CN111894548B - 一种煤层气井防煤粉排水计量系统及排水计量防煤粉方法 - Google Patents
一种煤层气井防煤粉排水计量系统及排水计量防煤粉方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种煤层气井防煤粉排水计量系统及排水计量防煤粉方法，属于煤层气开发与排采的技术领域。煤层气井防煤粉排水计量系统包括采油树、一级煤粉过滤罐、二级煤粉过滤罐、水表和排水池；一级煤粉过滤罐的罐顶和罐底通过卡扣与罐体连接，内腔设置有过滤网，进水管与采油树的出水管连通，出水管与二级煤粉过滤罐的进水管连通；二级煤粉过滤罐的罐顶通过卡扣与罐体连接，内腔设置有吸附剂和过滤网，出水管与水表的进口连接，罐底设置有排渣管，排渣管上设置截止阀；水表的出口连接排水管，排水管接入排水池。本发明在提高产水量计量精度，延长水表使用寿命的同时，缩短日常维护保养时间，节省经济成本和劳动成本。
Description
技术领域
本发明属于煤层气开发与排采的技术领域，具体公开了一种煤层气井防煤粉排水计量系统及排水计量防煤粉方法。
背景技术
在进行煤层气开发过程中，有些煤层煤体结构较为破碎，导致在排采过程中，煤粉产出较多，尤其在松软煤储层中。排出的煤粉给煤层气井的产水量测量带来了不便，特别是采用水表进行产水量测量的煤层气井中。产出的煤粉，很容易造成测量水表的损坏，导致读数不准，甚至在入水口处堵塞，造成整个水管的排水不畅。常规的处理方式是在水表的前端增加一个煤粉过滤器，但该过滤器常采用螺栓固定的方式，将过滤器的顶部封盖，在进行清洗过滤器的时候要逐个将螺栓拆掉。清洗完成后再逐个安装固紧，严重浪费时间和精力。同时，经过此过滤器的过滤后，往往还有一部分煤粉颗粒仍然可以进入水表，造成水表损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种煤层气井防煤粉排水计量系统及排水计量防煤粉方法，在提高产水量计量精度，延长水表使用寿命的同时，缩短日常维护保养时间，节省经济成本和劳动成本。
为实现上述目的，本发明提供一种煤层气井防煤粉排水计量系统，包括采油树、一级煤粉过滤罐、二级煤粉过滤罐、水表和排水池；一级煤粉过滤罐包括密封连接的罐顶、罐底和两端贯通的罐体，罐顶和罐底通过卡扣与罐体可拆卸连接，内腔靠近出水管的位置设置有过滤网，进水管设置在罐体上，进水管靠近罐顶且与采油树的出水管连通，出水管设置在罐底且距底部要留有一定高度（10cm），用于沉降大颗粒煤粉，出水管通过活接与二级煤粉过滤罐的进水管连通；二级煤粉过滤罐包括密封连接的罐顶和底端封闭的罐体，罐顶通过卡扣与罐体的顶端可快速拆卸连接，内腔设置有吸附剂和过滤网，过滤网设置在吸附剂和出水管之间，进水管和出水管均设置在罐体上，进水管和出水管均靠近罐顶且平行设置，出水管通过活接与水表的进口连接，二级煤粉过滤罐的底端设置有排渣管，排渣管上设置有截止阀；水表的出口连接排水管，排水管接入排水池。
进一步地，一级煤粉过滤罐的罐顶设置有放气防溢管；放气防溢管接入排水池。
进一步地，放气防溢管的底部设置支架。
进一步地，二级煤粉过滤罐内的吸附剂为多孔碳包。
进一步地，二级煤粉过滤罐为透明可视罐。
进一步地，二级煤粉过滤罐的出水管通过支架支撑。
进一步地，卡扣的固定部设置在罐体上，转动部与罐顶和罐底上的卡环或卡槽配合。
进一步地，一级煤粉过滤罐的进水管与采油树的出水管通过变径法兰连接。
本发明还提供一种煤层气井排水计量防煤粉方法，包括下述步骤：
S1，在采油树和水表之间设置一级煤粉过滤罐和二级煤粉过滤罐，采油树产生的排采水经过两级过滤流入水表中；
一级煤粉过滤罐包括密封连接的罐顶、罐底和两端贯通的罐体，罐顶和罐底通过卡扣与罐体可快速拆卸连接，内腔靠近出水管的位置设置有过滤网，进水管设置在罐体上，进水管靠近罐顶且与采油树的出水管连通，出水管设置在罐底，出水管通过活接与二级煤粉过滤罐的进水管连通；
二级煤粉过滤罐包括密封连接的罐顶和底端封闭的罐体，罐顶通过卡扣与罐体的顶端可拆卸连接，内腔设置有吸附剂和过滤网，过滤网设置在吸附剂和出水管之间，进水管和出水管均设置在罐体上，进水管和出水管均靠近罐顶且平行设置，出水管通过活接与水表的进口连接，二级煤粉过滤罐的底端设置有排渣管，排渣管上设置有截止阀。
上述煤层气井排水计量防煤粉方法还包括步骤S2，定期打开一级煤粉过滤罐的顶底部卡扣，完成过一级煤粉过滤罐的快速拆卸，用高压水泵对罐顶附着的煤粉颗粒进行冲洗，罐底沉降的大颗粒煤粉倒出后，取下过滤网，用水泵一同冲洗；通过观察二级煤粉过滤罐中液体的浑浊程度和煤粉漂浮量，选择不同的清理方式：若液体较清，则直接打开底部的截止阀排水清理；若煤粉较多，则打开上部的卡扣，取出吸附剂和过滤网，进行更换和清洗。
本发明具有以下优点：
（1）经过两级过滤，既可以有效地实现大颗粒煤粉的沉降分离，又可以对细小的漂浮煤粉进行吸附、过滤，大幅降低了煤粉颗粒对水表的损坏，延长了水表的使用时间，提高了煤层气井产水量的计量效率，
（2）一级煤粉过滤罐和二级煤粉过滤罐设计巧妙，用卡扣代替螺栓固定和螺纹丝扣固定，安装与拆卸快捷，省时省力，提高排水系统的清洗效率，保障水表对产水量计量的顺利进行。
附图说明
图1为煤层气井防煤粉排水计量系统的结构示意图；
图2为一级煤粉过滤罐的结构示意图；
图3为二级煤粉过滤罐的结构示意图；
图4为卡扣的正视图；
图5为卡扣的侧视图。
图中：1-采油树；1.1-光杆；1.2-阀门；2-一级煤粉过滤罐；3-二级煤粉过滤罐；4-水表；5-排水池；6-卡扣；6.1-固定部；6.2-转动部；7-过滤网；8-活接；9-排渣管；10-截止阀；11-排水管；12-放气防溢管；13-支架；14-多孔碳包；15-变径法兰。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种煤层气井防煤粉排水计量系统，包括采油树1、一级煤粉过滤罐2、二级煤粉过滤罐3、水表4和排水池5；一级煤粉过滤罐2包括密封连接的罐顶、罐底和两端贯通的罐体，罐顶和罐底通过卡扣6与罐体可拆卸连接，内腔靠近出水管的位置设置有过滤网7，进水管设置在罐体上，进水管靠近罐顶且与采油树1的出水管连通，出水管设置在罐底且距底部要留有一定高度（10cm），用于沉降大颗粒煤粉，出水管通过活接8与二级煤粉过滤罐3的进水管连通；二级煤粉过滤罐3包括密封连接的罐顶和底端封闭的罐体，罐顶通过卡扣6与罐体的顶端可拆卸连接，内腔设置有吸附剂和过滤网7，过滤网7设置在吸附剂和出水管之间，进水管和出水管均设置在罐体上，进水管和出水管均靠近罐顶且平行设置，出水管通过活接8与水表的4进口连接，二级煤粉过滤罐3的底端设置有排渣管9，排渣管9上设置有截止阀10；水表4的出口连接排水管11，排水管11接入排水池5。
当煤层气井正常运行，且产出的煤粉较多时，煤粉先进入一级煤粉过滤罐2，大颗粒的煤粉沉积到过滤罐底部，小颗粒的煤粉则在过滤网7的作用下，被大量隔离，更为细小的颗粒则进入到二级煤粉过滤罐3内，被吸附剂和过滤网7吸附、分离，然后进入水表4进行产水量测量。排采一段时间后，打开一级煤粉过滤罐2的顶底部卡扣6，完成过一级煤粉过滤罐2的快速拆卸，用高压水泵对罐顶附着的煤粉颗粒进行冲洗，罐底沉降的大颗粒煤粉倒出后，取下过滤网7，用水泵一同冲洗。对于二级煤粉过滤罐3，则通过观察液体的浑浊程度和煤粉漂浮量，选择不同的清理方式：若液体较清，则直接打开底部的截止阀10排水清理；若煤粉较多，则打开上部的卡扣6，取出吸附剂和过滤网7，进行更换和清洗。所有罐体被清洗完成后，依次完成组装，操作时间短、可行性高，对产水量测量的影响程度小。采用方式卡扣6连接对比螺栓连接和丝扣连接不仅打开省力，主要特征是操作快速简单，基本不需要借助工具即可实现拆卸与安装。卡扣6为现有规格样式，材质为铁质，便于购买和更换。
一级煤粉过滤罐2的进水管靠近罐顶位置可以为大颗粒煤粉的沉降留足空间。二级煤粉过滤罐3内设置吸附剂达到对水中漂浮的煤粉进行吸附和过滤分离的双重目的，进水管和出水管均靠近罐顶设置可为细小漂浮煤粉的沉降留足空间，进水管和出水管平行设置可减小水流进出时对已沉降煤粉的扰动。一级煤粉过滤罐2和二级煤粉过滤罐3构成本系统的核心部件，实现煤粉从水中的高效过滤和分离，从而大幅降低煤粉颗粒对水表4产水量计量的影响，延长水表4使用寿命。
进一步地，一级煤粉过滤罐2的罐顶设置有放气防溢管12；放气防溢管12接入排水池5，便于将排采水中混入的气体进行分离；同时，还可以防止排采过程中煤粉产出量突然较多，堵塞一级煤粉过滤罐2，此时，排采水可直接从放气防溢管12排出至排水池5中，避免排采水回流至井内。
进一步地，放气防溢管12的底部设置支架13，保证管路的稳定，避免管路断裂。
进一步地，二级煤粉过滤罐3内的吸附剂为多孔碳包14，多孔碳包14由铁丝网包裹并固定。
进一步地，二级煤粉过滤罐3为透明可视罐。
进一步地，二级煤粉过滤罐3的出水管通过支架13支撑，保证管路的稳定，避免管路断裂。
进一步地，卡扣6的固定部6.1设置在罐体上，转动部6.2与罐顶和罐底上的卡环或卡槽配合。
进一步地，一级煤粉过滤罐2的进水管与采油树1的出水管通过变径法兰15连接。
实施例2
本实施例还提供一种煤层气井排水计量防煤粉方法，包括下述步骤。
S1，在采油树1和水表4之间设置一级煤粉过滤罐2和二级煤粉过滤罐3，采油树1产生的排采水经过两级过滤流入水表4中；
一级煤粉过滤罐2包括密封连接的罐顶、罐底和两端贯通的罐体，罐顶和罐底通过卡扣6与罐体可拆卸连接，内腔靠近出水管的位置设置有过滤网7，进水管设置在罐体上，进水管靠近罐顶且与采油树1的出水管连通，出水管距罐底要留有一定高度（10cm），用于沉降大颗粒煤粉，出水管通过活接8与二级煤粉过滤罐3的进水管连通；
二级煤粉过滤罐3包括密封连接的罐顶和底端封闭的罐体，罐顶通过卡扣6与罐体的顶端可拆卸连接，内腔设置有吸附剂和过滤网7，过滤网7设置在吸附剂和出水管之间，进水管和出水管均设置在罐体上，进水管和出水管均靠近罐顶且平行设置，出水管通过活接8与水表的4进口连接，二级煤粉过滤罐3的底端设置有排渣管9，排渣管9上设置有截止阀10。
S2，定期打开一级煤粉过滤罐2的顶底部卡扣6，完成过一级煤粉过滤罐2的快速拆卸，用高压水泵对罐顶附着的煤粉颗粒进行冲洗，罐底沉降的大颗粒煤粉倒出后，取下过滤网7，用水泵一同冲洗；通过观察二级煤粉过滤罐3中液体的浑浊程度和煤粉漂浮量，选择不同的清理方式：若液体较清，则直接打开底部的截止阀10排水清理；若煤粉较多，则打开上部的卡扣6，取出吸附剂和过滤网7，进行更换和清洗。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种煤层气井排水计量防煤粉方法，其特征在于，采用煤层气井防煤粉排水计量系统实施，系统包括采油树、一级煤粉过滤罐、二级煤粉过滤罐、水表和排水池；
方法包括下述步骤：
S1，在采油树和水表之间设置一级煤粉过滤罐和二级煤粉过滤罐，采油树产生的排采水经过两级过滤流入水表中；
所述一级煤粉过滤罐包括密封连接的罐顶、罐底和两端贯通的罐体，罐顶和罐底通过卡扣与罐体可拆卸连接，内腔靠近出水管的位置设置有过滤网，进水管设置在罐体上，进水管靠近罐顶且与采油树的出水管连通，出水管设置在罐底，出水管通过活接与二级煤粉过滤罐的进水管连通；
所述二级煤粉过滤罐包括密封连接的罐顶和底端封闭的罐体，罐顶通过卡扣与罐体的顶端可拆卸连接，内腔设置有吸附剂和过滤网，过滤网设置在吸附剂和出水管之间，进水管和出水管均设置在罐体上，进水管和出水管均靠近罐顶且平行设置，出水管通过活接与水表的进口连接，二级煤粉过滤罐的底端设置有排渣管，排渣管上设置有截止阀；
所述水表的出口连接排水管，排水管接入排水池；
S2，定期打开一级煤粉过滤罐的顶底部卡扣，完成过一级煤粉过滤罐的快速拆卸，用高压水泵对罐顶附着的煤粉颗粒进行冲洗，罐底沉降的大颗粒煤粉倒出后，取下过滤网，用水泵一同冲洗；通过观察二级煤粉过滤罐中液体的浑浊程度和煤粉漂浮量，选择不同的清理方式：若液体较清，则直接打开底部的截止阀排水清理；若煤粉较多，则打开上部的卡扣，取出吸附剂和过滤网，进行更换和清洗。
2.根据权利要求1所述的煤层气井排水计量防煤粉方法，其特征在于，所述一级煤粉过滤罐的罐顶设置有放气防溢管；
所述放气防溢管接入排水池。
3.根据权利要求2所述的煤层气井排水计量防煤粉方法，其特征在于，所述放气防溢管的底部设置支架。
4.根据权利要求1所述的煤层气井排水计量防煤粉方法，其特征在于，所述二级煤粉过滤罐内的吸附剂为多孔碳包。
5.根据权利要求4所述的煤层气井排水计量防煤粉方法，其特征在于，所述二级煤粉过滤罐为透明可视罐。
6.根据权利要求5所述的煤层气井排水计量防煤粉方法，其特征在于，所述二级煤粉过滤罐的出水管通过支架支撑。
7.根据权利要求1所述的煤层气井排水计量防煤粉方法，其特征在于，所述卡扣的固定部设置在罐体上，转动部与罐顶和罐底上的卡环或卡槽配合。
8.根据权利要求1所述的煤层气井排水计量防煤粉方法，其特征在于，所述一级煤粉过滤罐的进水管与采油树的出水管通过变径法兰连接。
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2020
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