頁巖氣用氣液分離系統技術方案

提供一種頁巖氣用氣液分離系統，其為集成在一起的一體化撬，包括第一臥式殼體、高壓進氣匯管及低壓進氣匯管；第一臥式殼體內設有第一隔離封頭以被分成高壓用腔體和低壓用腔體，高壓用腔體設有高壓進氣口，低壓用腔體設有低壓進氣口；高壓進氣匯管設有多個第一頁巖氣單井進氣口、多個高壓進氣口閥門及高壓連接口；低壓進氣匯管設有多個第二頁巖氣單井進氣口、多個低壓進氣口閥門及低壓連接口；對應的高壓進氣口閥門和低壓進氣口閥門設置成根據各頁巖氣單井的進氣壓力被選擇性開啟以使得各頁巖氣單井的頁巖氣進入對應的高壓用腔體和低壓用腔體來進行氣液分離。能滿足多井頁巖氣的正常生產期和措施期的不同壓力等級集輸工藝的氣液分離的一體化要求。的氣液分離的一體化要求。的氣液分離的一體化要求。

【技術實現步驟摘要】
頁巖氣用氣液分離系統


[0001]本公開涉及天然氣領域，更具體地涉及一種頁巖氣用氣液分離系統。

技術介紹

[0002]頁巖氣即儲存于富含有機質的低滲透率致密沉積巖中的非常規天然氣。作為一種新興的非常規天然氣，由于其特殊的氣藏和開采特點，井口氣體中含有著大量的液、砂，氣液分離器將頁巖氣井來的介質進行氣液分離，是集氣外輸工藝流程中一個不可缺少的環節。
[0003]根據頁巖氣開發井的生產特征，可分為排液生產期、正常生產期、措施期等3個階段。排液生產期內，井口產氣具有高壓、高溫、返排液量高的特點，井口壓力25～42MPa，井口溫度35～90℃，返排液量≥50m3/d，但壓力衰竭較快，生產時間較短，一般在3～5個月內壓力由25MPa下降到10MPa以下。排液生產期，各頁巖氣單井一般采用試采工藝，而不采用多個頁巖氣單井集氣外輸工藝。正常生產期內，返排液量減少且變化速率不大，產氣量、壓力下降減緩，井口壓力輸壓1Mpa
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10Mpa，高溫工況35～70℃，常溫工況15～35℃，返排液量5～50m3/d，生產時間長，持續時間一般維持在6～18個月。在正常生產期后期，隨著氣井壓力接近0，且井筒實際攜液流速接近最小臨界攜液流速，導致無法連續生產，此時進入措施期。措施期內，返排液量進一步減少，產氣量、壓力下降速率進一步減緩，井口壓力0.5MPa以下，井口溫度15～35℃，返排液量0～5m3/d。正常生產期和措施期一般采用多個頁巖氣單井集氣外輸工藝。
[0004]由于頁巖氣田采用滾動開發，高低壓井穿插布設，壓力衰減快等特點，頁巖氣集輸應根據正常生產期和措施期的兩個生產階段需要匹配不同壓力井站流程和設施，集輸工況、工藝復雜多變。
[0005]同時，近年來，國家提倡“標準化設計、工廠化預制、機械化施工、模塊化建設、信息化管理”五化建設，以及“地上地下一體化、上游下游一體化、鉆前地面一體化、前期后期一體化、試采開發一體化、永臨結合一體化”六個一體化統籌設計原則，盡量降低建設投資。
[0006]基于以上原因，有必要對頁巖氣集輸的氣液分離進行系統開發。

技術實現思路

[0007]鑒于
技術介紹
中存在的問題，本公開的目的在于提供一種頁巖氣用氣液分離系統，其能滿足多個頁巖氣單井的的正常生產期和措施期的兩個生產階段的不同壓力等級集輸工藝的氣液分離的一體化要求。
[0008]由此，在一些實施例中，提供一種頁巖氣用氣液分離系統，頁巖氣用氣液分離系統為集成在一起的一體化撬，包括第一臥式殼體、高壓進氣匯管以及低壓進氣匯管；第一臥式殼體內設有第一隔離封頭，第一隔離封頭將第一臥式殼體內部沿水平方向分成并列的高壓用腔體和低壓用腔體，高壓用腔體設有高壓進氣口，低壓用腔體設有低壓進氣口；高壓進氣匯管設置有多個第一頁巖氣單井進氣口、多個高壓進氣口閥門以及高壓連接口，各第一頁
巖氣單井進氣口經由對應一個高壓進氣口閥門連接于對應一個頁巖氣單井，高壓連接口連接于第一臥式殼體的高壓用腔體的高壓進氣口；低壓進氣匯管設置有多個第二頁巖氣單井進氣口、多個低壓進氣口閥門以及低壓連接口，各第二頁巖氣單井進氣口經由對應一個低壓進氣口閥門連接于對應一個頁巖氣單井，低壓連接口連接于第一臥式殼體的低壓用腔體的低壓進氣口；對應的高壓進氣口閥門和低壓進氣口閥門設置成根據各頁巖氣單井的進氣壓力被選擇性開啟以使得各頁巖氣單井的頁巖氣進入對應的高壓用腔體和低壓用腔體來進行氣液分離。
[0009]在一些實施例中，頁巖氣用氣液分離系統還包括多個進氣法蘭，與同一個頁巖氣單井對應的高壓進氣口閥門和低壓進氣口閥門連接于對應一個進氣法蘭，進氣法蘭用于可拆卸地連接于該同一個頁巖氣單井。
[0010]在一些實施例中，高壓用腔體還設有高壓排氣口；頁巖氣用氣液分離系統還包括高壓輸出用法蘭，高壓輸出用法蘭連接于高壓排氣口，且高壓輸出用法蘭用于可拆卸地連接于天然氣外輸的管線以將氣液分離出的高壓的氣體進行外輸。
[0011]在一些實施例中，低壓用腔體還設有低壓排氣口，頁巖氣用氣液分離系統還包括低壓輸出用法蘭，低壓用法蘭連接于低壓排氣口，且低壓輸出用法蘭用于可拆卸地連接于天然氣增壓管線來對氣液分離出的低壓的氣體進行增壓。
[0012]在一些實施例中，低壓輸出用法蘭還連接于高壓排氣口，以在低壓來氣量增大時，高壓用腔體同時用作低壓使用，氣液分離出的低壓的氣體將與上述的低壓氣體一起進行增壓。
[0013]在一些實施例中，頁巖氣用氣液分離系統還包括高壓側放空管路、低壓側放空管路和放空用法蘭，高壓側放空管路將高壓用腔體和放空用法蘭連接，低壓側放空管路將低壓用腔體和放空用法蘭連接，放空用法蘭用于可拆卸地連接于放空管線。
[0014]在一些實施例中，高壓側放空管路包括高壓側放空第一子管路和高壓側放空第二子管路，高壓側放空第一子管路設有用于壓力釋放的壓力安全閥，高壓側放空第二子管路不設壓力安全閥；低壓側放空管路包括低壓側放空第一子管路和低壓側放空第二子管路，低壓側放空第一子管路設有用于壓力釋放的壓力安全閥，低壓側放空第二子管路不設壓力安全閥。
[0015]在一些實施例中，高壓用腔體還設有高壓側短節，低壓用腔體還設有低壓側短節；頁巖氣用氣液分離系統還包括第二臥式殼體，第二臥式殼體位于第一臥式殼體的下方，通過高壓側短節和低壓側短節與第一臥式殼體相連接；第二臥式殼體內設有第二隔離封頭，第二隔離封頭將第二臥式殼體內部沿水平方向分成并列的高壓側收集腔和低壓側收集腔；高壓側收集腔連接于第一臥式殼體的高壓用腔體的高壓側短節，以用于收集來自在頁巖氣在高壓用腔體內氣液分離后的液體和砂子；低壓側收集腔連接于第一臥式殼體的低壓用腔體的低壓側短節，以用于收集來自在頁巖氣在低壓用腔體內氣液分離后的液體和砂子。
[0016]在一些實施例中，第二臥式殼體還設有高壓側排液口和低壓側排液口；頁巖氣用氣液分離系統還包括高壓側液位計、高壓側疏水閥、低壓側液位計、低壓側疏水閥、去污水系統用法蘭；高壓側液位計用于就地顯示高壓側收集腔及高壓用腔體內的液位高度，高壓側疏水閥連接于高壓排氣口以平衡閥內壓力，高壓側疏水閥連接于高壓側出液口，且高壓側疏水閥連接于去污水用法蘭，高壓用腔體、高壓側收集腔、高壓側短節、高壓側排液口、高
壓側疏水閥以及去污水用法蘭一起用于將高壓用腔體的液體、砂子等雜質經由高壓側短節排放至高壓側收集腔收集，液體經由高壓側疏水閥和去污水系統用法蘭排放，高壓側疏水閥用于機械式自控排液；低壓側液位計用于就地顯示低壓側收集腔及低壓用腔體內的液位高度，低壓側疏水閥連接于低壓排氣口以平衡閥內壓力，低壓側疏水閥連接于低壓側出液口，且低壓側疏水閥連接于去污水用法蘭，低壓用腔體、低壓側收集腔、低壓側液體連通管線、低壓側出液口、低壓側疏水閥以及去污水用法蘭將低壓用腔體的液體、砂子等雜質經由低壓側短節排放至低壓側收集腔收集，液體經由低壓側疏水閥和去污水系統用法蘭排放，低壓側疏水閥用于機械式自控排液；去污水用法蘭用于可拆卸地連接于去污水系統。
[0017]在一些實施例中，第二臥式殼本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種頁巖氣用氣液分離系統(100)，其特征在于，頁巖氣用氣液分離系統(100)為集成在一起的一體化撬，包括第一臥式殼體(11)、高壓進氣匯管(12)以及低壓進氣匯管(13)；第一臥式殼體(11)內設有第一隔離封頭(111)，第一隔離封頭(111)將第一臥式殼體(11)內部沿水平方向分成并列的高壓用腔體(112)和低壓用腔體(113)，高壓用腔體(112)設有高壓進氣口(112a)，低壓用腔體(113)設有低壓進氣口(131a)；高壓進氣匯管(12)設置有多個第一頁巖氣單井進氣口(121)、多個高壓進氣口閥門(122)以及高壓連接口(123)，各第一頁巖氣單井進氣口(121)經由對應一個高壓進氣口閥門(122)連接于對應一個頁巖氣單井，高壓連接口(123)連接于第一臥式殼體(11)的高壓用腔體(112)的高壓進氣口(112a)；低壓進氣匯管(13)設置有多個第二頁巖氣單井進氣口(131)、多個低壓進氣口閥門(132)以及低壓連接口(133)，各第二頁巖氣單井進氣口(131)經由對應一個低壓進氣口閥門(132)連接于對應一個頁巖氣單井，低壓連接口(133)連接于第一臥式殼體(11)的低壓用腔體(113)的低壓進氣口(131a)；對應的高壓進氣口閥門(122)和低壓進氣口閥門(132)設置成根據各頁巖氣單井的進氣壓力被選擇性開啟以使得各頁巖氣單井的頁巖氣進入對應的高壓用腔體(112)和低壓用腔體(113)來進行氣液分離。2.根據權利要求1所述的頁巖氣用氣液分離系統(100)，其特征在于，頁巖氣用氣液分離系統(100)還包括多個進氣法蘭(14)，與同一個頁巖氣單井對應的高壓進氣口閥門(122)和低壓進氣口閥門(132)連接于對應一個進氣法蘭(14)，進氣法蘭(14)用于可拆卸地連接于該同一個頁巖氣單井。3.根據權利要求1所述的頁巖氣用氣液分離系統(100)，其特征在于，高壓用腔體(112)還設有高壓排氣口(112b)；頁巖氣用氣液分離系統(100)還包括高壓輸出用法蘭(15)，高壓輸出用法蘭(15)連接于高壓排氣口(112b)，且高壓輸出用法蘭(15)用于可拆卸地連接于天然氣外輸的管線以將氣液分離出的高壓的氣體進行外輸。4.根據權利要求3所述的頁巖氣用氣液分離系統(100)，其特征在于，低壓用腔體(113)還設有低壓排氣口(113b)，頁巖氣用氣液分離系統(100)還包括低壓輸出用法蘭(16)，低壓用法蘭(16)連接于低壓排氣口(113b)，且低壓輸出用法蘭(16)用于可拆卸地連接于天然氣增壓管線來對氣液分離出的低壓的氣體進行增壓。5.根據權利要求4所述的頁巖氣用氣液分離系統(100)，其特征在于，低壓輸出用法蘭(16)還連接于高壓排氣口(112b)，以在低壓來氣量增大時，高壓用腔體(112)同時用作低壓使用，氣液分離出的低壓的氣體將與上述的低壓氣體一起進行增壓。6.根據權利要求1所述的頁巖氣用氣液分離系統(100)，其特征在于，頁巖氣用氣液分離系統(100)還包括高壓側放空管路(17)、低壓側放空管路(18)和放空用法蘭(19)，高壓側放空管路(17)將高壓用腔體(112)和放空用法蘭(19)連接，低壓側放空管路(18)將低壓用腔體(113)和放空用法蘭(19)連接，放空用法蘭(19)用于可拆卸地連接于放空管線。
7.根據權利要求6所述的頁巖氣用氣液分離系統(100)，其特征在于，高壓側放空管路(17)包括高壓側放空第一子管路(171)和高壓側放空第二子管路(172)，高壓側放空第一子管路(171)設有用于壓力釋放的壓力安全閥(V)，高壓側放空第二子管路(172)不設壓力安全閥(V)；低壓側放空管路(18)包括低壓側放空第一子管路(181)和低壓側放空第二...

【專利技術屬性】
技術研發人員：俞徐林，陶敏峰，梁艷，程嬌艷，趙明，黃波，曾妮，許君婷，李迎，
申請(專利權)人：中石化江漢石油工程設計有限公司，
類型：發明
國別省市：