CN202125293U - 天然气井及煤层气井管道分离计量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种天然气井及煤层气井管道分离计量装置，包括至少一个气液分离管道，所述气液分离管道的上部一侧连接第一气井，所述气液分离管道连接液位计，所述气液分离管道的下部通过集液管线连接去集气站总管线，所述气液分离管道的顶部连接气体流量计一端，所述气体流量计另一端与所述集液管线连接。本实用新型工艺简单，节省投资，能够在井场实施单井生产计量，计量准确度高，邻近的气井串联公用一条采气管线生产，降低工程建设投资。

Description

天然气井及煤层气井管道分离计量装置

技术领域

本实用新型涉及石油开采领域，特别涉及天然气井及煤层气井管道分离计量装置。

背景技术

随着天然气需求不断扩大，低产天然气井以及煤层气井也在规模化开发。气井开发生产，需要计量单井的产气量。低产天然气井，日产气量在1.5万方左右，含水量一般都不大(日含水1.5方以下)，且开发后期产量越来越小，日产气量一般为0.5～1.0万方。煤层气井日产气量大约在0.2～0.5万方。

由于气井低产，气田开发的气井数就会特别多，生产单位在建设地面工程设施时往往需要优化工艺，控制工程建设投资，以提高投资效益。对于低产天然气井，单井计量通常设在集气站内，每一口气井至集气站都设计一条采气管线。对于煤层气井的生产，同样也采用这种类似的流程。为了改变一口单井配一条采气管线的现状，有的气田在生产井场设置了气液分离器，经分离器分出液体后的气体再计量。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：传统的工艺，采气管线铺设工程量大，工程建设投资高。设置气液分离器的工艺虽然可以将多口气井串联在一起生产，但是工程投资比较大，在井场多了一台气液分离器，管理也不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种计量准确度高，并降低工程投资的天然气井及煤层气井管道分离计量装置。

因此，需要研发新的低产天然气井以及煤层气井单井计量设备，在井场实现单井生产计量，邻近的气井串联公用一条采气管线生产，减少井场生产设备和采气管线的工程量，降低工程投资。

为了实现上述目的本实用新型采取的技术方案是：

一种天然气井及煤层气井管道分离计量装置，包括至少一个气液分离管道，所述气液分离管道的上部一侧连接第一气井，所述气液分离管道连接液位计，所述气液分离管道的下部通过集液管线连接去集气站总管线，所述气液分离管道的顶部连接气体流量计一端，所述气体流量计另一端与所述集液管线连接。

所述气液分离管道包括直管段和管接头，所述直管段两端设有带收缩口的管接头。

所述气液分离管道为三个，依次为第一气液分离管道、第二气液分离管道及第三气液分离管道，所述第一气液分离管道的上部一侧连接第一气井，所述第一气液分离管道的顶部连接第二气液分离管道的上部一侧，所述第二气液分离管道的顶部连接所述第三气液分离管道的上部一侧，所述第三气液分离管道的顶部与气体流量计相连的管道上设有压力表。

所述第一气液分离管道、第二气液分离管道及第三气液分离管道的底部分别连接集液管线，所述集液管线两端设有盲法兰。

所述第三气液分离管道连接液位计。

所述集液管线的末端安装有水封管段，所述气体流量计另一端连接所述水封管段。

所述第三气液分离管道的内部上方设有除沫器。

进一步，还包括RTU(remote terminal unit，远程终端设备)模块，用于采集流量计参数上传至集气站。

所述气液分离管道的进口管线与水平线的夹角为15°～30°。

所述去集气站总管线还连接有一个或两个以上的多口气井。

本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是：

(1)在低产天然气井及煤层气井的井场，实现单井生产计量，邻近的气井串联共用一条采气管线生产，采气管线施工工程量少，占地面积小，节省气田开发地面工程建设投资。

(2)以气液分离管道作为基本设备，工艺简单，具有结构紧凑，生产操作简便的优点。

(3)在生产井场，气液分离后再进行气体计量，计量准确度高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面所列附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的天然气井及煤层气井管道分离计量装置示意图。

附图中，各标号所代表的组件列表如下：

1.第一气液分离管道，2.第二气液分离管道，3.第三气液分离管道，4.液位计，5.气体流量计，6.管接头，7.第一气井，8.除沫器，9.压力表，10.RTU模块，11.水封管段，12.盲法兰，13.排污口，14.集液管线，15.第二气井，16.第三气井，17.去集气站总管线，18.阀门。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，一种天然气井及煤层气井管道分离计量装置，包括至少一个气液分离管道，所述气液分离管道的上部一侧连接第一气井7，所述气液分离管道连接液位计，所述气液分离管道的下部通过集液管线14连接去集气站总管线17，所述气液分离管道的顶部连接气体流量计5一端，气体流量计5另一端与所述集液管线14连接；所述气液分离管道包括直管段和管接头6，所述直管段两端设有带收缩口的管接头6，气液分离管道的管径可以比采气管线的管径大4寸左右。

本发明的装置采用橇装结构，气液分离管道由多级串联组成，气液分离的级数根据气井的含水量确定，一般考虑为3级。气井含水量较多时，可以增加管道分离的级数。其中，第一气液分离管道1的上部一侧连接第一气井7，第一气液分离管道1的顶部连接第二气液分离管道2的上部一侧，第二气液分离管道2的顶部连接第三气液分离管道3的上部一侧，第三气液分离管道3的顶部连接气体流量计5的管道上设有压力表9。

本发明的装置安装在天然气井场或煤层气井场，来自生产井场的天然气或煤层气管线接入计量装置，进入气液分离管道后分离成气体和液体，分出的气体经流量计计量后与分出的液体汇合，再输往集气站。

第一气液分离管道1、第二气液分离管道2及第三气液分离管道3的底部分别通过各自底部的阀门18连接集液管线14，集液管线14上设有排污口13，集液管线14两端设有盲法兰12，方便集液管线14的排沙、排污。

多级气液分离管道底部是互相连通的，可在其中的任意一级安装一套液位计，本发明第三气液分离管道3安装液位计4。

集液管线14的末端安装有立式水封管段11，气体流量计5另一端与立式水封管段11连接。水封管段11利用了U型管的原理保证立式的水封管段11内始终有液相，确保气液能够在多级气液分离管道中进行分离。

在多级气液分离管道的最后一级，安装除沫器(市购)，除沫器可选用丝网除沫器，减少气体的雾末夹带量。本发明在第三气液分离管道3的内部上方设有除沫器8。

连接气液分离管道的进口管线与水平线的夹角α为15°～30°，以15°～30°的角度，由上向下切向进入气液分离管道，提高气液分离效果。

在低产天然气井及煤层气井的井场，实现单井生产计量，邻近的气井串联共用一条采气管线生产，为了减少井场生产设备和采气管线的工程量，降低工程投资，去集气站总管线17还连接有第二气井15及第三气井16等多口气井。

根据开发生产的自控要求，本发明还可以选择性地配置数据采集RTU模块10，采集气体流量计等参数上传至集气站。RTU模块10可以用电池供电。

本实用新型的工作原理：来自生产井场的天然气或煤层气管线接入计量装置，进入第一气液分离管道1后分离成气体和液体，分出的液体自流到集液管线14，分出的气体进入第二气液分离管道2。第二气液分离管道2分出的液体自流到集液管线14，分出的气体进入第三气液分离管道3。第三气液分离管道3分出的气体经过顶部的除沫器8，除去夹带的雾末后进入气体流量计5。集液管线14的液体经过水封管段11，与计量后的气体汇合，一起输送到集气站。第一气液分离管道1、第二气液分离管道2和第三气液分离管道3下部通过集液管线14连通，第一气液分离管道1和第二气液分离管道2的液位通过在第三气液分离管道3上安装的液位计4检测。天然气或煤层气井刚投产时，需要关闭水封管段11后面的阀门18，以便在水封管段11内建立液位；在第三气液分离管道3上安装的液位计4检测到液位后，就可以打开水封管段11后面的阀门18，转入正常生产流程。气体流量计5的压降很小，水封管段11内部始终有液体，因此可以保证气体计量之前气液是分开管输的。第一气液分离管道1、第二气液分离管道2和第三气液分离管道3的进口管线以一定的角度切向进入，由上向下的切向角度一般控制在15°～30°，以有利于气液分离。对于寒冷的地区，集液管线14和水封管段11可以保温，第一气液分离管道1、第二气液分离管道2和第三气液分离管道3的下端始终有液体的部分也可以作保温处理。

对于低产天然气、煤层气的开发，开发井比较多，集气工程自动化程度一般要求比较低，气井单井计量不需要远传流量参数，因此气体流量计5就可以选用就地的计量仪表，不设RTU模块10。但是，对于自动化要求高的项目，气体流量计5就要选择带远传的计量仪表，并设置数据采集RTU模块10。RTU模块10采集气体流量等参数上传至集气站，可以选用电池供电。

本实用新型工艺简单，节省投资，能够在井场实施单井生产计量，计量准确度高，邻近的气井串联公用一条采气管线生产，降低工程建设投资。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种天然气井及煤层气井管道分离计量装置，其特征在于，包括至少一个气液分离管道，所述气液分离管道的上部一侧连接第一气井，所述气液分离管道连接液位计，所述气液分离管道的下部通过集液管线连接去集气站总管线，所述气液分离管道的顶部连接气体流量计一端，所述气体流量计另一端与所述集液管线连接。

2.根据权利要求1所述的天然气井及煤层气井管道分离计量装置，其特征在于，所述气液分离管道包括直管段和管接头，所述直管段两端设有带收缩口的管接头。

3.根据权利要求1或2所述的天然气井及煤层气井管道分离计量装置，其特征在于，所述气液分离管道为三个，依次为第一气液分离管道、第二气液分离管道及第三气液分离管道，所述第一气液分离管道的上部一侧连接第一气井，所述第一气液分离管道的顶部连接第二气液分离管道的上部一侧，所述第二气液分离管道的顶部连接所述第三气液分离管道的上部一侧，所述第三气液分离管道的顶部与气体流量计相连的管道上设有压力表。

4.根据权利要求3所述的天然气井及煤层气井管道分离计量装置，其特征在于，所述第一气液分离管道、第二气液分离管道及第三气液分离管道的底部分别连接集液管线，所述集液管线两端设有盲法兰。

5.根据权利要求4所述的天然气井及煤层气井管道分离计量装置，其特征在于，所述第三气液分离管道连接液位计。

6.根据权利要求4所述的天然气井及煤层气井管道分离计量装置，其特征在于，所述集液管线的末端安装有水封管段，所述气体流量计另一端连接所述水封管段。

7.根据权利要求3所述的天然气井及煤层气井管道分离计量装置，其特征在于，所述第三气液分离管道的内部上方设有除沫器。

8.根据权利要求3所述的天然气井及煤层气井管道分离计量装置，其特征在于，还包括RTU(remote terminal unit，远程终端设备)模块，用于采集流量计参数上传至集气站。

9.根据权利要求1或2所述的天然气井及煤层气井管道分离计量装置，其特征在于，所述气液分离管道的进口管线与水平线的夹角为15°～30°。

10.根据权利要求9所述的天然气井及煤层气井管道分离计量装置，其特征在于，所述去集气站总管线还连接一个或两个以上的气井。

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