專利名稱：一種儲氣庫井口注采合一的模塊結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種儲氣庫地面建設(shè)工程中單井井口的采氣節(jié)流、計量、關(guān)斷和注氣計量、關(guān)斷的注采合一的工藝，特別是一種儲氣庫井口注采合一的模塊結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
1、國內(nèi)天然氣需求量巨大，調(diào)峰供氣能力要求高。隨著國家西氣東輸?shù)却笮吞烊粴夤羌茌敋夤艿赖慕ǔ桑掠翁烊粴庥脩粞该桶l(fā)展，作為清潔、高效、環(huán)保能源的天然氣在國民經(jīng)濟的建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。從國內(nèi)的天然氣資源分布看，我國天然氣資源分布在西北部，而消費市場集中在東部、東南部，輸氣管線長達數(shù)千公里。大輸量長距離的天然氣輸送不可能采用管道與上游氣田來進行調(diào)峰，必須在下游配套儲氣庫建設(shè)。根據(jù)預(yù)測，到2010年及2020年，中國天然氣年消費量將分別達到1000X 108m3和 2000X 108m3，而同期國內(nèi)天然產(chǎn)量僅為800X IO8Hi3和1200X 108m3，因此需要引進國外天然氣作為補充，到2020年，進口天然氣將達到總消費量的40%。西氣東輸二線年進口天然氣量為300 X 108m3，境內(nèi)外管道總長度分別超過3000km和8000km。如此大的天然氣對外依存
度和長距離的輸氣管道工程，必然急需建立一個與之匹配的可以充分保障安全和平穩(wěn)供氣的調(diào)峰應(yīng)急保障系統(tǒng)。2、與我國長輸管道建設(shè)規(guī)模相匹配的調(diào)峰儲氣庫規(guī)模遠遠不足。發(fā)達國家的經(jīng)驗表明，儲氣庫工作氣量應(yīng)占天然氣總消費量的20%。根據(jù)北京地區(qū)近幾年調(diào)峰經(jīng)驗表明，個別階段大張坨地下儲氣庫的調(diào)峰氣量已經(jīng)占該地區(qū)天然氣用量的30%，儲氣庫在調(diào)峰和應(yīng)急供氣中發(fā)揮了不可替代的作用。各地區(qū)調(diào)峰總需求量詳見下表 1。
區(qū)域2010 年2012 年2015 年2020 年東北5. 0311. 6419. 327. 43環(huán)渤海27. 2740. 5859. 4283. 39長三角10. 1114. 1121. 3926. 8中南6. 5610. 7520. 0727. 56西南8. 7111723. 7西北14. 120. 327. 435. 6中西部12. 319. 229. 341. 3東南沿海0. 13. 8211. 9119. 4合計84. 17131. 4205. 79285.18表1 各地區(qū)調(diào)峰總需求量表單位108m3如果到2020年調(diào)峰工作氣量需求達到300X 108m3，其中60%以地下儲氣庫來進行調(diào)節(jié)，需要新建地下儲氣庫工作氣量150 X IO8Hi3以上，年增工作氣量必須達到15X108m3。根據(jù)國內(nèi)天然氣使用情況，冬季用量約是夏季用氣量的兩倍，甚至更高，長慶去年冬季最大供氣量已經(jīng)達到6000X 104m3/d以上(夏季供氣量約3000X 104m3/d)。目前，我國已經(jīng)建成了西氣東輸一線、二線(總規(guī)模500X IO8Hi3)和陜京一線、陜京二線、陜京三線(總規(guī)模300X IO8Hi3)，但是儲氣庫作為長輸管道的必要組成部分，目前已經(jīng)配套建設(shè)的大港儲氣庫、華北京58儲氣庫和金壇儲氣庫的調(diào)峰能力遠遠不夠，隨著西氣東輸二線和三線即將竣工，配套儲氣庫的調(diào)峰能力越來越不能滿足冬季調(diào)峰使用要求，因此作為長輸管道的重要組成部分，相應(yīng)規(guī)模的地下儲氣庫急需建成。3、長慶儲氣庫的作用和建設(shè)進展。2010年1月21日，中國石油天然氣股份有限公司下發(fā)文件(油計[2010]55號) 規(guī)劃了總工作氣量244億方的儲氣庫，要求立即啟動長慶油田榆林南區(qū)等地下儲氣庫設(shè)計研究工作。長慶油田位于我國天然氣骨架管網(wǎng)的樞紐位置，戰(zhàn)略地位十分重要，按照股份公司的統(tǒng)一部署，長慶氣區(qū)“十二五”期間將要建成我國最大規(guī)模的儲氣庫，作為即將開工建設(shè)的陜京四線的冬季調(diào)峰氣源。從中石油股份公司天然氣供應(yīng)角度講，儲氣庫建設(shè)是促進股份公司天然氣業(yè)務(wù)快速、安全、有序發(fā)展，保障天然氣產(chǎn)運銷儲平衡，提高供氣的安全和調(diào)峰能力的重要保障。從保障國內(nèi)天然氣安全供應(yīng)方面講，地下儲氣庫能夠較好地解決城市用氣不均勻性問題，起到季節(jié)調(diào)峰作用，同時當(dāng)主供氣源發(fā)生突發(fā)性重大自然災(zāi)害或泄漏等事故造成短時間供氣中斷時，它還可兼作應(yīng)急后備氣源，大大提高了供氣的可靠性。地下儲氣庫儲氣量大，安全可靠，已被世界各國廣泛采用。截至2008年底，全世界在用的天然氣地下儲氣庫約600余座，工作氣的容量超過為3000X 108m3，相當(dāng)于世界天然氣消費量的13%。由于長慶儲氣庫具有“規(guī)模大、井?dāng)?shù)多、周期緊、質(zhì)量要求高”的特點，總建設(shè)規(guī)模55X IO8Hi3/周期，建井92 口，單井采氣規(guī)模約3(T120X 104m3/d，采氣期井口壓力約 6. €21. 2MPa，注氣期井口壓力^MPa。按此計算當(dāng)全國儲氣庫產(chǎn)量達到300億規(guī)模時，將有注采氣井300余口，單井建設(shè)工程量大，難度大，投資高，但建設(shè)質(zhì)量和建設(shè)速度卻會越來越高，越來越嚴格，本技術(shù)結(jié)合長慶榆林南區(qū)55 X IOV的建設(shè)實踐，提出針對儲氣庫地面井口建設(shè)的注采合一工藝模塊形式，希望能對我國儲氣庫的地面井口建設(shè)提供有一種示范技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種儲氣庫井口注采合一的模塊結(jié)構(gòu)，使儲氣庫地面井口在注采工藝方面能夠得到優(yōu)化，簡化井口設(shè)備、降低井口建設(shè)投資費用，使生產(chǎn)運行成本和系統(tǒng)運行維護費用降低。本實用新型的技術(shù)方案是涉及一種儲氣庫井口注采合一的模塊結(jié)構(gòu)，它包括雙向流量計、電動軸流式節(jié)流閥和電動球閥，其特征是雙向流量計和電動球閥固定在井口注采合一模塊不同方向的兩端，軸流式節(jié)流閥固定在井口注采合一模塊的中間，軸流式節(jié)流閥的兩端分別與雙向流量計和電動球閥連通，雙向流量計與地下儲氣庫井口裝置連通，電動球閥與采注管線連通；雙向流量計前端有開工注醇接口和自控接口 ；軸流式節(jié)流閥前后分別設(shè)置壓力、溫度檢測裝置及變送的自控儀表。所述的井口注采合一模塊的尺寸是長X寬為3. OmX 1.5m。所述的雙向流量計是靶式結(jié)構(gòu)。所述的電動軸流式節(jié)流閥具有單向節(jié)流，雙向流通的結(jié)構(gòu)；電動軸流式節(jié)流閥采氣節(jié)流后的壓力為14MPa，低于14MPa時不節(jié)流；電動軸流式節(jié)流閥注氣平衡各井微量時， 注氣壓差0. Γ0. 4MPa，注氣最高氣壓為^MPa。[0020]所述的電動球閥具有緊急關(guān)斷功能。所述的雙向流量計、電動軸流式節(jié)流閥和電動球閥的設(shè)計壓力等級均為25001b。本實用新型的特點是該一種儲氣庫井口注采合一的模塊結(jié)構(gòu)，將儲氣庫地面流程中井口注采氣的流程統(tǒng)一為注采合一的模塊結(jié)構(gòu)，將其中的關(guān)鍵工藝閥門設(shè)備進行模塊化、形成固定的安裝順序，以使儲氣庫井口工藝流程大大簡化，井口建設(shè)費用大大降低，占用耕地和生態(tài)環(huán)境損傷減少，系統(tǒng)整體安裝、維護方便。

下面將結(jié)合實施例對本實用新型作進一步的說明。圖1是一種儲氣庫井口注采合一的模塊結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是一種儲氣庫井口注采合一的模塊結(jié)構(gòu)連接關(guān)系圖。圖中1、雙向流量計；2、軸流式節(jié)流閥；3、電動球閥；4、井口注采合一模塊；5、地下儲氣庫井口裝置；6、注采管線。
具體實施方式
實施例如圖1、2所示，一種儲氣庫井口注采合一的模塊結(jié)構(gòu)，它包括雙向流量計1、電動軸流式節(jié)流閥2和電動球閥3，其特征是雙向流量計1和電動球閥3固定在井口注采合一模塊不同方向的兩端，軸流式節(jié)流閥2固定在井口注采合一模塊4的中間，軸流式節(jié)流閥2 的兩端分別與雙向流量計1和電動球閥3連通，雙向流量計與地下儲氣庫井口裝置5連通， 電動球閥與采注管線6連通；雙向流量計1前端有開工注醇接口和自控接口 ；軸流式節(jié)流閥2前后分別設(shè)置壓力、溫度檢測裝置及變送的自控儀表。井口注采合一的模塊4的尺寸為長X寬=3. OmX 1. 5m。電動軸流式節(jié)流閥2固定在井口注采合一模塊4的中間，雙向流量計1與電動球閥3分別在井口注采合一模塊4不同方向的兩端。雙向流量計1與電動球閥3分別電動軸流式節(jié)流閥2的兩側(cè)，雙向流量計1、電動軸流式節(jié)流閥2和電動球閥3的設(shè)計壓力等級均為25001b。電動軸流式節(jié)流閥2具有單向節(jié)流，雙向流通的結(jié)構(gòu)；電動軸流式節(jié)流閥采氣節(jié)流后的壓力為14MPa，低于14MPa時不節(jié)流；電動軸流式節(jié)流閥注氣平衡各井微量時，注氣壓差0. Γ0. 4MPa，注氣最高氣壓S^MPa。軸流式節(jié)流閥前后分別設(shè)置壓力、溫度檢測裝置及變送的自控儀表。雙向流量計1是靶式結(jié)構(gòu)，滿足注采雙向計量，雙向流量計1前端有開工注醇接口和自控接口。雙向流量計的一端與地下儲氣庫井口裝置連通，另一端與電動軸流式節(jié)流閥連通。電動球閥具有緊急關(guān)斷功能，電動球閥的一端與電動軸流式節(jié)流閥連通，另一端與注采管線連通。采氣時，采出的天然氣首先經(jīng)過井口裝置，通過注醇然后進入井口注采合一模塊 4。在井口注采合一模塊4中，天然氣首先進入雙向流量計1，進行采氣計量；隨后通過軸流式節(jié)流閥2，軸流式節(jié)流閥的節(jié)流壓力不低于14MPa ；最后經(jīng)過電動球閥3，進入注采管線6。[0036] 注氣時，注入的天然氣的壓力最高為^MPa，由集注站來的高壓天然氣首先進入井口注采合一模塊4。在井口注采合一模塊4中，天然氣首先進入電動球閥3，隨后通過軸流式節(jié)流閥2，各井微量注氣壓差應(yīng)調(diào)整在0. Γ0. 4MPa，最后經(jīng)過雙向流量計1進行注氣計量， 經(jīng)井口裝置注氣地下儲氣庫。
權(quán)利要求1.一種儲氣庫井口注采合一的模塊結(jié)構(gòu)，它包括雙向流量計(1)、電動軸流式節(jié)流閥 (2)和電動球閥(3)，其特征是雙向流量計(1)和電動球閥(3)固定在井口注采合一模塊不同方向的兩端，軸流式節(jié)流閥(2)固定在井口注采合一模塊(4)的中間，軸流式節(jié)流閥(2) 的兩端分別與雙向流量計(1)和電動球閥(3)連通，雙向流量計與地下儲氣庫井口裝置(5) 連通，電動球閥與采注管線(6)連通；雙向流量計(1)前端有開工注醇接口和自控接口 ；軸流式節(jié)流閥(2)前后分別設(shè)置壓力、溫度檢測裝置及變送的自控儀表。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種儲氣庫井口注采合一的模塊結(jié)構(gòu)，其特征是所述的井口注采合一模塊(4)的尺寸是長X寬為3. OmX 1.5m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種儲氣庫井口注采合一的模塊結(jié)構(gòu)，其特征是所述的雙向流量計(1)是靶式結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種儲氣庫井口注采合一的模塊結(jié)構(gòu)，其特征是所述的電動軸流式節(jié)流閥(2)具有單向節(jié)流，雙向流通的結(jié)構(gòu)；電動軸流式節(jié)流閥采氣節(jié)流后的壓力為14MPa，低于14MPa時不節(jié)流；電動軸流式節(jié)流閥注氣平衡各井微量時，注氣壓差 0. Γ0. 4MPa，注氣最高氣壓為^MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種儲氣庫井口注采合一的模塊結(jié)構(gòu)，其特征是所述的電動球閥(3)具有緊急關(guān)斷功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種儲氣庫井口注采合一的模塊結(jié)構(gòu)，其特征是所述的雙向流量計(1)、電動軸流式節(jié)流閥(2)和電動球閥(3)的設(shè)計壓力等級均為25001b。
專利摘要本實用新型是一種儲氣庫井口注采合一的模塊結(jié)構(gòu)，它至少包括雙向流量計、電動軸流式節(jié)流閥和電動球閥，其特征是雙向流量計和電動球閥固定在井口注采合一模塊不同方向的兩端，軸流式節(jié)流閥固定在井口注采合一模塊的中間，軸流式節(jié)流閥的兩端分別與雙向流量計和電動球閥連通，雙向流量計與地下儲氣庫井口裝置連通，電動球閥與采注管線連通；雙向流量計前端有開工注醇接口和自控接口；軸流式節(jié)流閥前后分別設(shè)置壓力、溫度檢測裝置及變送的自控儀表。它將井口注采氣的流程統(tǒng)一為注采合一的模塊結(jié)構(gòu)，將工藝閥門設(shè)備進行模塊化、形成固定的安裝順序，使儲氣庫井口工藝流程簡化。
文檔編號E21B33/03GK202012324SQ20112009179
公開日2011年10月19日 申請日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者劉子兵, 周艷杰, 張文超, 薛崗, 鄭欣 申請人:西安長慶科技工程有限責(zé)任公司