CN201982968U

CN201982968U - 增压输气系统

Info

Publication number: CN201982968U
Application number: CN2010206998447U
Authority: CN
Inventors: 何新怀; 王峰明; 王宇红; 杜德荣; 陈斌; 翟国伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-31
Filing date: 2010-12-31
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2020-12-31

Abstract

本实用新型提供了一种设置于来气管线与外输管线之间的增压输气系统，该系统包括：增压管线，其输入端连接于所述来气管线；以及射流推进管线，包括射流推进器，所述射流推进器的输入端分别连接于所述来气管线和所述增压管线的输出端，所述射流推进器的输出端连接于所述外输管线。通过本实用新型的增压输气系统，可提高气体的输送距离。如果运用于煤层气井口，可把井口压力稳定地控制在煤层气最佳释放压力范围，从而使煤层气最大限度释放。

Description

增压输气系统

技术领域

本申请涉及煤层气的管道输送，更具体地，涉及煤层气管道输送中的增压输气系统。

背景技术

由于煤层气不易存储的特性，管道输送成为运输煤层气的经济有效方法。由于各种阻力原因，煤层气在输气管道的流动过程中压力会不断下降，从而导致输气管道通过能力降低。为了在输气管道中保持规定的煤层气流量，并保证煤层气在管道沿线具有期望的压力，通常利用压气站来确保煤层气的远程输送得以实现。煤层气干线输送流程为：气井到压气站，再到用户。

为了保证从气井出来的气体能从井口输送到压气站，必须保证井口有一定的压力(一般为0.3到0.4MPa)，才能克服管道阻力将井口气体推进到压气站进行集中处理。在井口存在压力的同时，会对井底煤层造成一定的回压。当煤层产气压力低于回压时，气体便被压在煤层中，不能从煤层释放到井筒中去，从而也相当于降低了气井的产气量。

因此，降低井口压力，减少井底回压，对煤层气这种超低压力气藏的开发来说，具有现实意义。

在气田开发中，一般采用在气井与压气站之间设增压站，汇集各井站的来气，利用增压站的增压装置(一般为天然气压缩机)将气体增压输送，从而达到降低井口回压的目的。但是，常规的增压站存在占地大、工艺较复杂、投资大等问题。并且，由于各井口至增压站的距离不同，往往导致较远的井口压力过高而限制产气量；而当增压站加大外输量时，尽管可以降低偏远井的井口压力，但由于煤层气的释放速度跟不上，最终导致井口压力急剧下降而无法稳定生产。另外，由于井口产气量较低，功耗较大的常规增压泵在井口运行没有经济价值。同时，井口地理条件也限制占地面积较大的常规增压装置的安装。

因此，期望一种增压输气系统能克服以上一个或多个缺陷。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的以上一个或多个问题，提出了一种增压输气系统。

本实用新型提供了一种增压输气系统，该系统设置于来气管线与外输管线之间，其特征在于，包括：增压管线，其输入端连接于来气管线；以及射流推进管线，包括射流推进器，射流推进器的输入端分别连接于来气管线和增压管线的输出端，射流推进器的输出端连接于外输管线。

该系统还可包括连接于来气管线与外输管线之间的旁路管线，旁路管线包括阀门。

根据本实用新型的实施方式，射流推进管线还可包括流量计，流量计位于射流推进器的上游或下游。射流推进管线还可包括：连接于来气管线与射流推进器之间的进口压力计；以及连接于射流推进器与外输管线之间的出口压力计。增压管线可包括连接于来气管线和射流推进器之间压缩机。增压管线还可包括连接于来气管线和压缩机之间的分离器。增压管线还可包括连接于分离器和压缩机之间的调节阀。压缩机可以是螺杆压缩机或离心压缩机。该系统还可包括控制器，该控制器与增压管线和射流推进管线中的至少之一连接，以控制射流推进管线的压力。该控制器可以是PLC控制器。射流推进管线还可包括位于射流推进器的上游或下游的阀门。

根据本实用新型的系统通过对射流推进器的控制，进一步提高输气压力，增加气体输送距离。如果运用于煤层气井口，可把井口压力稳定地控制在煤层气最佳释放压力范围，从而使煤层气最大限度释放。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的增压输气系统的示意图。

图2示出了根据本实用新型的增压输气系统的一个具体实施例的示意图。

具体实施方式

下面参照附图对根据本实用新型的示例性实施方式进行描述。

参照图1，根据本实用新型的示例性实施方式的增压输气系统10设置于来气管线20与外输管线30之间。如图所示，该系统10包括增压管线110和射流推进管线120。增压管线110的输入端连接于来气管线20。

在一个实施方式中，如图2所示，射流推进管线120包括射流推进器121，射流推进器121的输入端分别连接于来气管线20和所述增压管线110的输出端，射流推进器121的输出端连接于外输管线30。

在一个实施方式中，增压管线110可包括分离器111和压缩机112。分离器111连接于来气管线20和压缩机112之间，压缩机112连接于分离器111和射流推进器121之间。分离器111可将来气中的水和气分离，以使仅有气通过压缩机112。被分离出的气进入压缩机112增压。被分离出的水则被排出至蓄水容器，例如，水池114。压缩机112例如可以是螺杆压缩机或离心压缩机，并优选地是离心压缩机。

在一个实施方式中，如果来气比较干燥，可以无需使用分离器111，即，省略分离环节，直接进入压缩机112增压。

在一个实施方式中，增压管线110还包括连接于分离器111和压缩机112之间的调节阀113。

在一个实施方式中，射流推进管线120还包括流量计122。流量计122可以位于射流推进器111的上游或下游。射流推进管线120还可包括一个或多个阀门123。

在一个实施方式中，射流推进管线120还可以包括连接于所述来气管线与所述射流推进器之间的进口压力计；以及连接于所述射流推进器与所述外输管线之间的出口压力计。

在一个实施方式中，增压输气系统10还包括连接于来气管线20与外输管线30之间的旁路管线130，以在例如系统维护时作为备用传输管线。旁路管线130可包括阀门131，用于控制旁路管线130是否启用。

在一个实施方式中，增压输气系统10可进一步包括控制器140。控制器140与增压管线110和所述射流推进管线120中的至少之一连接，以控制射流推进管线120的压力。控制器120例如可以是PLC控制器。增压输气系统10还可变频器150。控制器140可根据来自射流推进器121两侧的压力值对调节阀113进行控制，并可通过对变频器150进行控制来实现对压缩机112的控制。具体地，控制器140根据压力变送器提供的压力值控制调节阀113来调节进入压缩机112的流量，并通过变频器150控制压缩机112的速度从而调节压缩机出口压力。由于控制器140根据需要分别调节压缩机112的流量和出口压力，因而可容易实现射流推进器121的稳定输出压力。

在一个实施方式中，射流推进管线120还包括位于射流推进器121的上游或下游的阀门123。

下面对根据本实用新型的增压输气系统的工作原理进行描述。首先，气井产出的气水混合物分为两路，一路进入射流推进器的一个输入端，另一路进入分离器进行气、水分离，以使进入压缩机的气基本不含水。同时，由于分离器内部的离心力作用，使可能含有的大部分煤灰沉降。分离后的水分和煤灰沉淀例如可通过排污口排至污水沉降池。分离后的气体例如可经过气体滤清器二次过滤，然后通过压缩机(如撬装式压缩机)增压。增压后的气体输出至射流推进器的另一个输出端。利用射流器具有的气体单向推进的特点，射流推进系统将分别从其两个输入端输入的气体混合后向前推进。经过压缩机压缩后的较高压力的气体在射流推进器形成稳定的压力场，从而降低来气管线侧压力而提升外输管线侧压力，最终实现增压输气的目的。这样，降低了气井井口回压，同时实现气体增压长距离输送。

在上述方案中，主要是利用了航天技术中的射流技术和气体推进技术，克服了常规技术存在的不足之处。射流推进器的外壁开有进气孔，内部分布气腔。当压缩机将高压气体注入射流器后，经气腔后向射流器前端(压气站方向)推进，同时在射流器末端(井口方向)形成负压。井口气体在射流的作用下，向射流器方向流动，与经压缩机压进射流器的高压气体一起，向压气站方向推进，管线输气压力由射流装置提供，从而有效地降低了井口的回压，井口回压的降低对被压在井底的煤层气打开了畅通出气通道，(出气量有可能得到更大的释放)

气体在通过射流器时，并不产生节流，也就不会增加气体输送的阻力。推进器主要是让经射流器增压后的气体形成涡流状态，避免出现层流状态，确保气体整体向前推进而不形成反向阻力。

在上述实施方式中，可采用各种类型的压缩机，例如，螺杆压缩机、离心压缩机等。优选地，该压缩机为离心压缩机。

本实用新型的各实施方式中，流量计可位于射流推进器的上游或下游。优选地，流量计位于射流推进器的下游，以在稳定的压力环境下工作。

旁路管线在射流推进器故障时提供气体输送的临时通道。

以上仅对本申请的示例性实施方式进行了描述，其并不作为对本申请的限制。对本领域技术人员显而易见的是，上述实施方式可具有各种变体和修改，而并不偏离本申请的精神和范围。

Claims

1.一种增压输气系统，设置于来气管线与外输管线之间，其特征在于，包括：

增压管线，其输入端连接于所述来气管线；以及

射流推进管线，包括射流推进器，所述射流推进器的输入端分别连接于所述来气管线和所述增压管线的输出端，所述射流推进器的输出端连接于所述外输管线。

2.如权利要求1所述的增压输气系统，其特征在于，还包括连接于所述来气管线与所述外输管线之间的旁路管线，所述旁路管线包括阀门。

3.如权利要求1所述的增压输气系统，其特征在于，所述射流推进管线还包括流量计，所述流量计位于所述射流推进器的上游或下游。

4.如权利要求1所述的增压输气系统，其特征在于，所述射流推进管线还包括：

连接于所述来气管线与所述射流推进器之间的进口压力计；以及

连接于所述射流推进器与所述外输管线之间的出口压力计。

5.如权利要求1所述的增压输气系统，其特征在于，所述增压管线包括连接于所述来气管线和所述射流推进器之间压缩机。

6.如权利要求5所述的增压输气系统，其特征在于，所述增压管线还包括连接于所述来气管线和所述压缩机之间的分离器。

7.如权利要求5所述的增压输气系统，其特征在于，所述增压管线还包括：

连接于所述来气管线和所述压缩机之间的调节阀。

8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述压缩机是螺杆压缩机或离心压缩机。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括控制器，所述控制器与所述增压管线和所述射流推进管线中的至少之一连接，以控制所述射流推进管线的压力。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述控制器是PLC控制器。