CN106194120A - 煤层气井水管线瓦斯气体分离回收装置与方法 - Google Patents

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庞涛
王正喜
白优
吴信波
降文萍
单元伟
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Abstract

一种煤层气井水管线瓦斯气体分离回收装置与方法，该装置至少包含进行气液分离的压力容器、液位控制装置和单向阀，所述压力容器的一侧通过水管线连接至油管，另一侧设有出水口，的顶部设有泄压阀和瓦斯气体出口，出口通过单向阀连接至输气管线，所述压力容器内设有液位控制装置，所述出水口通过管道连通至水池，在水管线中的瓦斯气体进入压力容器后，压力容器的上部空间不变，而瓦斯气体压力增大并大于输气管线压力时，瓦斯气体进入输气管线，达到分离收集目的；由此，本发明结构简单，装卸和改装非常方便，且能够充分回收水管线中的煤层气，提高气井开发效益，减少空气污染，避免井场瓦斯浓度过高而造成爆炸等事故，保证了人员设备安全。

Description

煤层气井水管线瓦斯气体分离回收装置与方法
技术领域
本发明属于非常规天然气开发的技术领域，尤其涉及一种煤层气井水管线瓦斯气体分离回收装置与方法。
背景技术
煤层气井生产过程中水管线中的煤层水携带大量煤层气，现有处理方式为自然排放或经常规气液分离器后点火把，资源浪费大，污染空气，还会造成井场瓦斯浓度高，造成安全隐患，影响气井的正常生产。
专利号为201520950463.4的煤层气井井口漏气回收装置提供了一种煤层气井水管线瓦斯气体处理装置，但工艺较复杂，套压要求高，射流装置成本较高。
为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种层气井水管线瓦斯气体分离回收装置与方法，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种层气井水管线瓦斯气体分离回收装置与方法，能克服现有技术的缺陷，充分回收水管线中的煤层气使煤层气井生产更加高效、安全、环保。
为实现上述目的，本发明公开了一种煤层气井水管线瓦斯气体分离回收装置，至少包含进行气液分离的压力容器、液位控制装置和单向阀，其特征在于：
所述压力容器的一侧通过水管线连接至油管，另一侧设有出水口，所述压力容器的顶部设有泄压阀和瓦斯气体出口，所述瓦斯气体出口的气体管道通过单向阀连接至输气管线，所述压力容器内设有液位控制装置，所述出水口通过管道连通至水池；
所述水管线的入口设在压力容器中部，所述出水口较水管线的入口更低，所述液位控制装置连接至出水口以通过控制排水口的出水流量来控制压力容器内的液面位置。
其中：所述泄压阀设置在瓦斯气体出口的一侧，当压力容器中压力超过设定压力时，泄压阀打开，从而将压力容器中压力降低至安全范围。
其中：所述压力容器的底部设有排污管，所述排污管上设有排污阀，以及时清除容器中沉积的固体颗粒。
其中：所述单向阀由压力控制，当压力容器中瓦斯压力大于输气管线的瓦斯压力时，单向阀打开，气体从压力容器通过单向阀流向输气管线，输气管线的气体不能进入压力容器。
其中：所述液位控制装置为浮球阀式液位控制器，包含一浮球，所述浮球通过杠杆连接至控制出水口流量的开关，当压力容器中液位变化引起浮球上下浮动时，浮球通过杠杆来控制出水口的开关来控制出水口流量，从而控制容器内液面位置。
以及一种煤层气井水管线瓦斯气体分离回收方法，使用如上的回收装置，包含如下步骤：
步骤一.将压力容器安装在煤层气井的出水管线上，压力容器的出气口通过单向阀与输气管线相联通，出水口通过液位控制装置与水池相连通；
步骤二.启动正常排采工序，水管线中的瓦斯气体进入压力容器后由于重力作用分离出来，由于液位控制装置的作用压力容器的上部空间不变，而瓦斯气体越来越多，瓦斯气体压力增大，当压力容器中的瓦斯气压大于输气管线中瓦斯气体压力时，单向阀打开，压力容器中的瓦斯气体进入输气管线，达到水管线中瓦斯气体的分离收集目的。
通过采用上述技术方案，本发明的有益效果是：结构简单，装卸和改装非常方便，且能够充分回收水管线中的煤层气，提高气井开发效益，减少空气污染，避免井场瓦斯浓度过高而造成爆炸等事故，保证了人员设备安全。
附图说明
图1是本发明煤层气井水管线瓦斯气体分离回收装置的工作示意图。
附图标记：
1.单向阀，2.瓦斯气体流量表，3.输气管线压力表，4.管线总阀，5.输气管线，6.套管，7.油管，8.出水管线，9.液位控制装置，10.水池，11.排污管，12.泄压阀，13.压力容器。
具体实施方式
参见图1，显示了本发明的煤层气井水管线瓦斯气体分离回收装置的工作示意图。
所述瓦斯气体分离回收装置至少包含进行气液分离的压力容器13、液位控制装置9和单向阀1，其中，所述压力容器13的一侧通过水管线8连接至油管7，另一侧设有出水口，所述压力容器13的顶部设有泄压阀12和瓦斯气体出口，底部设有排污管11，所述排污管11上设有排污阀，以控制压力容器13底部的污水排出，所述瓦斯气体出口的气体管道通过单向阀1连接至输气管线5，所述压力容器13内设有液位控制装置9，所述出水口通过管道连通至水池10。
其中，所述泄压阀12设置在瓦斯气体出口的一侧，当压力容器13中压力超过设定压力时，泄压阀12打开，从而将压力容器13中压力降低至安全范围。
其中，所述排污阀和排污管11安装在压力容器底部，可及时清除容器中沉积的煤粉、砂等固体颗粒。
其中，所述单向阀1由压力控制，当压力容器13中瓦斯压力大于输气管线5的瓦斯压力时，单向阀1打开，气体从压力容器13通过单向阀1流向输气管线5，输气管线5的气体不能进入压力容器13。
其中，所述水管线8的入口设在压力容器13中部，所述出水口较水管线8的入口更低，靠近压力容器13的底部，所述液位控制装置9连接至出水口以通过控制排水口的出水流量来控制压力容器13内的液面位置。
由此，在使用时，将压力容器13安装在水管线8上，瓦斯气体出口通过单向阀1与输气管线5相连接，水管线8中的瓦斯气体进入压力容器13后由于重力作用分离出来，由于液位控制器9的作用使得压力容器13的上部空间保持不变，而瓦斯气体越来越多，瓦斯气体的压力逐渐增大，当压力容器13中瓦斯气压力大于输气管线5中瓦斯气体压力时，单向阀1将被打开，压力容器13中的瓦斯气体进入输气管线5，达到水管线5中瓦斯气体的分离收集目的。
其中，所述液位控制装置9可选用浮球阀式液位控制器，也可选用电子式液位控制器，在图1所示实施例中为浮球阀式液位控制器，包含一浮球，所述浮球通过杠杆连接至控制出水口流量的开关，由此，当压力容器13中液位变化引起浮球上下浮动时，浮球可通过杠杆来控制出水口的开关来控制出水口流量，从而控制容器内液面位置。
其中，所述输气管线5连通至油管7外缘的套管6，且其上设有瓦斯气体流量表2、输气管线压力表3和管线总阀4。
本发明煤层气井水管线瓦斯气体分离回收方法包含下述步骤：
步骤一.将压力容器13安装在煤层气井的出水管线8上，压力容器13的出气口通过单向阀1与输气管线5相联通，出水口通过液位控制装置9与水池10相连通；
步骤二.启动正常排采工序，水管线8中的瓦斯气体进入压力容器13后由于重力作用分离出来，由于液位控制装置9的作用压力容器13的上部空间不变，而瓦斯气体越来越多，瓦斯气体压力增大，当压力容器13中的瓦斯气压大于输气管线5中瓦斯气体压力时，单向阀1打开，压力容器13中的瓦斯气体进入输气管线5，达到水管线中瓦斯气体的分离收集目的。
通过采用上述技术方案，本发明的有益效果是：结构简单，能方便的安装在现有管线上，成本较低，还能够充分回收水管线中的煤层气，提高气井开发效益，减少空气污染，避免井场瓦斯浓度过高而造成爆炸等事故，保证了人员设备安全。
显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。

Claims (6)

1.一种煤层气井水管线瓦斯气体分离回收装置，至少包含进行气液分离的压力容器、液位控制装置和单向阀，其特征在于：
所述压力容器的一侧通过水管线连接至油管，另一侧设有出水口，所述压力容器的顶部设有泄压阀和瓦斯气体出口，所述瓦斯气体出口的气体管道通过单向阀连接至输气管线，所述压力容器内设有液位控制装置，所述出水口通过管道连通至水池；
所述水管线的入口设在压力容器中部，所述出水口较水管线的入口更低，所述液位控制装置连接至出水口以通过控制排水口的出水流量来控制压力容器内的液面位置。
2.如权利要求1所述的煤层气井水管线瓦斯气体分离回收装置，其特征在于：所述泄压阀设置在瓦斯气体出口的一侧，当压力容器中压力超过设定压力时，泄压阀打开，从而将压力容器中压力降低至安全范围。
3.如权利要求1所述的煤层气井水管线瓦斯气体分离回收装置，其特征在于：所述压力容器的底部设有排污管，所述排污管上设有排污阀，以及时清除容器中沉积的固体颗粒。
4.如权利要求1所述的煤层气井水管线瓦斯气体分离回收装置，其特征在于：所述单向阀由压力控制，当压力容器中瓦斯压力大于输气管线的瓦斯压力时，单向阀打开，气体从压力容器通过单向阀流向输气管线，输气管线的气体不能进入压力容器。
5.如权利要求1所述的煤层气井水管线瓦斯气体分离回收装置，其特征在于：所述液位控制装置为浮球阀式液位控制器，包含一浮球，所述浮球通过杠杆连接至控制出水口流量的开关，当压力容器中液位变化引起浮球上下浮动时，浮球通过杠杆来控制出水口的开关来控制出水口流量，从而控制容器内液面位置。
6.一种煤层气井水管线瓦斯气体分离回收方法，使用如权利要求1-5中任一所述的煤层气井水管线瓦斯气体分离回收装置，其特征在于包含如下步骤：
步骤一.将压力容器安装在煤层气井的出水管线上，压力容器的出气口通过单向阀与输气管线相联通，出水口通过液位控制装置与水池相连通；
步骤二.启动正常排采工序，水管线中的瓦斯气体进入压力容器后由于重力作用分离出来，由于液位控制装置的作用压力容器的上部空间不变，而瓦斯气体越来越多，瓦斯气体压力增大，当压力容器中的瓦斯气压大于输气管线中瓦斯气体压力时，单向阀打开，压力容器中的瓦斯气体进入输气管线，达到水管线中瓦斯气体的分离收集目的。
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