一种页岩油气井地面测试及快速投产系统的制作方法
1.本实用新型涉及页岩油气开采领域，具体涉及一种页岩油气井地面测试及快速投产系统。
背景技术：
2.全球油气勘探开发已进入常规油气稳定上产、非常规油气快速发展阶段，页岩油气作为非常规油气资源的重要组成部分，是继页岩气突破后的又一热点。页岩油气主要分为海相和陆相两种，国外较多的是海相，国内储量最为丰富的主要是陆相，海相页岩具有分布面积大，分布稳定，有机质含量高，成熟度高，油气丰度高等特点，开采技术成熟，如我国涪陵页岩气田焦石坝区块。而陆相页岩热程度整体偏低、原油密度大、含蜡量高，造成其可流动性变差，并且分布面积通常较小，对技术和成本具有较强要求，其中陆相页岩油气凝析气田更是较为少见的开采难度大的类型，其兼具陆相页岩的特点，还具有复杂的流体相变情况，有时油很多，有时气很多，且含蜡量高，产出极不稳定，目前现有技术中尚无相关的开采技术。采用现有的开采技术进行陆相页岩油气凝析气田的开采，难以高效、稳定的开采。
3.现有技术在开发过程中，对新打测试井口先进行测试求产，评估其产量，将页岩气采出后统计流量进而计算产能，而该阶段的页岩气通常是放喷燃烧处理，初步处理得到的页岩油则用落地油罐存放。经过统计，以全国页岩气开发示范区焦石坝地区为例，前期十几口井的开发投产，总结出在焦石坝地区页岩气单井4个工作制(6mm、8mm、10mm、12mm)求产下，产能范围为6
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104m3/d～60
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104m3/d，在页岩气井前期放喷求产过程中，每天空放燃烧掉6
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104m3/d～60
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104m3/d天然气，若按2元/方的天然气单价计算，每天燃烧掉的页岩气的直接经济损失为12万～120万，燃烧将直接产生二氧化碳10.6吨-106吨排放。而落地油罐中的油，在罐内脱水效率低下，并未经过有效的脱水提纯处理，通常作为落地油处理，产生经济效益低下。如何减少在放喷测试求产阶段燃烧的页岩气，如何提高放喷测试求产阶段页岩油脱水效率，值得进一步关注及研讨。
技术实现要素：
4.本实用新型意在提供一种页岩油气井地面测试及快速投产系统，以减少页岩油气勘探开发过程中放喷测试阶段燃烧的页岩气。
5.为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种页岩油气井地面测试及快速投产系统，包括试气平台和试采站，试气平台包括依次连接的测试井口、捕屑器、降压管汇台、热交换器和三相分离器，三相分离器的气体出口通过并列的进站管线、测试管线一、测试管线二与放喷池连接，测试管线一和测试管线二上均连接有阀门和临界流量计，试采站包括依次连接的试采井口、水套炉、生产分离器、闪蒸分离器、高架油罐，进站管线通过回收管线与水套炉连接。
6.本方案的原理及优点是：实际应用时，测试井口采出页岩油气，试采井口采出页岩油气，页岩油气经过三相分离器将页岩气、页岩油、水分离，试采站中页岩油气经生产分离
器分离为气相和液相，气相再经过脱蜡、脱水、脱烃设备处理后得到天然气，液相经闪蒸分离器分离溶解气。通过在页岩油气井放喷测试求产阶段增加进站管线，在放喷测试阶段将页岩气汇入试采站本有气井的处理流程，经生产分离器分离后依次经过脱蜡、脱水、脱烃处理合格后，外贸计量销售给下游用户。可对待投产的测试井在放喷测试求产阶段的页岩气进行回收、处理并外销，实现测试过程的快速投产，减少放喷测试求产阶段燃烧的页岩气量，降低燃烧造成的污染排放。
7.优选的，作为一种改进，测试管线二上在临界流量计与阀门之间设有背压阀。通过背压阀可控制进站气量，保证试采站下游压力不超过允许值，当进站管线压力超过背压阀设定值背压阀自动平稳开启，超压气量可通过测试管线二进行放空，当进站管线压力低于背压阀设定值，背压阀自动关闭，这样可有效对现有技术中测试求产阶段放喷燃烧的页岩气进行采收、处理并外销，减少放喷测试求产阶段燃烧的页岩气量，降低燃烧造成的污染排放。
8.优选的，作为一种改进，三相分离器的排油口通过油路管线与落地油罐连接，落地油罐连接鹤管卸油台。这样对分离的页岩油可即时储存并输出，可靠有效的采收页岩油。
9.优选的，作为一种改进，落地油罐还通过管路与高架油罐连接，落地油罐与高架油罐之间的管路上连接有泵和阀门。这样将落地油罐中的油提升到高架油罐中，在高架油罐中页岩油的沉降时间相对延长，使得脱水效果更好，进而可将现有技术中的落地油转化为脱水更彻底的原油进行销售，获得更好的经济效益。
10.优选的，作为一种改进，三相分离器的排水口通过污水管线与污水池连接。这样可便捷排出污水。
11.优选的，作为一种改进，热交换器通过蒸汽管线连接锅炉。这样锅炉直接给热交换器供热，确保热交换器稳定高效运转。
12.优选的，作为一种改进，进站管线上连接有一体式孔板流量计。这样不再需要考虑临界流速问题，只需要有20-100kpa压差就能准确计量页岩气流量，有利于保证测试求产数据准确。
13.优选的，作为一种改进，进站管线上连接有单流阀。这样可进一步提高系统运行的安全性，有利于保证测试求产数据准确。
14.优选的，作为一种改进，降压管汇台通过放压管线与放喷池连接，降压管汇台中设有多个油嘴。通过设置油嘴可保证油气生产的稳定，凝析气场的流体相变复杂，有时油很多，有时气很多，且还含有蜡，导致生产很不稳定，如果按照现有技术的生产技术，通过水套炉的针阀来调节的话，就需要频繁的调节操作，员工的工作量很大。陆相页岩油气凝析气田在地层以下都是气，随着不断上升到井口，压力下降，部分气相会变成油，安装油嘴后，通过油嘴可一定的节流，产生保压的效果，使得压力不会快速下降，若压力下降过快，气体大量变为油，则存在井口被淹的风险，所以通过油嘴控制压力可一定程度控制该井口的采气速度，使得生产相对稳定，降低员工劳动强度。试气过程中，在降压管汇台降压后温度会降低，然后进入热交换器加热，油嘴安装在降压管汇台可充分结合降压管汇台的降压目的，配合节流，有效控制压力，保证油气开采稳定。与海相页岩气不同的是，陆相页岩油凝析气田是较为少见的气田，目前缺少相关的开采技术，通过设置不同尺寸的油嘴，可在不同的工作制下计算该井的产能，通过不同工作制下测得的稳定点，计算得到该井的准确产能。
15.优选的，作为一种改进，管线连接均采用油管短节。这样管线的连接可通过螺栓、法兰等实现，避免站内动火，保证现场安全。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
17.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
18.说明书附图中的附图标记包括：测试井口1、捕屑器2、降压管汇台3、热交换器4、三相分离器5、污水池6、落地油罐7、鹤管卸油台8、放喷池9、输送泵10、锅炉11、试采井口12、水套炉13、生产分离器14、闪蒸分离器15、高架油罐16、安全释放管线17、进站管线18、测试管线二19、测试管线一20、背压阀21、临界流量计22、单流阀23、一体式孔板流量计24。
19.实施例基本如附图1所示：一种页岩油气井地面测试及快速投产系统，包括试气平台和试采站，试气平台包括依次连接的测试井口1、捕屑器2、降压管汇台3、热交换器4和三相分离器5。降压管汇台3通过放压管线与放喷池9连接。热交换器4通过蒸汽管线连接锅炉 11。三相分离器5的排油口通过油路管线与落地油罐7连接，落地油罐7连接鹤管卸油台8。三相分离器5的排水口通过污水管线与污水池6连接。三相分离器5的放空出口通过安全释放管线17与放喷池9连通，三相分离器5的气体出口通过并列的进站管线18、测试管线一20、测试管线二19与放喷池9连接，测试管线一20和测试管线二19上均连接有阀门和临界流量计22。测试管线二19上在临界流量计22与阀门之间设有背压阀21，背压阀21采用 kimray气动薄膜阀。
20.试采站包括依次连接的试采井口12、水套炉13、生产分离器14、闪蒸分离器15，进站管线18通过回收管线与水套炉13连接。进站管线18上连接有单流阀23和一体式孔板流量计24。闪蒸分离器15连接高架油罐16，落地油罐7还通过管路与高架油罐16连接，落地油罐7与高架油罐16之间的管路上连接有输送泵10和阀门。管线连接均采用油管短节和法兰连接。
21.具体实施过程如下：试采站进行页岩气的试采，试采井口12的油气经过水套炉13加热降粘后进入生产分离器14，生产分离器14将气相与液相分离，气相依次经过脱蜡、脱水、脱烃处理合格后，进入销售环节。液相经过闪蒸分离器15由于压力降低使得液相中的溶解气分离，分离的溶解气通过试采站中的分液包后作为站内水套炉和员工生活燃气使用。分离溶解气后的油进入高架油罐16。
22.试气平台处，测试井口1的油气经过捕屑器2捕获桥塞碎屑，经过降压管汇台3降压处理后进入热交换器4，在热交换器4中加热降低粘度后进入三相分离器5，在三相分离器5 中分离为页岩气、污水和页岩油，污水通过污水管线排放到污水池6。在实际测试及快速投产过程中，测试井口1的油气经过三相分离器5后，仅从进站管线18和测试管线二19通过，安全释放管线17和测试管线一20作为现有技术中试气平台的结构，在本方案实施过程中保持关闭，可作为备用通道或紧急放空通道。进站管线18连通至试采站的水套炉13，通过水套炉13加热后进入生产分离器14，在生产分离器14中试采井口12输送的气分离液相后与进站管线18输送的气一起进入脱蜡、脱水、脱烃设备，依次经过脱蜡、脱水、脱烃处理，然后外输进
入销售环节。进站管线18工作过程中通过测试管线二19上的背压阀21可控制进站气量，保证试采站下游压力不超过允许值，当进站管线18压力超过背压阀21设定值时，本实施例中示例为1.5mpa，背压阀21自动平稳开启，超压气量可通过测试管线二19进入放喷池进行放空。当进站管线18压力低于背压阀21设定值时，背压阀21自动关闭，测试管线二19也关闭，三相分离器5分离的气体全部通过进站管线18进入水套炉13进行生产外销，通过进站管线18上的一体式孔板流量计24可保证测试求产数据准确，进而测试求产过程的页岩气不再放喷燃烧，减少浪费，减少燃烧产生的污染排放，且增加了产能，提高了经济效益。三相分离器5分离的页岩油通过油路管线进入落地油罐7存放，进一步输送到鹤管卸油台8输出作为落地油售卖。试采站生产分离器14分离的液相在闪蒸分离器15进一步分离，将溶解气分离后输出用于试采站内水套炉13及员工生活的燃气，分离得到的油再输送到高架油罐16中。落地油罐7中的落地油还通过输送泵10送至试采站的高架油罐16，在高架油罐16中页岩油沉降时间得到延长，使得页岩油取得更好的脱水效果，高架油罐16中沉降的页岩油输出可作为原油销售。这样将试气平台的测试油气在测试求产的同时分离输入到试采站，实现测试放喷过程中页岩气的回收、处理及外销，降低燃烧造成的污染排放，保证测试求产数据准确，同时对测试求产过程的页岩油进行高效脱水，在测试的同时完成快速投产。
23.以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
技术特征：
1.一种页岩油气井地面测试及快速投产系统，其特征在于：包括试气平台和试采站，试气平台包括依次连接的测试井口、捕屑器、降压管汇台、热交换器和三相分离器，所述三相分离器的气体出口通过并列的进站管线、测试管线一、测试管线二与放喷池连接，测试管线一和测试管线二上均连接有阀门和临界流量计，所述试采站包括依次连接的试采井口、水套炉、生产分离器、闪蒸分离器、高架油罐，所述进站管线通过回收管线与所述水套炉连接。2.根据权利要求1所述的一种页岩油气井地面测试及快速投产系统，其特征在于：所述测试管线二上在临界流量计与阀门之间设有背压阀。3.根据权利要求1所述的一种页岩油气井地面测试及快速投产系统，其特征在于：所述三相分离器的排油口通过油路管线与落地油罐连接，落地油罐连接鹤管卸油台。4.根据权利要求3所述的一种页岩油气井地面测试及快速投产系统，其特征在于：所述落地油罐还通过管路与所述高架油罐连接，落地油罐与高架油罐之间的管路上连接有泵和阀门。5.根据权利要求1所述的一种页岩油气井地面测试及快速投产系统，其特征在于：所述三相分离器的排水口通过污水管线与污水池连接。6.根据权利要求1所述的一种页岩油气井地面测试及快速投产系统，其特征在于：所述热交换器通过蒸汽管线连接锅炉。7.根据权利要求1所述的一种页岩油气井地面测试及快速投产系统，其特征在于：所述进站管线上连接有一体式孔板流量计。8.根据权利要求1所述的一种页岩油气井地面测试及快速投产系统，其特征在于：所述进站管线上连接有单流阀。9.根据权利要求1所述的一种页岩油气井地面测试及快速投产系统，其特征在于：所述降压管汇台通过放压管线与放喷池连接，降压管汇台中设有多个油嘴。10.根据权利要求1-9任一所述的一种页岩油气井地面测试及快速投产系统，其特征在于：管线连接均采用油管短节。
技术总结
本实用新型涉及页岩油气开采领域，公开了一种页岩油气井地面测试及快速投产系统，包括试气平台和试采站，试气平台包括依次连接的测试井口、捕屑器、降压管汇台、热交换器和三相分离器，三相分离器的气体出口通过并列的进站管线、测试管线一、测试管线二与放喷池连接，测试管线一和测试管线二上均连接有阀门和临界流量计，试采站包括依次连接的试采井口、水套炉、生产分离器、闪蒸分离器，进站管线通过回收管线与水套炉连接。本实用新型可减少在放喷测试求产阶段燃烧的页岩气，提高放喷测试求产阶段页岩油脱水效率。页岩油脱水效率。页岩油脱水效率。
