CN101775966A - 新型超高压节流保护工艺 - Google Patents

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赵燕
蒋树生
牟建
赵付锐
郭佳春
刘志荣
陈鹏
钟小木
李峰
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Abstract

本发明公开了一种新型超高压节流保护工艺，属于天然气井的地面节流保护领域，本发明：井口采气树设置有地面安全系统的情况下，且超高压的气井站的采气树节流阀后至最后一级节流阀之前的管段的设计压力小于关井压力时，在超高压的气井站的采气树节流阀后至最后一级节流阀之前的管段增加至少一个与所述井口地面安全系统联锁的冗余点，加强了井口地面安全系统的功能，通过有效的关闭井口来防止下游管路持续超压的问题，从而增加了安全系数，适合超高天然气井的地面建设，对超高天然气井设计、施工、运行具有指导意义。

Description

新型超高压节流保护工艺
技术领域
本发明涉及一种石油天然气行业气井站安全保护工艺，特别涉及一种超高压天然气井的地面节流保护工艺。
背景技术
含硫集输站场工艺流程经过多年的实践和发展，目前已日趋完善和标准化。一般来说，集输站场最常见的流程是：井口注入抑止剂和缓蚀剂--节流降压-加热-节流降压--分离-计量-出站。为防止节流降压后天然气管道形成水合物造成堵塞，可采用加热或加注抑止剂方式来解决管道冰堵。
对于一般的气井站，采气树节流阀后至最后一级节流阀之前的管段的设计压力(P2设)取值、及在变设计压力管段的保护方式有以下两种情况：
1)P2设≥P关井，采气树节流阀后至最后一级节流阀之前的管段就不存在节流阀失效超压的问题，只需考虑末级节流阀失效，下游管路超压关井(PEH与井口地面安全系统联锁关井)和安全阀(安全阀的设计压力≤10MPa)起跳泄压保护下游管路；考虑下游管路爆管时漏气，外输压力低于工况压力(PEL与井口地面安全系统联锁关井)时关井，以避免天然气损失，具体设置见图1。
2)P2设＜P关井，采气树节流阀后至最后一级节流阀之前的管段存在节流阀(2个或更多节流阀)失效超压的问题，需要考虑采气树节流阀后的管段超压保护(即PEH1与井口地面安全系统联锁关井)和安全阀(一般为高压安全阀，设计压力≤6600psi，最高起跳压力≤6000psi(41.37MPa))起跳泄压保护该部分管路；需要考虑末级节流阀失效，下游管路超压关井(即高压先导阀PEH2与井口地面安全系统即翼阀联锁关井)和安全阀(安全阀的设计压力≤10MPa)起跳泄压保护下游管路；考虑下游管路爆管时漏气，外输压力低于工况压力(低压先导阀PEL与井口地面安全系统联锁关井)时关井，以避免天然气损失。具体设置见附图2。
对于第二种情况，受阀门厂家生产技术限制，目前，国外安全阀厂家生产的安全阀最高起跳压力为6000psi(即41.37MPa)，也就是说，如果采气树节流阀后至最后一级节流阀之前的管段的设计压力(P2设)大于41.37MPa，就选不到合适安全阀保护该部分管路，那该部分管路就缺少安全阀起跳泄压保护的措施，这时井口地面安全系统就非常关键，如果不能迅速关闭井口，则可能造成该部分管路持续超压，造成安全事故。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种新型超高压节流保护工艺。
本发明采用的技术方案是这样的：一种新型超高压节流保护工艺，井口采气树设置有地面安全系统的情况下，且超高压的气井站的采气树节流阀后至最后一级节流阀之前的管段的设计压力小于关井压力时，且该部分管路缺少安全阀起跳泄压保护的措施时；在超高压的气井站的采气树节流阀后至最后一级节流阀之前的管段增加至少一个与所述井口地面安全系统联锁的冗余点。
作为优选：所述地面安全系统为地面安全截断阀，包括一个主阀和两个翼阀，所述主阀、翼阀均为液动或气动阀门。
作为优选：在超高压的气井站的采气树节流阀后至最后一级节流阀之前的管段增加一个与所述其中一个翼阀联锁的冗余点。
作为优选：在超高压的气井站的采气树节流阀后至最后一级节流阀之前的管段增加两个与所述地面安全截断阀联锁的冗余点。
作为优选：所述增加的两个冗余点其中一个与所述其中一个翼阀联锁，另一个增加的冗余点与所述主阀联锁。
由于采用上述技术方案，加强了井口地面安全系统的功能，通过有效的关闭井口来防止下游管路持续超压的问题，从而增加了安全系数，适合超高天然气井的地面建设，对超高天然气井设计、施工、运行具有指导意义。
附图说明
图1是本发明现有技术中P2设≥P关井时的结构示意图；
图2是本发明现有技术中P2设＜P关井时的结构示意图
图3是本发明的实施例的结构示意图。
图中标记：1为采气井口，2为主阀，3为翼阀A，4为翼阀B，PEH1、PEH2、PEH3、PEH4均为高压先导阀，PEL为低压先导阀。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：
参见图3，井口采气树设置有地面安全系统，该安全系统为地面安全阀，包括一个主阀2和两个翼阀，分别为翼阀A3和翼阀B4，翼阀A3和翼阀B4均为液动阀门，且超高压的气井站的采气树节流阀后至最后一级节流阀之前的管段的设计压力小于关井压力，由于采气树节流阀后至最后一级节流阀之前的管段存在节流阀(2个或更多节流阀)失效超压的问题，而此时采气树节流阀后至最后一级节流阀之前的管段的设计压力P2设的数值又大于安全阀起跳压力时，高压先导阀PEH1控制井口地面安全系统的翼阀A3联锁关井失效，这时增加一个冗余点，即采用高压先导阀PEH2和PEH1一起与井口地面安全系统的翼阀A3联锁关井，在此基础上再增加一个冗余点，即采用高压先导阀PEH3与井口地面安全系统的主阀2联锁关井。
该方法是高压先导阀PEH1控制井口地面安全系统关井失效，高压先导阀PEH2和PEH3再控制井口地面安全系统联锁关井，加强井口地面安全系统的功能，保证井口能及时关闭，切断气源，保证了安全。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制发明，比如可以根据实际情况，再增加冗余点，高压先导阀PEH4与井口地面安全系统连锁关井，采用凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新型超高压节流保护工艺，其特征在于：井口采气树设置有地面安全系统的情况下，且超高压的气井站的采气树节流阀后至最后一级节流阀之前的管段的设计压力小于关井压力时，在超高压的气井站的采气树节流阀后至最后一级节流阀之前的管段增加至少一个与所述井口地面安全系统联锁的冗余点。
2.根据权利要求1所述的新型超高压节流保护工艺，其特征在于：所述地面安全系统为地面安全截断阀，包括一个主阀和两个翼阀，所述主阀、翼阀均为液动或气动阀门。
3.根据权利要求2所述的新型超高压节流保护工艺，其特征在于：在超高压的气井站的采气树节流阀后至最后一级节流阀之前的管段增加一个与所述其中一个翼阀联锁的冗余点。
4.根据权利要求2所述的新型超高压节流保护工艺，其特征在于：在超高压的气并站的采气树节流阀后至最后一级节流阀之前的管段增加两个与所述地面安全截断阀联锁的冗余点。
5.根据权利要求4所述的新型超高压节流保护工艺，其特征在于：所述增加的两个冗余点其中一个与所述其中一个翼阀联锁，另一个增加的冗余点与所述主阀联锁。
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