用于頁巖氣凈化的智能一體化設備及其使用方法技術

本發明專利技術涉及用于頁巖氣凈化的智能一體化設備及其使用方法，它包括橇架，橇架中設有氣液分離器和LCP控制柜，氣液分離器連接進料預分離管線、排氣管、排水管和排砂管，排氣管和排水管上均連接流量計，流量計與LCP控制柜通信連接，氣液分離器中設有消泡裝置，消泡裝置包括至少兩組聚液袋，相鄰聚液袋間形成導氣通道，聚液袋中具有回液通道，回液通道兩側形成至少一個翻折部，翻折部一側具有分流槽，分流槽連通導氣通道和回液通道。本技術方案的一體化設備整體體積小巧，無需布置大量管線，同時采用物理消泡的方式，且凈化效率高，并可有效減少占地空間和降低生產成本。減少占地空間和降低生產成本。減少占地空間和降低生產成本。

【技術實現步驟摘要】
用于頁巖氣凈化的智能一體化設備及其使用方法


[0001]本專利技術涉及頁巖氣開采
，更具體講的是用于頁巖氣凈化的智能一體化設備及其使用方法。

技術介紹

[0002]目前國外頁巖氣的開發大量采用泡沫排水采氣工藝來處理井底積液，即一種向井中加入表面活性劑的注排工藝，表面活性劑又稱為起泡劑，向井內注入一定數量的起泡劑，使井底積水與起泡劑接觸后，借助氣流的攪動，生成大量低密度的含水泡沫，隨氣流從井底攜帶到地面，達到清除井底積液的目的，同時，在攜帶氣泡流的頁巖氣上升到地面后，為防止泡沫帶入地面工藝設備，影響正常生產，泡排工藝還包括消泡環節，即在進入設備前，還需向管線內注入消泡劑，將頁巖氣中混雜的泡沫除去，避免因加注起泡劑過量或防止起泡劑的第二次起泡，使泡排工藝井產出的流體易于分離、計量和輸送，并防止井口壓力升高，從而實現頁巖氣的穩產。
[0003]與此同時，頁巖氣被開采時往往還混雜泥沙、巖石顆粒等固態雜質、游離水等液態雜質，在開采后由于需要通過流量計對頁巖氣進行氣相流量的測量，以實時確定頁巖氣的真實產量，因此，頁巖氣在開采后還需要對所含的固態雜質、液態雜質進行分離，以消除對計量精度造成的影響，同時避免所混雜的固體雜質隨頁巖氣在輸送管線中高速流動時對管線內壁產生沖擊。
[0004]頁巖氣的凈化主要在用于去除懸浮固體顆粒的旋流除砂器，用于氣液分離的立式或臥式氣液分離器，以及用于添加消泡劑的管線中進行，由于需要在不同獨立設備中進行，致使需要為凈化處理提供較大面積的生產用地，而設備間由多組對接管路連接進行輸氣和排放，增加了設備安裝時的難度，且長距離輸氣使得傳統凈化方法的凈化效率偏低，此外，添加消泡劑進行消泡為化學消泡法，消泡處理后，會產生大量廢液，這部分廢液也需要經后續再處理，且由于頁巖氣在輸送管線中的持續輸送，需要向處理容器中持續的添加消泡劑以對持續輸入的頁巖氣進行消泡，使得整個消泡處理過程所需耗費的成本大幅增加，致使產生不小的經濟負擔。

技術實現思路

[0005]針對以上情況，為克服上述現有用于頁巖氣凈化的設備占地面積大，管線安裝難度大，凈化效率低，且消泡處理時會產生大量廢液，同時，需要對廢液進行再處理，以及需要使用大量消泡劑，致使生產成本大幅增加的問題，本專利技術的目的是提供一種設備整體體積小巧，無需布置大量管線，且凈化效率高，同時采用物理消泡的方式，進而不會產生大量廢液，并可有效降低生產成本的用于頁巖氣凈化的智能一體化設備及其使用方法。
[0006]為了實現上述目的，本專利技術的技術解決方案是：
[0007]用于頁巖氣凈化的智能一體化設備，它包括橇架，橇架中設有氣液分離器和LCP控制柜，氣液分離器上開設有進料口、排氣口、排水口和排砂口，進料口、排氣口、排水口和排
砂口分別連接進料預分離管線、排氣管、排水管和排砂管，排氣管和排水管上均連接有流量計，流量計與LCP控制柜通信連接，氣液分離器中設有與排氣口相對的消泡裝置，消泡裝置包括至少兩組聚液袋，相鄰聚液袋間形成導氣通道，導氣通道的任意兩相對側形成與排氣口相對的導氣口，聚液袋中具有回液通道，且回液通道兩側聚液袋上形成有至少一個翻折部，翻折部的一側具有分流槽，分流槽連通導氣通道和回液通道。
[0008]作為優選的是，聚液袋包括兩列相對并間隔的導板組，回液通道位于兩列導板組間，每列導板組均包括至少兩個折流板，翻折部形成于折流板上，每列導板組的相鄰折流板相間隔以形成分流槽。
[0009]作為優選的是，聚液袋分流槽兩側的折流板均通過回液擋板與另一列導板組中的折流板連接，以將回液通道分隔為互不聯通的獨立區域。
[0010]作為優選的是，聚液袋兩列導板組中的分流槽錯位布置。
[0011]作為優選的是，折流板上涂覆有納米防水涂層。
[0012]作為優選的是，進料預分離管線包括混料進管、預分離下排管和預分離上排管，混料進管具有鉛直段，其通過鉛直段與預分離下排管連接，預分離下排管的另一端與氣液分離器連通，預分離上排管的兩端分別與預分離下排管和氣液分離器連通，預分離下排管、預分離上排管與氣液分離器相連端距水平面的高度低于各自另一端距水平面的高度。
[0013]作為優選的是，氣液分離器上安裝有用于監測其罐內運行壓力的壓力表、用于控制排水管通斷的液位開關，和用于監測氣液分離器液位的差壓液位變送器，排氣管上安裝有壓力變送器、溫度變送器，排水管上安裝有緊急關斷閥、液位調節閥，上述儀表與LCP控制柜通信連接。
[0014]作為優選的是，氣液分離器上還開設有泄放口，泄放口上連接有安全泄放管，安全泄放管上連接有安全泄放閥。
[0015]作為優選的是，連接于排氣管和排水管上的流量計分別為渦街流量計和電磁流量計。
[0016]一種使用上述一體化設備進行頁巖氣凈化的方法，它包括以下步驟：
[0017]S1：頁巖氣經開采后輸入進料預分離管線，在進料預分離管線中進行預分離，使部分氣體自混合物中率先分離；
[0018]S2：所開采的頁巖氣通過進料預分離管線后輸入至氣液分離器，在氣液分離器中形成旋流，利用氣液固三相的密度差進行二次分離，氣相向排氣口方向上浮，通過消泡裝置后進入排氣口，直至由排氣管向外排出，液相和固相下沉，并分別通過排水口進入排水管向外排出，以及通過排砂口進入排砂管向外排出；
[0019]S3：上浮的氣相通過消泡裝置，由消泡裝置去除混雜于其中的泡沫和游離水，使所開采的頁巖氣得到完全凈化，直至自排氣口排出氣液分離器外。
[0020]與現有技術相比，本專利技術的優點在于：
[0021]本專利技術采用物理消泡法對頁巖氣中混雜的泡沫進行去除，擯棄了消泡劑的使用，故在凈化過程中所產生的廢水的成分為游離水，無需后續再處理，同時，能夠顯著減少廢水的產生，此外，針對頁巖氣的整個凈化過程均在同一裝置中完成，使所需設備僅需較小的占地面積，且除進料預分離管線和排放管線外無需外接額外管線，使得其配置難度也能夠得到大幅降低。
附圖說明
[0022]圖1是本專利技術一體化設備的整體結構示意圖；
[0023]圖2是本專利技術一體化設備消泡裝置第一視角的整體結構示意圖；
[0024]圖3是本專利技術一體化設備消泡裝置第三視角的整體結構示意圖；
[0025]圖4是本專利技術一體化設備進料預分離管線的整體結構示意圖；
[0026]圖5是本專利技術一體化設備的管線結構示意圖。
[0027]如圖所示：
[0028]1、橇架；2、氣液分離器；3、LCP控制柜；4、進料預分離管線；401、氣液進管；402、預分離下排管；403、預分離上排管；5、排氣管；6、排水管；7、排砂管；8、消泡裝置；801、導氣通道；802、回液通道；803、折流板；803a、翻折導流部；803b、分流槽；804、回液擋板；9、聚液袋；10、液位開關；11、壓力變送器；12、溫度變送器；13、緊急關斷閥；14、液位調節閥；15、安全泄放管；16、安全泄放閥；17、渦街流量計；18、電磁流量計；19、差壓液位變送器。...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.用于頁巖氣凈化的智能一體化設備，其特征在于，它包括橇架(1)，所述橇架(1)中設有氣液分離器(2)和LCP控制柜(3)，所述氣液分離器(2)上開設有進料口、排氣口、排水口和排砂口，所述進料口、排氣口、排水口和排砂口分別連接進料預分離管線(4)、排氣管(5)、排水管(6)和排砂管(7)，所述排氣管(5)和排水管(6)上均連接有流量計，所述流量計與LCP控制柜(3)通信連接，所述氣液分離器(2)中設有與排氣口相對的消泡裝置(8)，所述消泡裝置(8)包括至少兩組聚液袋，相鄰所述聚液袋間形成導氣通道(801)，所述導氣通道(801)的任意兩相對側形成與排氣口相對的導氣口，所述聚液袋中具有回液通道(802)，且所述回液通道(802)兩側聚液袋上形成有至少一個翻折部(803a)，所述翻折部(803a)的一側具有分流槽(803b)，所述分流槽(803b)連通所述導氣通道(801)和回液通道(802)。2.根據權利要求1所述的用于頁巖氣凈化的智能一體化設備，其特征在于，所述聚液袋包括兩列相對并間隔的導板組，所述回液通道(802)位于兩列導板組間，每列所述導板組均包括至少兩個折流板(803)，所述翻折部(803a)形成于折流板(803)上，每列所述導板組的相鄰折流板(803)相間隔以形成分流槽(803b)。3.根據權利要求2所述的用于頁巖氣凈化的智能一體化設備，其特征在于，所述聚液袋分流槽(803b)兩側的折流板(803)均通過回液擋板(804)與另一列導板組中的折流板(803)連接，以將所述回液通道(802)分隔為互不聯通的獨立區域。4.根據權利要求2所述的用于頁巖氣凈化的智能一體化設備，其特征在于，所述聚液袋兩列導板組中的分流槽(803b)錯位布置。5.根據權利要求2所述的用于頁巖氣凈化的智能一體化設備，其特征在于，所述折流板(803)上涂覆有納米防水涂層。6.根據權利要求1所述的用于頁巖氣凈化的智能一體化設備，其特征在于，所述進料預分離管線(4)包括混料進管(401)、預分離下排管(402)和預分離上排管(403)，所述混料進管(401)具有鉛直段，其通過所述鉛...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王敏，王斌，劉科杰，譚玲潔，史博，
申請(專利權)人：浙江海牛海洋工程有限公司，
類型：發明
國別省市：