一種適用于頁巖氣與致密氣的地面集輸系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及頁巖氣與致密氣井口的設(shè)備，特別是涉及一種適用于頁巖氣與致密氣的地面集輸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前頁巖氣與致密氣工業(yè)所采用的地面集輸系統(tǒng)都是借用石油、天然氣行業(yè)的成果，難以滿足頁巖氣與致密氣工業(yè)對地面集輸系統(tǒng)的客觀需求，突出的問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
[0003]1.頁巖氣與致密氣的井口大部分處于偏遠山區(qū)，地面集輸系統(tǒng)施工較為困難，若所有井口均通過地面集輸系統(tǒng)直接與集中處理站相連，則建設(shè)費用過高。
[0004]2.頁巖氣與致密氣的井口在試采階段(開井期與反排期)和正常生產(chǎn)大規(guī)模開采階段所采用的地面集輸系統(tǒng)不同，若根據(jù)井口所處的不同階段來配套相應的地面集輸系統(tǒng)，會極大增加生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是要提供一種能適用于頁巖氣與致密氣的地面集輸系統(tǒng)，來克服至少上述一個弊端。
[0006]特別地，本發(fā)明提供了一種適用于頁巖氣與致密氣的地面集輸系統(tǒng)，包括能夠?qū)崿F(xiàn)多點節(jié)流的集輸裝置，所述集輸裝置布置于井口與集中處理站之間；并且，與所述集中處理站距離小于預設(shè)距離的井口直接通過所述集輸裝置與所述集中處理站相連，與所述集中處理站距離大于所述預設(shè)距離的井口通過與所述集中處理站距離小于所述預設(shè)距離的井口串聯(lián)進而通過所述集輸裝置與所述集中處理站相連。
[0007]進一步地，當所述頁巖氣與致密氣氣井的井下未采取節(jié)流工藝且所述頁巖氣與致密氣的氣井處于試采階段時，所述集輸裝置采用二次節(jié)流；當所述頁巖氣與致密氣氣井的井下未采取節(jié)流工藝且所述頁巖氣與致密氣的氣井處于正常生產(chǎn)階段時，所述集輸裝置采用一次節(jié)流；當所述頁巖氣與致密氣氣井的井下采取節(jié)流工藝時，所述集輸裝置采用一次節(jié)流。
[0008]進一步地，所述集輸裝置包括:
[0009]一次節(jié)流裝置，布置于與所述集中處理站距離小于所述預設(shè)距離的井口 ；
[0010]一級安全閥，與所述一次節(jié)流裝置的出口通過管線連接；
[0011]水合物抑制劑儲罐，與所述一次節(jié)流裝置的入口通過管線連接；
[0012]水浴式電加熱器，與所述一次節(jié)流裝置的出口通過管線連接；
[0013]二次節(jié)流裝置，與所述水浴式電加熱器的出口通過管線連接；
[0014]二級安全閥，與所述二次節(jié)流裝置的出口通過管線連接；
[0015]兩相分離器，與所述二次節(jié)流裝置的出口通過管線連接；
[0016]外輸管線，所述外輸管線的入口與所述二次節(jié)流裝置的出口連接，所述外輸管線的出口連接外輸裝置；
[0017]計量分離器，所述計量分離器的入口與所述二次節(jié)流裝置的出口通過管線連接，所述計量分離器的出口與所述外輸管線通過管線連接；
[0018]氣田水罐，與所述兩相分離器的出口通過管線連接；
[0019]孔板流量計，與所述兩相分離器的出口通過管線連接，并與所述氣田水罐并聯(lián)。
[0020]進一步地，所述集輸裝置還包括:
[0021]放空分離器，所述放空分離器的入口通過管線分別連接于所述一級安全閥的出口、所述二級安全閥的出口、所述兩相分離器的出口連接，所述放空分離器的出口通過管線與所述氣田水罐的入口連接。
[0022]進一步地，所述放空分離器的出口通過管線與所述放空火炬連接，且所述氣田水罐與所述放空火炬并聯(lián)。
[0023]進一步地，所述放空分離器的出口與所述氣田水罐的入口之間通過管線連接有一隔膜泵。
[0024]進一步地，所述集輸裝置還包括:
[0025]水合物抑制劑計量泵，通過管線連接于所述水合物抑制劑儲罐的出口與所述一次節(jié)流裝置的入口之間。
[0026]進一步地，所述集輸裝置還包括:
[0027]脫水裝置，與所述孔板流量計的出口通過管線連接。
[0028]進一步地，所述脫水裝置包括:
[0029]原料氣預冷器，所述原料氣預冷器的出口通過管線連接有J-Τ閥的入口，所述J-T閥的出口通過管線連接有低溫分離器的入口。
[0030]進一步地，所述一次節(jié)流裝置與所述二次節(jié)流裝置均為角式節(jié)流閥。
[0031]本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0032]由于本發(fā)明設(shè)置了通用性地面集輸系統(tǒng)，使得井口能夠采用串聯(lián)的方式，具體地，與集中處理站距離較近的井口直接通過集輸裝置與集中處理站相連，與集中處理站距離較遠的井口通過與集中處理站距離較近的井口串聯(lián)進而通過集輸裝置與集中處理站相連。通過串聯(lián)的方式，大大減小了施工量及建設(shè)費用。
[0033]由于本發(fā)明設(shè)置了通用性地面集輸系統(tǒng)，并且以地面集輸系統(tǒng)為基礎(chǔ)可以根據(jù)不同階段采用不同的工藝，不但能夠滿足試采階段和正常生產(chǎn)大規(guī)模開采階段的需要，同時也能滿足開井期、反排期、正常生產(chǎn)期及生產(chǎn)后期的井口整個生產(chǎn)周期的需要。
[0034]根據(jù)下文結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施例的詳細描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點和特征。
【附圖說明】
[0035]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本發(fā)明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中:
[0036]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的近端單井的地面集輸系統(tǒng)的系統(tǒng)流程圖；
[0037]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的近端雙井的地面集輸系統(tǒng)的系統(tǒng)流程圖。
[0038]附圖標記如下:
[0039]10- 一級角式節(jié)流閥，11- 一級安全閥，12-水合物抑制劑儲罐，13-水浴式電加熱器，14- 二級角式節(jié)流閥，15- 二級安全閥，16-兩相分離器，17-氣田水罐，18-孔板流量計，19-放空分離器，20-放空火炬，21-隔膜泵，22-水合物抑制劑計量泵，23-熱量控制器。
【具體實施方式】
[0040]一種適用于頁巖氣與致密氣的地面集輸系統(tǒng)集輸裝置，包括能夠?qū)崿F(xiàn)多點節(jié)流的集輸裝置，該集輸裝置布置于井口與集中處理站之間；并且，近端井口直接通過集輸裝置與集中處理站相連，遠端井口通過與近端井口串聯(lián)進而通過集輸裝置與集中處理站相連。通過串聯(lián)的方式，大大減小了施工量及建設(shè)費用。
[0041]當頁巖氣與致密氣氣井的井下未采取節(jié)流工藝且所述頁巖氣與致密氣的氣井處于試采階段時，所述集輸裝置采用二次節(jié)流；當所述頁巖氣與致密氣氣井的井下未采取節(jié)流工藝且所述頁巖氣與致密氣的氣井處于正常生產(chǎn)階段時，所述集輸裝置采用一次節(jié)流；當所述頁巖氣與致密氣氣井的井下采取節(jié)流工藝時，所述集輸裝置采用一次節(jié)流。
[0042]本發(fā)明基于如下構(gòu)思:集輸裝置在試采階段井口通過一級角式節(jié)流閥10和二級角式節(jié)流閥14進行二次節(jié)流，在正常生產(chǎn)階段井口僅通過二級角式節(jié)流閥14進行一次節(jié)流。此外，當井下采取了節(jié)流工藝時，井口僅通過二級角式節(jié)流閥14進行一次節(jié)流。
[0043]下面先介紹集輸裝置，再介紹使用集輸裝置的單井流程和雙井流程。
[0044]如圖1所示，在集輸裝置中一級角式節(jié)流閥10、水浴式電加熱器13、二級角式節(jié)流閥14、兩相分離器16順序布置，兩相分離器16后分別并聯(lián)有孔板流量計18和氣田水罐17。一級安全閥11與二級安全閥15分別通過管線與一級角式節(jié)流閥10的出口、二級角式節(jié)流閥14的出口連接，一級安全閥11與二級安全閥15用于防止超壓工況的產(chǎn)生。一級角式節(jié)流閥10的入口通過管線與水合物抑制劑儲罐12連接。例如，水合物抑制劑可以為甲醇，水合物抑制劑儲罐12通過向井口注甲醇的方式控制節(jié)流后溫度。水合物抑制劑計量泵22與水合物抑制劑儲罐12連接，來控制水合物抑制劑的使用量。一外輸管線的入口與二級角式節(jié)流閥14的出口連接，外輸管線的出口連接外輸裝置。放空分離器19的入口通過管線分別與一級安全閥11的出口、二級安全閥15的出口、兩相分離器16的出口連接，放空分離器19的出口通過管線分別與并聯(lián)有氣田水罐的17入口及放空火炬20。在放空分離器19的出口與氣田水罐的入口之間通過管線連接有一隔膜泵21。由于本發(fā)明的地面集輸系統(tǒng)具有通用性，使得井口能夠采用串聯(lián)的方式，通過串聯(lián)的方式大大減小了施工量及建設(shè)費用。
[0045]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的適用于頁巖氣近端單井的地面集輸系統(tǒng)的系統(tǒng)流程圖。單井流程包括生產(chǎn)流程、安全卸放流程、污水外運流程、甲醇加注和緩蝕劑加注流程、清管通球流程和脫水流程，各流程分別詳細敘述如下:
[0046]1)生產(chǎn)流程
[0047]①開井期與反排期:頁巖氣經(jīng)過井口的一級角式節(jié)流閥10節(jié)流，同時水合物抑制劑儲罐12經(jīng)在水合物抑制劑計量泵22控制下向井口注甲醇來控制節(jié)流后溫度比水合物形成溫度高3度以上，頁巖氣然后經(jīng)水浴式電加熱器13加熱以防止二次節(jié)流后續(xù)操作產(chǎn)生水合物。圖1中的熱量控制器23用于控制水浴式電加熱器13的加熱量。加熱后的頁巖氣溫度控制在60°C以下，經(jīng)二級角式節(jié)流閥14進一步節(jié)流。此時分以下步驟:
[0048]若僅為單個單井，近端單井的頁巖氣隨后通過兩相分離器16進行氣液分離，遠端單井的頁巖氣選擇外輸至下一井口或集中處理站。兩相分離器16分離出來的液體經(jīng)過計量后進入氣田水罐17儲存，分離出的氣體經(jīng)過孔板流量計18進行計量后經(jīng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進行外輸。當孔板流量計18的出口通過管線連接有脫水裝置時，分離出的氣體進入脫水裝置進行低溫脫水，達到外輸水露點要求后外輸。此外，還可以將來自其它井口的頁巖氣經(jīng)過預分離器進行氣液分離后，與經(jīng)過兩相分離器16分離后的頁巖氣管線匯合后進入脫水裝置進行低溫脫水，預分離器分離出的污水進入氣田水罐17。
[0049]若為串聯(lián)單井，需要計量單井產(chǎn)量時頁巖氣隨后進入與二級角式節(jié)流閥14出口相連的計量分離器來對分離后的