CN105716675A - 页岩气计量系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种页岩气计量系统，至少包括第一气液分离罐、第二气液分离罐、气液分离缓冲罐、气液缓冲罐及气流量计和液流量计，所述第一气液分离罐、气液分离缓冲罐、第二气液分离罐、气液缓冲罐顺次连接，以使页岩气依次通过所述第一气液分离罐、气液分离缓冲罐、第二气液分离罐、气液缓冲罐，并在第二气液分离罐之后对分离后的气体和液体进行计量。本发明实现了页岩气在线实时检测传输时的精确测量，而且重复性好，且不受流态影响，从而使得分离水单独计量，以提高液体及水的计量精确度。

Description

页岩气计量系统

技术领域

本发明涉及天然气开采技术领域，更具体地来说，特别是涉及一种页岩气计量系统。

背景技术

页岩气，是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源，中国的页岩气可采储量居世界首位。页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。较常规天然气相比，页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点，大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。

在对页岩气进行开采的工程中，需要对所开采的气体进行计量，以便于生成管理。现有的计量方式主要是在开采完并经过处理分离输出时才进行计量。这种计量方式往往是和对页岩气进行处理的设备安装在一起，较为固定。另外，现有的这种计量方法，只能统计输出到用户的重量，并不能统计在开采井口出来的气量，从而造成自开采出气量与实际输出使用量之间的数据不一致，无法监管从开采到用户输出这段的气量，容易导致气量的大量流失。

所以，很有必要对现有的这种计量方式进行改进，以使计量设备能对开采气量进行有效的计量监控。

发明内容

鉴于以上所述，本发明的目的在于提供一种页岩气计量系统，用于解决现有技术中无法对开采井口出来的气量进行计量的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供以下技术方案：

一种页岩气计量系统，至少包括第一气液分离罐、第二气液分离罐、气液分离缓冲罐、气液缓冲罐及气流量计和液流量计，所述第一气液分离罐顶部的一侧表面开设有供输入页岩气的进气管，所述第一气液分离罐的顶部通过第一连接管与所述气液分离缓冲罐的顶部相连接，所述第一气液分离罐顶部的一侧表面通过第二连接管与所述气液分离缓冲罐底部的一侧表面相连接，所述气液分离缓冲罐的底部通过第三连接管与所述第二气液分离罐底部的一侧表面相连接，所述第二气液分离罐顶部的侧表面通过第四连接管与所述第一连接管相连接，且所述第二气液分离罐的顶部通过第五连接管与所述气液缓冲罐的顶部相连接，所述第二气液分离罐顶部的另一侧表面通过第六连接管与所述气液缓冲罐的底部相连接，所述气液缓冲罐底部一侧面上还设有一出气管，所述气流量计安设于所述第五连接管上，所述液流量计安设于所述第六连接管上。

优选地，在上述页岩气计量系统中，所述气液分离缓冲罐为呈垂直地直立设置。

优选地，在上述页岩气计量系统中，在所述第一气液分离罐上的进气管上设有第三球阀，以及在所述气液缓冲罐的出气管上设有第四球阀，同时在所述第三球阀与所述第一气液分离罐之间的所述出气管上以及在所述第四球阀与所述气液缓冲罐之间的所述出气管上还各设有一气压表。

优选地，在上述页岩气计量系统中，所述液流量计与所述气液缓冲罐之间所在的第六连接管上还安设有一组分仪。

如上所述，本发明具有以下有益效果：通过上述页岩气计量系统，将页岩气通过第一气液分离罐进行初过滤，以将所述页岩气中的气体和液体分离，并将所述气体和液体输入气液分离缓冲罐中，所述气体和液体在所述气液分离缓冲罐中进行缓冲以达到稳压的效果，进而再将所述缓冲后的包括气体和液体的页岩气输出至所述第二气液分离罐中，之后所述第二气液分离罐再对包括气体和液体的所述页岩气进行精过滤并将其予以输出至气液缓冲罐中进行混合输出，其中，在包括气体和液体的所述页岩气进入所述气液缓冲罐之前，也即在包括气体和液体的所述页岩气自所述第二气液分离罐输出至所述气液缓冲罐中之间，分别通过设置在第五连接管和第六连接管上气流量计和液流量计来对所述页岩气中的气体和液体进行计量统计。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的方案，下面将对具体实施例中描述所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种页岩气计量系统在一实施例中的结构示意图。

图2为本发明一种页岩气计量系统在另一实施例中的结构示意图。

附图标号说明

1第一气液分离罐

2气液分离缓冲罐

3第二气液分离罐

4气液缓冲罐

5气流量计

6液流量计

7进气管

8第一连接管

9第二连接管

10第四连接管

11第三连接管

12第五连接管

13第六连接管

14出气管

15第一球阀

16第二球阀

17第三球阀

18第四球阀

19第七连接管

20组分仪

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，示出本发明一种页岩气计量系统在一实施例中的结构示意图，如图所示，所述页岩气计量系统至少包括第一气液分离罐1、第二气液分离罐3、气液分离缓冲罐2、气液缓冲罐4及气流量计5和液流量计6，其中，所述第一气液分离罐1顶部的一侧表面开设有供输入页岩气的进气管7，所述第一气液分离罐1的顶部通过第一连接管8与所述气液分离缓冲罐2的顶部相连接，所述第一气液分离罐1顶部的一侧表面通过第二连接管9与所述气液分离缓冲罐2底部的一侧表面相连接，所述气液分离缓冲罐2的底部通过第三连接管11与所述第二气液分离罐3底部的一侧表面相连接，所述第二气液分离罐3顶部的侧表面通过第四连接管10与所述第一连接管8相连接，且所述第二气液分离罐3的顶部通过第五连接管12与所述气液缓冲罐4的顶部相连接，所述第二气液分离罐3顶部的另一侧表面通过第六连接管与所述气液缓冲罐4的底部相连接，所述气液缓冲罐4底部一侧面上还设有一出气管，所述气流量计5安设于所述第五连接管12上，所述液流量计6安设于所述第六连接管上。

通过上述页岩气计量系统，将页岩气通过第一气液分离罐1进行初过滤，以将所述页岩气中的气体和液体分离，并将所述气体和液体输入气液分离缓冲罐2中，所述气体和液体在所述气液分离缓冲罐2中进行缓冲以达到稳压的效果，进而再将所述缓冲后的包括气体和液体的页岩气输出至所述第二气液分离罐3中，之后所述第二气液分离罐3再对包括气体和液体的所述页岩气进行精过滤并将其予以输出至气液缓冲罐4中进行混合输出，其中，在包括气体和液体的所述页岩气进入所述气液缓冲罐4之前，也即在包括气体和液体的所述页岩气自所述第二气液分离罐3输出至所述气液缓冲罐4中之间，分别通过设置在第五连接管12和第六连接管上气流量计5和液流量计6来对所述页岩气中的气体和液体进行计量统计。

具体地，所述气液分离缓冲罐2为垂直地直立设置，这种设置比较适合对气液比例较为均匀的页岩气进行计量。

具体地，在所述气流量计5和所述第二气液分离罐3之间的所述第五连接管12上，还设有第一球阀，同时，在所述液流量计6和所述第二气液分离罐3之间的所述第六连接管上，还设有第二球阀16。这里设置球阀是为了便于后期维护或者停止工作时，通过该第一球阀和第二球阀16来关断气流量计5和液流量计6的通道，防止在非工作期间的其他气体或液体造成的误统计。

另外，在所述第一气液分离罐1上的进气管7上设有第三球阀17，以及在所述气液缓冲罐4的出气管上设有第四球阀18，同时在所述第三球阀17与所述第一气液分离罐1之间的所述出气管上以及在所述第四球阀18与所述气液缓冲罐4之间的所述出气管上还各设有一气压表，用于观察进气的压力情况和出气的压力情况。

进一步地，见图2，所述第一气液分离罐1和第二气液分离罐3的底部还分别设有排污口，且所述第一气液分离罐1和第二气液分离罐3底部的排污口通过第七连接管19相互连通，使得第一气液分离罐1和第二气液分离罐3底部的油或者杂质物汇流后任经所述第七连接管19排出。

另外，所述液流量计6与所述气液缓冲罐4之间所在的第六连接管上还安设有一组分仪20，用于分析从所述页岩气中分离出来的液体中的成分。

更进一步地，上述页岩气计量系统简单接单，可以将其设置于移动平台上，例如将其设置在移动汽车上，或者设置在移动平台上，以增加其移动性，一口井开采完以后还可以移动至其他井口使用。

需要理解地是，上述页岩气计量系统中，上述第一气液分离罐1和第二气液分离罐3、以及气液分离缓冲罐2和气液缓冲罐4均为现有设备，对于本领域技术人员，其通过上述说明完全可以实现本方案，故这里不再对其作进一步的说明。

综上所述，本发明通过上述页岩气计量系统来实现页岩气开采时的计量，其具有以下特点：

1)在线实时检测、线性好、量程宽；

2)测量精确度高，重复性好，且不受流态影响；

3)分离水单独计量提高油、水计量的精确度；

4)无压损、无卡阻现象、安全性能高、可应用于无人值守测量；

5)无传动件，长期运行稳定、可靠，后期运行费用低。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

Claims (6)

1.一种页岩气计量系统，其特征在于，至少包括第一气液分离罐、第二气液分离罐、气液分离缓冲罐、气液缓冲罐及气流量计和液流量计，所述第一气液分离罐顶部的一侧表面开设有供输入页岩气的进气管，所述第一气液分离罐的顶部通过第一连接管与所述气液分离缓冲罐的顶部相连接，所述第一气液分离罐顶部的一侧表面通过第二连接管与所述气液分离缓冲罐底部的一侧表面相连接，所述气液分离缓冲罐的底部通过第三连接管与所述第二气液分离罐底部的一侧表面相连接，所述第二气液分离罐顶部的侧表面通过第四连接管与所述第一连接管相连接，且所述第二气液分离罐的顶部通过第五连接管与所述气液缓冲罐的顶部相连接，所述第二气液分离罐顶部的另一侧表面通过第六连接管与所述气液缓冲罐的底部相连接，所述气液缓冲罐底部一侧面上还设有一出气管，所述气流量计安设于所述第五连接管上，所述液流量计安设于所述第六连接管上。

2.根据权利要求1所述的页岩气计量系统，其特征在于，所述气液分离缓冲罐为呈垂直地直立设置。

3.根据权利要求1所述的页岩气计量系统，其特征在于，在所述气流量计和所述第二气液分离罐之间的所述第五连接管上，还设有第一球阀；在所述液流量计和所述第二气液分离罐之间的所述第六连接管上，还设有第二球阀。

4.根据权利要求1所述的页岩气计量系统，其特征在于，在所述第一气液分离罐上的进气管上设有第三球阀，以及在所述气液缓冲罐的出气管上设有第四球阀，同时在所述第三球阀与所述第一气液分离罐之间的所述出气管上以及在所述第四球阀与所述气液缓冲罐之间的所述出气管上还各设有一气压表。

5.根据权利要求1所述的页岩气计量系统，其特征在于，所述第一气液分离罐和第二气液分离罐的底部还分别设有排污口，且所述第一气液分离罐和第二气液分离罐底部的排污口通过第七连接管相互连通。

6.根据权利要求1所述的页岩气计量系统，其特征在于，所述液流量计与所述气液缓冲罐之间所在的第六连接管上还安设有一组分仪。