CN111928118A - 一种集气站双压力系统及其集气方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于油气田技术领域，具体提供了一种集气站双压力系统及其集气方法，集气前期，采用中压集气单元集气；集气中期，采用中压集气单元和低压集气单元共同集气；集气后期，采用低压集气单元集气，解决了现有技术中致密气田采用大井丛开发方式，由于单井丛初期产气量高，地面系统建设规模大，单井和集气站建设投资高，随着气井压力、气量降低，地面已建系统匹配度降低、后期开发建设适应性变差的问题，采用注醇工艺配合双管双压集输，形成了“井下节流+前期集中注醇+后期增压开采”的混合集气工艺，有效降低了采气管线管径，提高了管线对压力系统的匹配度和工艺的适应性，增压时机的选择更经济、对后续开发建设的适应性更强。

Description

一种集气站双压力系统及其集气方法

技术领域

本发明属于油气田技术领域，具体涉及一种集气站双压力系统及其集气方法。

背景技术

天然气下游市场需求旺盛，长庆气田供气压力增大。2019年产气量达到412×10⁸m³/a，尤其冬季保供，涉及民生工程，日供气需求量远超正常生产水平。

按照长庆油田分公司二次加快发展目标及集团公司的规划，到2020年，长庆气区天然气产量将达到420×10⁸m³。苏里格气田致密气资源量丰富，是长庆气区2020年确保天然气420×10⁸m³/a上产及稳产的重要保障。

近年来，长庆气区致密气勘探开发进入了大发展阶段，加快开发利用致密气等非常规天然气资源对我国天然气工业的发展和社会的运行具有重大战略意义。2019年长庆气区开始进行致密气示范区建设，以水平井大井丛开发为主。致密气示范区2019年、2020年共计部署产能30×10⁸m³，其中苏东南区块致密气产能20×10⁸m³，由于苏东南水平井具有产量高、压力高、气井递减率高的特点，初期产量平均约50000m³/d，连续生产4～5年后平均产量即降至约10000m^3/d。采用大井丛开发方式，单井丛初期产气量高，地面系统建设规模大，单井和集气站建设投资高；随着气井压力、气量降低，地面已建系统匹配度降低、后期开发建设适应性变差。提出针对致密气田水平井、大井丛开发地面建设的集气站的标准化模式，希望能对我国致密气田水平井、大井丛开发的地面集气站建设提供一种示范技术。

发明内容

本发明提供的一种集气站双压力系统及其集气方法。目的是克服现有技术中致密气田采用大井丛开发方式，由于单井丛初期产气量高，地面系统建设规模大，单井和集气站建设投资高，随着气井压力、气量降低，地面已建系统匹配度降低、后期开发建设适应性变差的问题。

为此，本发明提供了一种集气站双压力系统，包括中压集气单元和低压集气单元，

中压集气单元包括中压采气干管、中压进站区单元和中压分离器，中压进站区单元的入口连接中压采气干管的来气口，中压进站区的出口连接中压分离器的入口；

低压集气单元包括低压采气干管、低压进站区单元、低压分离器和压缩机，低压进站区单元的入口连接低压采气干管的来气口，低压进站区单元的出口连接低压分离器的入口，低压分离器的气体出口连接压缩机的入口；中压分离器的出口与压缩机的出口通过集气支干线汇合外输。

进一步的，还包括计量器，中压分离器的出口与压缩机的出口均连接计量器。

进一步的，还包括清管器，中压进站区单元通过清管器连接中压分离器，低压进站区单元通过清管器连接低压分离器。

进一步的，还包括注醇装置和甲醇罐，甲醇罐的出口连接注醇装置的入口，注醇装置的出口连接中压采气干管的注醇口。

进一步的，还包括闪蒸罐，所述中压分离器、低压分离器和压缩机均通过排污管线连接闪蒸罐。

进一步的，还包括放空装置，所述中压进站区单元、中压分离器、低压进站区单元、低压分离器、压缩机、清管器、闪蒸罐和计量器均通过放空管线连接放空装置。

进一步的，还包括分液罐装置，所述中压进站区单元、中压分离器、低压进站区单元、低压分离器、压缩机、清管器、闪蒸罐和计量器均通过放空管线连接分液罐装置的入口，分液罐装置的气体出口连接放空装置。

进一步的，还包括采出液储罐，所述清管器、分液罐的液体出口和闪蒸罐液体出口均通过排污管线连接采出液储罐。

进一步的，还包括阻火器装置，所述甲醇罐和采出液储罐均连接阻火器装置。

一种集气站双压力系统的集气方法，集气前期，采用中压集气单元集气；集气中期，采用中压集气单元和低压集气单元共同集气；集气后期，采用低压集气单元集气；

所述中压集气单元的集气方法为：中压采气干管的来气进入中压进站区单元，经清管器对中压进站区单元及管线清管后，来气进入中压分离器进行气液分离，分离后的气体经计量器计量后外输至下一集气站或处理厂；

低压集气单元的集气方法为：低压采气干管的来气进入低压进站区单元，经清管器对低压进站区单元及管线清管后，来气进入低压分离器进行气液分离，分离后的气体经压缩机增压后由计量器计量后外输至下一集气站；

中压进站区单元、清管器、中压分离器、计量器、低压进站区、低压分离器、压缩机和闪蒸罐均通过放空管线连接分液罐，经分液罐对放空气体进行气液分离，分离后的气体进入放空装置进行放空；

中压分离器分离的液体、低压分离器分离的液体和压缩机的排液进入闪蒸罐闪蒸，闪蒸后的液体、清管器的液体和分液罐分离的液体经排污管线外输至采出液储罐进行储存。

本发明的有益效果：本发明提供的这种集气站双压力系统及其集气方法，集气前期，采用中压集气单元集气；集气中期，采用中压集气单元和低压集气单元共同集气；集气后期，采用低压集气单元集气；形成了“双管双压”的运行模型，即井场到站场的采气管线铺2条(中压采气干管和低压采气干管)，1大1小，集气站内按中、低压双压力运行考虑，这样建设时的管径、设备规格就能降下来，初期压力高的时候，都采用中压(中压集气单元集气)运行，站内中压采气干管集中注醇；中期随着已接井压力降低和新接入井的生产，调整为中低压(中压集气单元集气和低压集气单元集气)混合运行，灵活调整管线串接方式，实现中低压同输，后期都调整至低压运行，站内增压，以满足生产要求；此工艺是结合致密气水平井开发地质特点和经济性，优化形成的双压力系统混合集气工艺，采用注醇工艺配合双管双压集输，形成了“井下节流+前期集中注醇+后期增压开采”的混合集气工艺，有效降低了采气管线管径，提高了管线对压力系统的匹配度和工艺的适应性，增压时机的选择更经济、对后续开发建设的适应性更强；

本发明的这种集气站双压力系统包括中压采气干管、中压进站区单元、中压分离器、低压采气干管、低压进站区单元、低压分离器、压缩机、清管器、注醇装置和甲醇罐、放空装置、采出液储罐、阻火器装置、闪蒸罐、分液罐，上述装置分别固定连接在集气站内，通过相互之间的连接，可实现集气、分离、压缩、计量、清管、外输、放空、排液等功能；

本发明的这种集气站双压力系统的集气方法采用注醇工艺配合双管双压集输的中低压混合集气工艺，站外双管双压采气，站内双压力系统集气，前期集中注醇，后期增压开采，地面建设压力系统匹配度更高，增压时机选择更经济，地面建设投资费用大大降低，地面系统开发适应性大幅提高，生产运行成本和系统运行能耗费用降低，每个区容易形成模块化，使单体安装成本降低，占用耕地和生态环境损伤减少，系统整体维护方便。

附图说明

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

图1是实施例4集气站双压力系统的集气工艺流程图；

图2是集气站双压力系统集气前期的工艺流程图；

图3是集气站双压力系统集气中期的工艺流程图；

图4是集气站双压力系统集气后期的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，一种集气站双压力系统，包括中压集气单元和低压集气单元，中压集气单元包括中压进站区单元和中压分离器，中压进站区单元的入口连接中压采气干管的来气口，中压进站区的出口连接中压分离器的入口；低压集气单元包括低压进站区单元、低压分离器和压缩机，低压进站区单元的入口连接低压采气干管的来气口，低压进站区单元的出口连接低压分离器的入口，低压分离器的气体出口连接压缩机的入口；中压分离器的出口与压缩机的出口通过集气支干线汇合外输。

本发明提供的这种集气站双压力系统，集气前期，采用中压集气单元集气；集气中期，采用中压集气单元和低压集气单元共同集气；集气后期，采用低压集气单元集气；形成了“双管双压”的运行模型，即井场到站场的采气管线铺2条(中压采气干管和低压采气干管)，1大(中压采气干管)1小(低压采气干管)，集气站内按中、低压双压力运行考虑，这样建设时的管径、设备规格就能降下来，初期压力高的时候，都采用中压(中压集气单元集气)运行，站内中压采气管线集中注醇；中期随着已接井压力降低和新接入井的生产，调整为中低压(中压集气单元集气和低压集气单元集气)混合运行，灵活调整管线串接方式，实现中低压同输，后期都调整至低压运行，站内增压，以满足生产要求；此工艺是结合致密气水平井开发地质特点和经济性，优化形成的双压力系统混合集气工艺，有效降低了采气管线管径，提高了管线对压力系统的匹配度和工艺的适应性，增压时机的选择更经济、对后续开发建设的适应性更强。

实施例2

在实施例1的基础上，进一步的，还包括计量器，中压分离器的出口与压缩机的出口均连接计量器。计量器为现有的计量器，可实现计量集气站天然气外输气量、压力、温度等参数，提高测量精度。

进一步的，还包括清管器，中压进站区单元通过清管器连接中压分离器，低压进站区单元通过清管器连接低压分离器。清管器为现有清管器，所述清管器采用设有电动紧急关断阀的清管器，可保证低压进站区单元及集气支干线和站内的安全。

进一步的，还包括注醇装置和甲醇罐，甲醇罐的出口连接注醇装置的入口，注醇装置的出口连接中压采气干管的注醇口。甲醇罐为现有的装置，实现对甲醇的储存；注醇装置为现有的装置，注醇装置通过注醇泵将甲醇罐内的甲醇注入注醇管线给井场中压进站区单元的采气管线注醇，实现前期集中注醇，灵活性强。

进一步的，还包括闪蒸罐，所述中压分离器、低压分离器和压缩机均通过排污管线连接闪蒸罐。闪蒸罐为现有装置，本发明采用闪蒸罐可对生产采出液进行闪蒸，将采出液中的流体提供汽化和汽液分离的空间，提高生产效率。

进一步的，还包括放空装置，所述中压进站区单元、中压分离器、低压进站区单元、低压分离器、压缩机、清管器、闪蒸罐和计量器均通过放空管线连接放空装置。放空装置为现有装置，实现中压进站区单元、中压分离器、低压分离器、低压进站区单元、压缩机、清管器及其管线在紧急状态下放空气体的处理，提高安全性。

进一步的，还包括分液罐装置，所述中压进站区单元、中压分离器、低压进站区单元、低压分离器、压缩机、清管器、闪蒸罐和计量器均通过放空管线连接分液罐装置的入口，分液罐装置的气体出口连接放空装置。分液罐装置为现有的装置，实现对上述各装置放空气体的气液分离，防止放空时产生火雨，所述分液罐装置设置有电动球阀，实现自动排液，自动化程度高，可操作性强。

进一步的，还包括采出液储罐，所述清管器、分液罐的液体出口和闪蒸罐液体出口均通过排污管线连接采出液储罐。采出液储罐为现有装置，实现对中压分离器、低压分离器、分液罐装置、放空装置的污水集中收集和储存，减少环境污染；所述采出液储罐的设有报警器，当污水超高污水罐高液位时报警，提高智能性和安全性。

进一步的，还包括阻火器装置，所述甲醇罐和采出液储罐均连接阻火器装置。阻火器装置为现有装置，采用阻火器可防止外部火焰窜入存有易燃易爆气体的甲醇罐和采出液储罐，提高安全性。

进一步的，所述的中压采气干管、中压进站区单元、中压分离器、低压采气干管、低压进站区单元、低压分离器、压缩机、清管器、注醇装置和甲醇罐、放空装置、采出液储罐、阻火器装置、闪蒸罐均采用模块化设置。模块化设置结构紧凑，节约空间，拆迁方便，便于流动，大大减少现场工作量和安装时间，同时还可根据需要进行增减装置，提高工作效率。

如上所述，本发明的这种集气站双压力系统包括中压集气单元和低压集气单元，中压集气单元和低压集气单元包括中压采气干管、中压进站区单元、中压分离器、低压采气干管、低压进站区单元、低压分离器、压缩机、清管器、注醇装置和甲醇罐、放空装置、采出液储罐、阻火器装置、闪蒸罐、分液罐，上述装置分别固定连接在集气站内，通过相互之间的连接，可实现集气、分离、压缩、计量、清管、外输、放空、排液等功能，同时采用注醇工艺配合双管双压集输的中低压混合集气工艺，站外双管双压采气，站内双压力系统集气，前期集中注醇，后期增压开采，地面建设压力系统匹配度更高，增压时机选择更经济，地面建设投资费用大大降低，地面系统开发适应性大幅提高，生产运行成本和系统运行能耗费用降低，每个区容易形成模块化，使单体安装成本降低，占用耕地和生态环境损伤减少，系统整体维护方便。

实施例3：

如图2-4所示，在实施例2的基础上，一种集气站双压力系统的集气方法，集气前期，采用中压集气单元集气；集气中期，采用中压集气单元和低压集气单元共同集气；集气后期，采用低压集气单元集气；

所述中压集气单元的集气方法为：中压采气干管的来气进入中压进站区单元，经清管器对中压进站区单元及管线清管后，来气进入中压分离器进行气液分离，分离后的气体经计量器计量后外输至下一集气站或处理厂；

低压集气单元的集气方法为：低压采气干管的来气进入低压进站区单元，经清管器对低压进站区单元及管线清管后，来气进入低压分离器进行气液分离，分离后的气体经压缩机增压后由计量器计量后外输至下一集气站；

中压进站区单元、清管器、中压分离器、计量器、低压进站区、低压分离器、压缩机和闪蒸罐均通过放空管线连接分液罐，经分液罐对放空气体进行气液分离，分离后的气体进入放空装置进行放空；

中压分离器分离的液体、低压分离器分离的液体和压缩机的排液进入闪蒸罐闪蒸，闪蒸后的液体、清管器的液体和分液罐分离的液体经排污管线外输至采出液储罐进行储存。

本发明提供的这种集气站双压力系统的集气方法，集气前期，采用中压集气单元集气；集气中期，采用中压集气单元和低压集气单元共同集气；集气后期，采用低压集气单元集气；形成了“双管双压”的运行模型，即井场到站场的采气管线铺2条(中压采气干管和低压采气干管)，1大1小，集气站内按中、低压双压力运行考虑，这样建设时的管径、设备规格就能降下来，初期压力高的时候，都采用中压(中压集气单元集气)运行，站内集中注醇；中期随着已接井压力降低和新接入井的生产，调整为中低压(中压集气单元集气和低压集气单元集气)混合运行，灵活调整管线串接方式，实现中低压同输，后期都调整至低压运行，站内增压，以满足生产要求；此工艺是结合致密气水平井开发地质特点和经济性，优化形成的双压力系统混合集气工艺，采用注醇工艺配合双管双压集输，形成了“井下节流+前期集中注醇+后期增压开采”的混合集气工艺，有效降低了采气管线管径，提高了管线对压力系统的匹配度和工艺的适应性，增压时机的选择更经济、对后续开发建设的适应性更强。

本发明的这种集气站双压力系统的集气方法同时采用注醇工艺配合双管双压集输的中低压混合集气工艺，站外双管双压采气，站内双压力系统集气，前期集中注醇，后期增压开采，可实现集气、分离、压缩、计量、清管、外输、放空、排液等功能，地面建设压力系统匹配度更高，增压时机选择更经济，地面建设投资费用大大降低，地面系统开发适应性大幅提高，生产运行成本和系统运行能耗费用降低，每个区容易形成模块化，使单体安装成本降低，占用耕地和生态环境损伤减少，系统整体维护方便。

实施例4：

在实施例3的基础上，一种集气站双压力系统的集气方法，集气前期，中压采气干管来气的进站压力为3.6MPa，采用中压集气单元集气；

集气中期，中压采气干管来气的进站压力为3.6MPa，低压采气干管来气的进站压力为1.0MPa，采用中压集气单元和低压集气单元共同集气，压缩机对来气增压后，压缩机出口压力为3.6MPa；

集气后期，低压采气干管来气的进站压力为1.0MPa，采用低压集气单元集气，压缩机对来气增压后，压缩机出口压力为3.6MPa。

本发明前期中压采气干管集中注醇，后期增压开采，地面建设压力系统匹配度更高，增压时机选择更经济，地面建设投资费用大大降低，地面系统开发适应性大幅提高，生产运行成本和系统运行能耗费用降低。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集气站双压力系统，其特征在于：包括中压集气单元和低压集气单元，

中压集气单元包括中压采气干管、中压进站区单元和中压分离器，中压进站区单元的入口连接中压采气干管的来气口，中压进站区的出口连接中压分离器的入口；

低压集气单元包括低压采气干管、低压进站区单元、低压分离器和压缩机，低压进站区单元的入口连接低压采气干管的来气口，低压进站区单元的出口连接低压分离器的入口，低压分离器的气体出口连接压缩机的入口；中压分离器的出口与压缩机的出口通过集气支干线汇合外输。

2.如权利要求1所述的集气站双压力系统，其特征在于：还包括计量器，中压分离器的出口与压缩机的出口均连接计量器。

3.如权利要求2所述的集气站双压力系统，其特征在于：还包括清管器，中压进站区单元通过清管器连接中压分离器，低压进站区单元通过清管器连接低压分离器。

4.如权利要求3所述的集气站双压力系统，其特征在于：还包括注醇装置和甲醇罐，甲醇罐的出口连接注醇装置的入口，注醇装置的出口连接中压采气干管的注醇口。

5.如权利要求4所述的集气站双压力系统，其特征在于：还包括闪蒸罐，所述中压分离器、低压分离器和压缩机均通过排污管线连接闪蒸罐。

6.如权利要求5所述的集气站双压力系统，其特征在于：还包括放空装置，所述中压进站区单元、中压分离器、低压进站区单元、低压分离器、压缩机、清管器、闪蒸罐和计量器均通过放空管线连接放空装置。

7.如权利要求6所述的集气站双压力系统，其特征在于：还包括分液罐装置，所述中压进站区单元、中压分离器、低压进站区单元、低压分离器、压缩机、清管器、闪蒸罐和计量器均通过放空管线连接分液罐装置的入口，分液罐装置的气体出口连接放空装置。

8.如权利要求7所述的集气站双压力系统，其特征在于：还包括采出液储罐，所述清管器、分液罐的液体出口和闪蒸罐液体出口均通过排污管线连接采出液储罐。

9.如权利要求8所述的集气站双压力系统，其特征在于：还包括阻火器装置，所述甲醇罐和采出液储罐均连接阻火器装置。

10.一种集气站双压力系统的集气方法，其特征在于：集气前期，采用中压集气单元集气；集气中期，采用中压集气单元和低压集气单元共同集气；集气后期，采用低压集气单元集气；

所述中压集气单元的集气方法为：中压采气干管的来气进入中压进站区单元，经清管器对中压进站区单元及管线清管后，来气进入中压分离器进行气液分离，分离后的气体经计量器计量后外输至下一集气站或处理厂；

低压集气单元的集气方法为：低压采气干管的来气进入低压进站区单元，经清管器对低压进站区单元及管线清管后，来气进入低压分离器进行气液分离，分离后的气体经压缩机增压后由计量器计量后外输至下一集气站；

中压进站区单元、清管器、中压分离器、计量器、低压进站区、低压分离器、压缩机和闪蒸罐均通过放空管线连接分液罐，经分液罐对放空气体进行气液分离，分离后的气体进入放空装置进行放空；

中压分离器分离的液体、低压分离器分离的液体和压缩机的排液进入闪蒸罐闪蒸，闪蒸后的液体、清管器的液体和分液罐分离的液体经排污管线外输至采出液储罐进行储存。

Images