專利名稱：小型高壓天然氣井處理利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種小型天然氣井處理利用系統(tǒng)，尤其是一種無工業(yè)開采價值的小型高壓天然氣井的處理利用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在天然氣勘探開發(fā)過程中，由于地質(zhì)、氣層的不規(guī)則性和不可預(yù)見性，形成了部分邊遠、低效的小氣井，它們遠離主管線和消費市場，其天然氣產(chǎn)量少，井口壓力高，有的小氣井中還含有硫化氫，沒有工業(yè)開采價值。以我國四川省為例，這部分邊遠低效小氣井共有幾百口，每口井占地7畝左右，分散在各個鄉(xiāng)村，每一個小氣井，就是一個危險源，如果長期不治理、防腐，無專人管理、泄壓放空，就有可能發(fā)生穿孔、泄漏、著火、爆炸等危害。如果采用合理開發(fā)，綜合利用，不斷降低井口壓力，逐步治理和消除這類安全隱患，退地還耕還林，就相當(dāng)于增加了幾千畝可使用土地。根據(jù)石油行業(yè)Q/SH0003.1-2004《天然氣井工程安全技術(shù)規(guī)范》標準規(guī)定，無工業(yè)開采價值的廢棄井，必須采取封堵措施，才能徹底消除這些安全隱患。仍以我國四川省為例，當(dāng)?shù)氐氖凸芾聿块T為了逐步治理這些安全隱患，專門安排幾千萬元資金，對這類井進行全面調(diào)查，分別處理，有針對性的進行壓井和封堵，希望在徹底消除安全隱患后，將井場土地或山地退耕還種還林。
但是，就以上這些被廢棄的小型天然氣井來說，它們雖然是一個安全隱患，但又是一種寶貴的資源。當(dāng)前，我國能源十分緊缺，黨中央提出建設(shè)節(jié)約型社會，這些被廢棄的小型天然氣井內(nèi)存留的無工業(yè)開采價值的天然氣，對企業(yè)和附近居民來講，是一種安全隱患，但對國家、社會來講，又是一種財富。因此，如何合理地開發(fā)利用這些從表面上看似乎沒有工業(yè)開采價值的天然氣，變廢為寶，造福社會，是一個長期存在而沒有得到解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即是提供一種能夠逐步消除安全隱患、合理利用廢棄的天然氣井內(nèi)所存留天然氣的天然氣井處理利用系統(tǒng)。
通過分析我們發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有廢棄的天然氣井內(nèi)所存留天然氣之所以沒有經(jīng)濟開采價值，是因為如果直接采用現(xiàn)有天然氣的開采方式，將會使用較為昂貴的設(shè)備和鋪設(shè)較長的輸氣管線。如上所述，由于這些廢棄的小氣井通常地處邊遠，即遠離主管線和消費市場，且天然氣產(chǎn)量少，與高昂的投資及管理費用相比較，其回報率過低，從而造成其沒有工業(yè)開采價值。但是，如果能夠針對這類小氣井提供一種結(jié)構(gòu)盡量簡單、安全可靠、投資成本很低(相對于現(xiàn)有天然氣開采系統(tǒng)而言)的天然氣井處理利用系統(tǒng)，則可以在低產(chǎn)氣量的情形下收回投資成本，進而能夠配合農(nóng)村小城鎮(zhèn)建設(shè)，將小氣井天然氣運送或輸送出來就地銷售，變閑置資產(chǎn)為有效資產(chǎn)，為企業(yè)增加一定的經(jīng)濟效益。從經(jīng)濟及社會效益的角度分析，如果將四川省上百口小氣井的閑置資源充分利用起來，一口小氣井每天回收1000方天然氣，上百口小氣井每天將收20至30多萬方天然氣，可以解決上百個小城鎮(zhèn)的居民的用氣問題。同時，還自然地消除了小氣井帶來的安全隱患，可以完全實現(xiàn)井場土地或山地逐步退耕還種還林。
另外，如果能夠?qū)@部分小氣井進行開采利用，就可以了解這些含氣構(gòu)造氣層的孔隙度、滲透率、氣層連通性、是否產(chǎn)水等情況，摸清氣藏儲藏情況，為進一步開發(fā)利用這些含氣構(gòu)造打下基礎(chǔ)。
因此，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、投資成本低的處理利用系統(tǒng)是解決上述小氣井問題的關(guān)鍵。只要有了這樣一種處理利用系統(tǒng)，就能夠讓這些廢棄天然氣井內(nèi)所存留的天然氣重新具有一定的工業(yè)開采價值，并相應(yīng)解決前述長期存在且沒有得到解決的技術(shù)問題。
依據(jù)上述思路，本發(fā)明提供了一種小型高壓天然氣井處理利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括天然氣井氣體引出管、天然氣過濾、脫水分離器和天然氣分離干燥器，所述天然氣過濾、脫水分離器具有進氣口和出氣口，所述天然氣分離干燥器具有氣體進口和氣體出口，所述天然氣井氣體引出管與天然氣過濾、脫水分離器的進氣口相連通，所述天然氣過濾、脫水分離器的出氣口經(jīng)連通管與天然氣分離干燥器的氣體進口相連通，所述天然氣分離干燥器的氣體出口由氣體閥門控制。
在本發(fā)明中，上述天然氣過濾、脫水分離器可以直接采用現(xiàn)有的市售產(chǎn)品，如四川什邡化工機械廠生產(chǎn)的PN25DN300型高壓天然氣過濾、脫水分離器以及四川化工機械廠生產(chǎn)的高壓天然氣過濾、脫水分離器等；上述天然氣分離干燥器也可以直接采用現(xiàn)有的市售產(chǎn)品，如重慶空氣壓縮機廠生產(chǎn)的GZQ-1000/25型天然氣分離干燥器、四川自貢壓縮機廠生產(chǎn)的天然氣分離干燥器等。
本發(fā)明中的小型高壓天然氣井處理利用系統(tǒng)可以根據(jù)井內(nèi)含氣量的大小，做成固定式或移動式(如車載撬裝式等)。
在使用本發(fā)明的小型高壓天然氣井處理利用系統(tǒng)時，可以將本系統(tǒng)的天然氣井氣體引出管與上述小型天然氣井的氣筒排氣口相連接，這樣，當(dāng)開啟小型天然氣井的氣筒排氣口控制閥門時，氣筒內(nèi)存留的高壓天然氣就會經(jīng)天然氣井氣體引出管進入天然氣過濾、脫水分離器，在該天然氣過濾、脫水分離器內(nèi)脫去大量水分后，再經(jīng)連通管進入天然氣分離干燥器，進入天然氣分離干燥器的天然氣在該裝置內(nèi)得到進一步的干燥之后，最后由天然氣分離干燥器的氣體出口處輸出，成為可以使用的車用壓縮天然氣或民用天然氣。
在本發(fā)明的系統(tǒng)中，天然氣過濾、脫水分離器和天然氣分離干燥器在工作時均會排出從天然氣中分離出的污水，這些分離出的污水均可以排入污水容器(污水罐或污水池)并采用現(xiàn)有技術(shù)進行處理，該污水處理方法不屬于本發(fā)明的內(nèi)容，此處不再贅述。
對于通過上述方法得到的天然氣來說，其進一步的處理利用方法可以有多種，本發(fā)明特別推薦采用以下兩種1、直接鋪設(shè)與周邊用戶的燃具相連通的短途管道，在對天然氣減壓而達到民用氣的使用標準后，讓小型天然氣井周邊的用戶就近使用天然氣；2、采用汽車將天然氣運送給用戶。
在采用汽車將天然氣運送給用戶時，可以采用現(xiàn)有的壓縮天然氣(CNG)輸送技術(shù)、天然氣吸附式儲運(ANG)技術(shù)等。從經(jīng)濟性考慮，本發(fā)明特別推薦采用壓縮天然氣(CNG)的輸送方式。
在采用壓縮天然氣(CNG)輸送方式時，若本系統(tǒng)中天然氣分離干燥器的氣體出口處輸出的天然氣壓力未能達到技術(shù)要求，可以在天然氣分離干燥器的氣體出口處進一步設(shè)置氣體增壓裝置。
在現(xiàn)有技術(shù)中，從小氣井現(xiàn)場將天然氣用汽車運輸?shù)接脩?，有三種方案可供選擇(1)用天海工業(yè)有限公司“儲氣式特種集裝箱”，20噸20MPa的CNG的集裝箱運輸車一次可載2300方壓縮天然氣，每方天然氣100公里的運行成本一般在0.7元左右，運輸成本較高。
(2)采用新奧集團“高壓氣體運輸半掛車”，30噸車可載天然氣4550標方，每方天然氣100公里的運行成本一般在0.60元左右，運輸成本低于第一種方案。
(3)采用專利號為ZL02222522.6的“運輸用輕質(zhì)鋼管式高壓儲氣柜”專利產(chǎn)品，10噸車可載天然氣2300方，每方天然氣100公里的運行成本一般在0.35元左右，運輸成本較低。由于前兩種方案運輸成本高，車輛噸位大，井場公路和轉(zhuǎn)彎半徑都不能滿足運輸要求，所以，本發(fā)明推薦采用“運輸用輕質(zhì)鋼管式高壓儲氣柜”專利技術(shù)，可以實現(xiàn)經(jīng)濟運營、達到互利雙贏的目的。
采用“運輸用輕質(zhì)鋼管式高壓儲氣柜”專利產(chǎn)品的投資成本分析如下利用“運輸用輕質(zhì)鋼管式高壓儲氣柜”專利產(chǎn)品運輸小氣井天然氣，一般每口井測試產(chǎn)量1萬多方，每天可產(chǎn)天然氣3000方左右，估算總投資200萬元，其中專利產(chǎn)品及運輸部分投資80萬元，首末站投資120萬元。每方氣運輸成本0.35元，增壓費0.15元，可考慮0.05元的利潤及安全風(fēng)險，倒算井口氣價可定為0.35元/方左右，業(yè)主和投資方都有效益。
需要說明的是，本發(fā)明所提供的小型高壓天然氣井處理利用系統(tǒng)主要用于產(chǎn)量在100方至10000方/天左右的不含硫小氣井，其天然氣的硫化氫含量小于20Mg/L。這種利用方案相對比較簡單，投資較少，可以采用小氣井的井筒儲氣，利用本系統(tǒng)在井口高壓分離脫水干燥。在采用壓縮天然氣(CNG)的輸送方式時，可以根據(jù)氣井產(chǎn)量，每天裝車，運到用戶使用。通過不斷取用小氣井內(nèi)的天然氣，不斷降低井口壓力，當(dāng)小氣井無氣或壓力降低后，先灌注井隊廢棄重泥漿，然后注水泥封堵，徹底消除這些安全隱患。
通過以上分析可以看出，本發(fā)明提供的小型高壓天然氣井處理利用系統(tǒng)完全滿足了結(jié)構(gòu)簡單、投資成本低的要求，該技術(shù)方案簡便易行，可以低成本地解決廢棄小氣井的天然氣開采利用問題，既消除了安全隱患，又能夠?qū)⒋罅勘徽加玫木畧鐾恋鼗蛏降赝烁€種還林，還開采利用了寶貴的天然氣資源，從而能夠帶來巨大的社會效益和經(jīng)濟效益，解決了一個長期存在而沒有得到解決的技術(shù)問題。
本發(fā)明的內(nèi)容結(jié)合以下實施例作更進一步的說明，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅限于實施例中所涉及的內(nèi)容。


圖1是實施例中小型高壓天然氣井處理利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本實施例中的小型高壓天然氣井處理利用系統(tǒng)包括天然氣井氣體引出管1、天然氣過濾、脫水分離器2和天然氣分離干燥器3，所述天然氣過濾、脫水分離器2具有進氣口4和出氣口5，所述天然氣分離干燥器3具有氣體進口6和氣體出口7，所述天然氣井氣體引出管1與天然氣過濾、脫水分離器的進氣口4相連通，所述天然氣過濾、脫水分離器的出氣口5經(jīng)連通管8與天然氣分離干燥器的氣體進口6相連通，所述天然氣分離干燥器的氣體出口7由氣體閥門9控制。
本實施例還在天然氣分離干燥器的氣體出口7處設(shè)置有氣體增壓裝置10(本例中為汽車CNG壓縮機)。
另外，在本實施例中，還設(shè)置有用于處理天然氣過濾、脫水分離器2所分離出的污水的污水處理罐11。同時，為了監(jiān)測天然氣過濾、脫水分離器的進氣口4處的氣壓，在該處的天然氣井氣體引出管1上設(shè)置有氣體壓力表14。
在使用本實施例中的小型高壓天然氣井處理利用系統(tǒng)時，可以將本系統(tǒng)的天然氣井氣體引出管1與小型天然氣井的氣筒排氣口12相連接，這樣，當(dāng)開啟小型天然氣井的氣筒排氣口控制閥門13時，氣筒內(nèi)存留的高壓天然氣就會經(jīng)天然氣井氣體引出管1進入天然氣過濾、脫水分離器2，在該天然氣過濾、脫水分離器2內(nèi)脫去大量水分后，再經(jīng)連通管8進入天然氣分離干燥器3，進入天然氣分離干燥器3的天然氣在該裝置內(nèi)得到進一步的干燥之后，最后由天然氣分離干燥器的氣體出口7處輸出，成為可以使用的車用壓縮天然氣或民用天然氣。
對于通過上述方法得到的天然氣來說，本實施例采用以下兩種方法對其進行利用1、采用安裝有前述“運輸用輕質(zhì)鋼管式高壓儲氣柜”專利產(chǎn)品的天然氣運輸車15運載壓縮天然氣(CNG)；2、鋪設(shè)短途管道16，直接將天然氣輸送給用戶。
權(quán)利要求
1.一種小型高壓天然氣井處理利用系統(tǒng)，其特征是包括天然氣井氣體引出管、天然氣過濾、脫水分離器和天然氣分離干燥器，所述天然氣過濾、脫水分離器具有進氣口和出氣口，所述天然氣分離干燥器具有氣體進口和氣體出口，所述天然氣井氣體引出管與天然氣過濾、脫水分離器的進氣口相連通，所述天然氣過濾、脫水分離器的出氣口經(jīng)連通管與天然氣分離干燥器的氣體進口相連通，所述天然氣分離干燥器的氣體出口由氣體閥門控制。
2.如權(quán)利要求1所述的天然氣井處理利用系統(tǒng)，其特征是在天然氣分離干燥器的氣體出口處設(shè)置有氣體增壓裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無工業(yè)開采價值的小型高壓天然氣井的處理利用系統(tǒng)。本處理利用系統(tǒng)的特征是包括天然氣井氣體引出管、天然氣過濾、脫水分離器和天然氣分離干燥器，所述天然氣過濾、脫水分離器具有進氣口和出氣口，所述天然氣分離干燥器具有氣體進口和氣體出口，所述天然氣井氣體引出管與天然氣過濾、脫水分離器的進氣口相連通，所述天然氣過濾、脫水分離器的出氣口經(jīng)連通管與天然氣分離干燥器的氣體進口相連通，所述天然氣分離干燥器的氣體出口由氣體閥門控制。本處理利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、投資成本低，技術(shù)方案簡便易行，可以低成本地解決廢棄小氣井的天然氣開采利用問題，從而能夠帶來巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。
文檔編號E21B43/34GK1920249SQ20061002175
公開日2007年2月28日 申請日期2006年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月4日
發(fā)明者王達勝, 劉乾忠, 管勇 申請人:王達勝, 劉乾忠, 管勇