CN1920249A

CN1920249A - 小型高压天然气井处理利用系统

Info

Publication number: CN1920249A
Application number: CN 200610021752
Authority: CN
Inventors: 王达胜; 刘乾忠; 管勇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-09-04
Filing date: 2006-09-04
Publication date: 2007-02-28

Abstract

本发明涉及一种无工业开采价值的小型高压天然气井的处理利用系统。本处理利用系统的特征是包括天然气井气体引出管、天然气过滤、脱水分离器和天然气分离干燥器，所述天然气过滤、脱水分离器具有进气口和出气口，所述天然气分离干燥器具有气体进口和气体出口，所述天然气井气体引出管与天然气过滤、脱水分离器的进气口相连通，所述天然气过滤、脱水分离器的出气口经连通管与天然气分离干燥器的气体进口相连通，所述天然气分离干燥器的气体出口由气体阀门控制。本处理利用系统结构简单、投资成本低，技术方案简便易行，可以低成本地解决废弃小气井的天然气开采利用问题，从而能够带来巨大的社会效益和经济效益。

Description

小型高压天然气井处理利用系统

技术领域

本发明涉及一种小型天然气井处理利用系统，尤其是一种无工业开采价值的小型高压天然气井的处理利用系统。

背景技术

在天然气勘探开发过程中，由于地质、气层的不规则性和不可预见性，形成了部分边远、低效的小气井，它们远离主管线和消费市场，其天然气产量少，井口压力高，有的小气井中还含有硫化氢，没有工业开采价值。以我国四川省为例，这部分边远低效小气井共有几百口，每口井占地7亩左右，分散在各个乡村，每一个小气井，就是一个危险源，如果长期不治理、防腐，无专人管理、泄压放空，就有可能发生穿孔、泄漏、着火、爆炸等危害。如果采用合理开发，综合利用，不断降低井口压力，逐步治理和消除这类安全隐患，退地还耕还林，就相当于增加了几千亩可使用土地。根据石油行业Q/SH0003.1-2004《天然气井工程安全技术规范》标准规定，无工业开采价值的废弃井，必须采取封堵措施，才能彻底消除这些安全隐患。仍以我国四川省为例，当地的石油管理部门为了逐步治理这些安全隐患，专门安排几千万元资金，对这类井进行全面调查，分别处理，有针对性的进行压井和封堵，希望在彻底消除安全隐患后，将井场土地或山地退耕还种还林。

但是，就以上这些被废弃的小型天然气井来说，它们虽然是一个安全隐患，但又是一种宝贵的资源。当前，我国能源十分紧缺，党中央提出建设节约型社会，这些被废弃的小型天然气井内存留的无工业开采价值的天然气，对企业和附近居民来讲，是一种安全隐患，但对国家、社会来讲，又是一种财富。因此，如何合理地开发利用这些从表面上看似乎没有工业开采价值的天然气，变废为宝，造福社会，是一个长期存在而没有得到解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的即是提供一种能够逐步消除安全隐患、合理利用废弃的天然气井内所存留天然气的天然气井处理利用系统。

通过分析我们发现，现有废弃的天然气井内所存留天然气之所以没有经济开采价值，是因为如果直接采用现有天然气的开采方式，将会使用较为昂贵的设备和铺设较长的输气管线。如上所述，由于这些废弃的小气井通常地处边远，即远离主管线和消费市场，且天然气产量少，与高昂的投资及管理费用相比较，其回报率过低，从而造成其没有工业开采价值。但是，如果能够针对这类小气井提供一种结构尽量简单、安全可靠、投资成本很低(相对于现有天然气开采系统而言)的天然气井处理利用系统，则可以在低产气量的情形下收回投资成本，进而能够配合农村小城镇建设，将小气井天然气运送或输送出来就地销售，变闲置资产为有效资产，为企业增加一定的经济效益。从经济及社会效益的角度分析，如果将四川省上百口小气井的闲置资源充分利用起来，一口小气井每天回收1000方天然气，上百口小气井每天将收20至30多万方天然气，可以解决上百个小城镇的居民的用气问题。同时，还自然地消除了小气井带来的安全隐患，可以完全实现井场土地或山地逐步退耕还种还林。

另外，如果能够对这部分小气井进行开采利用，就可以了解这些含气构造气层的孔隙度、渗透率、气层连通性、是否产水等情况，摸清气藏储藏情况，为进一步开发利用这些含气构造打下基础。

因此，提供一种结构简单、投资成本低的处理利用系统是解决上述小气井问题的关键。只要有了这样一种处理利用系统，就能够让这些废弃天然气井内所存留的天然气重新具有一定的工业开采价值，并相应解决前述长期存在且没有得到解决的技术问题。

依据上述思路，本发明提供了一种小型高压天然气井处理利用系统，该系统包括天然气井气体引出管、天然气过滤、脱水分离器和天然气分离干燥器，所述天然气过滤、脱水分离器具有进气口和出气口，所述天然气分离干燥器具有气体进口和气体出口，所述天然气井气体引出管与天然气过滤、脱水分离器的进气口相连通，所述天然气过滤、脱水分离器的出气口经连通管与天然气分离干燥器的气体进口相连通，所述天然气分离干燥器的气体出口由气体阀门控制。

在本发明中，上述天然气过滤、脱水分离器可以直接采用现有的市售产品，如四川什邡化工机械厂生产的PN25DN300型高压天然气过滤、脱水分离器以及四川化工机械厂生产的高压天然气过滤、脱水分离器等；上述天然气分离干燥器也可以直接采用现有的市售产品，如重庆空气压缩机厂生产的GZQ-1000/25型天然气分离干燥器、四川自贡压缩机厂生产的天然气分离干燥器等。

本发明中的小型高压天然气井处理利用系统可以根据井内含气量的大小，做成固定式或移动式(如车载撬装式等)。

在使用本发明的小型高压天然气井处理利用系统时，可以将本系统的天然气井气体引出管与上述小型天然气井的气筒排气口相连接，这样，当开启小型天然气井的气筒排气口控制阀门时，气筒内存留的高压天然气就会经天然气井气体引出管进入天然气过滤、脱水分离器，在该天然气过滤、脱水分离器内脱去大量水分后，再经连通管进入天然气分离干燥器，进入天然气分离干燥器的天然气在该装置内得到进一步的干燥之后，最后由天然气分离干燥器的气体出口处输出，成为可以使用的车用压缩天然气或民用天然气。

在本发明的系统中，天然气过滤、脱水分离器和天然气分离干燥器在工作时均会排出从天然气中分离出的污水，这些分离出的污水均可以排入污水容器(污水罐或污水池)并采用现有技术进行处理，该污水处理方法不属于本发明的内容，此处不再赘述。

对于通过上述方法得到的天然气来说，其进一步的处理利用方法可以有多种，本发明特别推荐采用以下两种：

1、直接铺设与周边用户的燃具相连通的短途管道，在对天然气减压而达到民用气的使用标准后，让小型天然气井周边的用户就近使用天然气；

2、采用汽车将天然气运送给用户。

在采用汽车将天然气运送给用户时，可以采用现有的压缩天然气(CNG)输送技术、天然气吸附式储运(ANG)技术等。从经济性考虑，本发明特别推荐采用压缩天然气(CNG)的输送方式。

在采用压缩天然气(CNG)输送方式时，若本系统中天然气分离干燥器的气体出口处输出的天然气压力未能达到技术要求，可以在天然气分离干燥器的气体出口处进一步设置气体增压装置。

在现有技术中，从小气井现场将天然气用汽车运输到用户，有三种方案可供选择：

(1)用天海工业有限公司“储气式特种集装箱”，20吨20MPa的CNG的集装箱运输车一次可载2300方压缩天然气，每方天然气100公里的运行成本一般在0.7元左右，运输成本较高。

(2)采用新奥集团“高压气体运输半挂车”，30吨车可载天然气4550标方，每方天然气100公里的运行成本一般在0.60元左右，运输成本低于第一种方案。

(3)采用专利号为ZL02222522.6的“运输用轻质钢管式高压储气柜”专利产品，10吨车可载天然气2300方，每方天然气100公里的运行成本一般在0.35元左右，运输成本较低。由于前两种方案运输成本高，车辆吨位大，井场公路和转弯半径都不能满足运输要求，所以，本发明推荐采用“运输用轻质钢管式高压储气柜”专利技术，可以实现经济运营、达到互利双赢的目的。

采用“运输用轻质钢管式高压储气柜”专利产品的投资成本分析如下：

利用“运输用轻质钢管式高压储气柜”专利产品运输小气井天然气，一般每口井测试产量1万多方，每天可产天然气3000方左右，估算总投资200万元，其中专利产品及运输部分投资80万元，首末站投资120万元。每方气运输成本0.35元，增压费0.15元，可考虑0.05元的利润及安全风险，倒算井口气价可定为0.35元/方左右，业主和投资方都有效益。

需要说明的是，本发明所提供的小型高压天然气井处理利用系统主要用于产量在100方至10000方/天左右的不含硫小气井，其天然气的硫化氢含量小于20Mg/L。这种利用方案相对比较简单，投资较少，可以采用小气井的井筒储气，利用本系统在井口高压分离脱水干燥。在采用压缩天然气(CNG)的输送方式时，可以根据气井产量，每天装车，运到用户使用。通过不断取用小气井内的天然气，不断降低井口压力，当小气井无气或压力降低后，先灌注井队废弃重泥浆，然后注水泥封堵，彻底消除这些安全隐患。

通过以上分析可以看出，本发明提供的小型高压天然气井处理利用系统完全满足了结构简单、投资成本低的要求，该技术方案简便易行，可以低成本地解决废弃小气井的天然气开采利用问题，既消除了安全隐患，又能够将大量被占用的井场土地或山地退耕还种还林，还开采利用了宝贵的天然气资源，从而能够带来巨大的社会效益和经济效益，解决了一个长期存在而没有得到解决的技术问题。

本发明的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本发明的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。

附图说明

图1是实施例中小型高压天然气井处理利用系统的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例中的小型高压天然气井处理利用系统包括天然气井气体引出管1、天然气过滤、脱水分离器2和天然气分离干燥器3，所述天然气过滤、脱水分离器2具有进气口4和出气口5，所述天然气分离干燥器3具有气体进口6和气体出口7，所述天然气井气体引出管1与天然气过滤、脱水分离器的进气口4相连通，所述天然气过滤、脱水分离器的出气口5经连通管8与天然气分离干燥器的气体进口6相连通，所述天然气分离干燥器的气体出口7由气体阀门9控制。

本实施例还在天然气分离干燥器的气体出口7处设置有气体增压装置10(本例中为汽车CNG压缩机)。

另外，在本实施例中，还设置有用于处理天然气过滤、脱水分离器2所分离出的污水的污水处理罐11。同时，为了监测天然气过滤、脱水分离器的进气口4处的气压，在该处的天然气井气体引出管1上设置有气体压力表14。

在使用本实施例中的小型高压天然气井处理利用系统时，可以将本系统的天然气井气体引出管1与小型天然气井的气筒排气口12相连接，这样，当开启小型天然气井的气筒排气口控制阀门13时，气筒内存留的高压天然气就会经天然气井气体引出管1进入天然气过滤、脱水分离器2，在该天然气过滤、脱水分离器2内脱去大量水分后，再经连通管8进入天然气分离干燥器3，进入天然气分离干燥器3的天然气在该装置内得到进一步的干燥之后，最后由天然气分离干燥器的气体出口7处输出，成为可以使用的车用压缩天然气或民用天然气。

对于通过上述方法得到的天然气来说，本实施例采用以下两种方法对其进行利用：

1、采用安装有前述“运输用轻质钢管式高压储气柜”专利产品的天然气运输车15运载压缩天然气(CNG)；

2、铺设短途管道16，直接将天然气输送给用户。

Claims

1、一种小型高压天然气井处理利用系统，其特征是包括天然气井气体引出管、天然气过滤、脱水分离器和天然气分离干燥器，所述天然气过滤、脱水分离器具有进气口和出气口，所述天然气分离干燥器具有气体进口和气体出口，所述天然气井气体引出管与天然气过滤、脱水分离器的进气口相连通，所述天然气过滤、脱水分离器的出气口经连通管与天然气分离干燥器的气体进口相连通，所述天然气分离干燥器的气体出口由气体阀门控制。

2、如权利要求1所述的天然气井处理利用系统，其特征是在天然气分离干燥器的气体出口处设置有气体增压装置。