：设计分离器内部结构，达到采集目的。困难：设计分离器内部结构，达到采集目的。五、提出并选择方案五、提出并选择方案序号突破内容评估综合得分选定突破口安全性快捷性适用性经济性1目标井单独进分离器取液531110不选2井口加装承压分离器553316不选3井口设置常压分离器555520选定表中：表中：优优秀：秀：5分分 一般：一般：3分分 较较差：

11、差：1分分评估及选定表评估及选定表第11页，本讲稿共26页六、制定对策六、制定对策 实现实现便携式便携式单单井集液器的井集液器的设计设计需要完成外部需要完成外部连连接、内部构造、液接、内部构造、液样储样储集三部分的集三部分的设计设计。具体分析如下。具体分析如下图图：图图5 方案三分析树状图方案三分析树状图 第12页，本讲稿共26页六、制定对策六、制定对策 整个井口集液器从无到有制造出来，需要材料、整个井口集液器从无到有制造出来，需要材料、设计设计、工、工艺艺制作等多个制作等多个环节环节相相协协作，作，经过经过小小组讨论组讨论，针对针对以上三个部分制定以上三个部分制定对对策表：策表：序号要求对策

12、目标措施完成时间负责人1连接口设计自主设计取保密封、拆卸方便、可重复使用结合压力表考克接头，设计配套接口2010年8月15日杨鹏2导管选材自主选材承压4.0MPa，可弯曲，可加工固定接头根据市面上有的承压软管选择导管2010年8月15日康宁3分离后气体排放自主设计确保集液器在使用过程为常压出气口直接与大气联通，保证孔径大于进气口2010年8月20日张海均4液体收集通道自主设计保证汇集的液样能流入储集腔在储集腔支撑上板上设计孔道，方便流入2010年8月20日杨鹏5液样储集腔自主设计保证储集液样全部流出，无积液；分离气体不得窜入储集腔下板设计斜面，上板半密封2010年8月20日王晓冬6捕液架构自主

13、设计确保气体中液滴析出、附着、汇集、下落制作筛管，改变气流方向；制作挡板，使液滴碰撞下落2010年8月27日康宁7雾状液滴捕集材料自主选材使气体中雾状液滴得以捕捉设计使用气液聚结器滤芯2010年8月21日康宁8集液器安全设计自主设计防止设备超压及内部结构损坏增大内部气体通道容量；在出口处增加档杆，增强内部结构固定2010年8月27日张海均第13页，本讲稿共26页七、对策实施七、对策实施1、对策实施、对策实施 原理：在通径原理：在通径100mm的管段内根据气体折射规律设置两层挡板，让的管段内根据气体折射规律设置两层挡板，让气体按固定角度喷入集液器，含有小液滴的气体在管壁、挡板与挡板间气体按固定角

14、度喷入集液器，含有小液滴的气体在管壁、挡板与挡板间反复碰撞，结合为大液滴，最后滑落至积液包内，达到集液目的。设计反复碰撞，结合为大液滴，最后滑落至积液包内，达到集液目的。设计出的集液器命名为出的集液器命名为 I型集液器。型集液器。图图6 I型集液器示意图型集液器示意图I型内部上挡板图图7 I型集液器内部结构型集液器内部结构集液器研制过程：集液器研制过程：第14页，本讲稿共26页2、实验验证、实验验证 对对13口井进行实验，可在口井进行实验，可在2小时内实现井口取液小时内实现井口取液4口，平口，平均取液均取液600ml，且该，且该4口井为产口井为产液量较大气井。液量较大气井。图图8 I型集液器取

15、液情况型集液器取液情况七、对策实施七、对策实施 在现场操作时发现大量雾状气在现场操作时发现大量雾状气体逃逸。以挡板靠液滴碰撞集液，体逃逸。以挡板靠液滴碰撞集液，捕集效率低，雾状液滴随气体逃逸，捕集效率低，雾状液滴随气体逃逸，下一步计划更换捕集方式。下一步计划更换捕集方式。部分逃逸气体 图图9 I型现场使用情况型现场使用情况3、效果分析、效果分析第15页，本讲稿共26页 原理：在通径原理：在通径100mm的管段内设置一头为盲端的筛管，外套气液聚的管段内设置一头为盲端的筛管，外套气液聚结器滤芯。气体由筛管一头接入，由筛孔喷出，经过气液聚结器滤芯后结器滤芯。气体由筛管一头接入，由筛孔喷出，经过气液聚

16、结器滤芯后到放空端，小液滴经过气液聚结器滤芯凝聚为大液滴滑落至积液包内，到放空端，小液滴经过气液聚结器滤芯凝聚为大液滴滑落至积液包内，达到集液目的。改进的集液器命名为达到集液目的。改进的集液器命名为 II型集液器。型集液器。图图10 II型集液器示意图型集液器示意图图图11 II型集液器内部结构型集液器内部结构集液器第一次改进过程：集液器第一次改进过程：1、对策实施、对策实施II型内部筛管七、对策实施七、对策实施第16页，本讲稿共26页 对对I型集液器未取出液的型集液器未取出液的9口井进行实验，可在口井进行实验，可在3小时内实现井口取液小时内实现井口取液6口，平均液量口，平均液量300ml，其

17、余，其余3口井经多次验证发现不产液。口井经多次验证发现不产液。图图13 I I型集液器取液情况型集液器取液情况七、对策实施七、对策实施2、实验验证、实验验证图图12 II型集液器安装示意图型集液器安装示意图第17页，本讲稿共26页 实现了对产液较小的气井取液，捕集效果明显。捕集时间较实现了对产液较小的气井取液，捕集效果明显。捕集时间较I型长。型长。聚集液滴在刚形成，体积较小时容易随气体带出，造成捕集效率低。聚集液滴在刚形成，体积较小时容易随气体带出，造成捕集效率低。分析为：气液聚结器滤芯捕集雾状液滴效果明显，弥补了分析为：气液聚结器滤芯捕集雾状液滴效果明显，弥补了I型的不足，型的不足，可从绝大

18、部分产液井中取出液样，在设计中应想办法弥补小液滴被带出可从绝大部分产液井中取出液样，在设计中应想办法弥补小液滴被带出的弊端。下一步计划修改结构。的弊端。下一步计划修改结构。七、对策实施七、对策实施3、效果分析、效果分析气液聚结器滤芯I I型 I型放空口放空口进气口进气口取液口取液口图图14 I、I I型集液器型集液器第18页，本讲稿共26页七、对策实施七、对策实施 原理：在内部结构设计上将原理：在内部结构设计上将I型集液器与型集液器与II型集液器有机结合，修改挡型集液器有机结合，修改挡板结构，增长气体通过路径，增大碰撞几率。在内部结构固定方面采用板结构，增长气体通过路径，增大碰撞几率。在内部结

19、构固定方面采用活动设计，随时可实现活动设计，随时可实现I型与型与II型之间的转换，也可同时使用，应对气井型之间的转换，也可同时使用，应对气井不同的产液情况，提高捕集效率。设计的集液器命名为不同的产液情况，提高捕集效率。设计的集液器命名为 III型集液器型集液器集液器第二次改进过程：集液器第二次改进过程：1、对策实施、对策实施图图15 I I I型集液器现场取液情况型集液器现场取液情况图图16 I I I型集液器剖面结构型集液器剖面结构第19页，本讲稿共26页挡板与管壁密封，防止带液气体逃逸新型挡板，板叶呈弧度，向下倾斜，方便收集液样汇集、下落。气液聚结器滤芯，对含液气体过滤梅花板支撑，在液体能

20、自由下落的同时，防止气体直接窜入积液腔挡板、滤芯可分离式设计，随时更换集液方式安装限定螺栓，防止挡板喷出，增强安全性积液腔斜面设计，保证液样全部流出带刻度容器储集液样，在一定程度上完成产液计量七、对策实施七、对策实施图图17 I I I型集液器示意图型集液器示意图第20页，本讲稿共26页 对全区对全区21口产液井进行实验，均可在一小时内收集到化验基本用量口产液井进行实验，均可在一小时内收集到化验基本用量（300ml）。）。2、实验验证、实验验证 改进后的改进后的III型集液器已适用于各种类型的产液井，分离效率高，装卸型集液器已适用于各种类型的产液井，分离效率高，装卸方便。增加刻度容器以后已经能

21、在一定程度上完成产液量的计量，整体方便。增加刻度容器以后已经能在一定程度上完成产液量的计量，整体使用效果良好。使用效果良好。3、效果分析、效果分析七、对策实施七、对策实施图图18 I I I型集液器筛管型集液器筛管图图19 I I I型集液器可拆卸挡板型集液器可拆卸挡板第21页，本讲稿共26页八、效果评价八、效果评价 经过小组选用经过小组选用III型便携式井口集液器对我区型便携式井口集液器对我区33口产液井取液试口产液井取液试验，能验，能100%完成取液任务，便携式井口集液器研制成功。完成取液任务，便携式井口集液器研制成功。第22页，本讲稿共26页 本次本次QC小组活动实际投入远小于预算，并达

22、到预定目标值，小组活动实际投入远小于预算，并达到预定目标值，开创了单井集液的新途径。开创了单井集液的新途径。设定目标实际完成评价安全性符合各项生产规定；操作风险小符合各项规定；使用常压容器达标快捷性单井取液过程在8小时以内完成平均1.5-2小时达标适用性操作人员3人；配合车辆1辆1人可完成操作；1辆皮卡配合（载重0.95t）达标经济性研究经费5万元；操作费用0.07万元研究经费0.42万元；操作费用10元达标八、效果评价八、效果评价 第23页，本讲稿共26页九、巩固措施和推广九、巩固措施和推广 1、巩固措施、巩固措施 经作业区领导同意，为此新设备的操作使用制定标准作业程序。经作业区领导同意，为

23、此新设备的操作使用制定标准作业程序。3、推广、推广 目前已在作业三区推广实施应用，下步计划在第五采气厂推广应目前已在作业三区推广实施应用，下步计划在第五采气厂推广应用。用。2、下步改进、下步改进 计划增加气量计量装置，在计量产液量的同时计算单井液气比计划增加气量计量装置，在计量产液量的同时计算单井液气比第24页，本讲稿共26页十、总结十、总结1、通过本次、通过本次QC小组活动，使小组成员在天然气气液分离工艺方面的认小组活动，使小组成员在天然气气液分离工艺方面的认识明显提高，更清晰的把握了气井产液规律，为下一步优化气井生产制度识明显提高，更清晰的把握了气井产液规律，为下一步优化气井生产制度打好了

24、坚实基础。打好了坚实基础。2、在整个研究过程中，小组严格按照、在整个研究过程中，小组严格按照PDCA程序进行，解决问题逻辑性强，程序进行，解决问题逻辑性强，决策阶段实事求是，恰当运用头脑风暴法，进一步提高小组成员分析、解决问题的决策阶段实事求是，恰当运用头脑风暴法，进一步提高小组成员分析、解决问题的能力。能力。3、此次、此次QC小组活动，紧抓安全为第一主旨，能在日常生产中发现问题，并创造小组活动，紧抓安全为第一主旨，能在日常生产中发现问题，并创造性的解决问题，使小组的创新能力进一步提高，为我们下一个性的解决问题，使小组的创新能力进一步提高，为我们下一个QC课题的研究建立信心。课题的研究建立信心。第25页，本讲稿共26页汇报结束！请各位评委批评指正！第26页，本讲稿共26页