CN212776825U - 一种天然气井智能井口集气管线 - Google Patents

Abstract

一种天然气井智能井口集气管线，涉及油气田开发领域，本实用新型装置主体为集气管线，集气管线两端布置有采气树法兰、连接法兰，集气管线上布置有降压阀、安全截断阀、压力传感器、温度传感器、节流阀、流量计，雾化喷嘴与集气管线相连接，助剂罐通过助剂管线与雾化喷嘴相连接，助剂管线上布置有恒流泵，助剂罐表面布置有控制箱，控制箱内布置有数据收发装置、控制器，数据收发装置通过数据电缆与控制器、安全截断阀、压力传感器、温度传感器、流量计相连接，控制器通过控制电缆与节流阀、恒流泵相连接，本新型装置使用方便、操作简单、可根据天然气井生产情况实时调整，提高了天然气井的使用安全、工作效率，节约了人力、物力成本。

Description

一种天然气井智能井口集气管线

技术领域

本实用新型涉及油气田开发领域，具体涉及一种天然气井智能防止水合物生成的井口集气管线。

背景技术

近年来，随着生态环境的恶化、自然资源的匮乏，天然气作为一种清洁能源，其开采需求已日趋增多，但开采过程中因地层压力较大，井筒内天然气压力过高，采出前需对井筒内高压天然气进行节流，从而减少地面设备运行压力、降低开采成本。

传统的地面节流工艺在节流前需用地面加热保温装置对天然气加热，提高气流温度，以免形成水合物堵塞管道，而井下节流工艺是靠井筒内设置节流装置实现天然气降压，且降压后充分利用地层温度对其加温，使得井口节流后的气流温度基本恢复到节流前温度，有效抑制了水合物形成。

但是由于井下节流工艺所使用的装置均布置于天然气井下，随着天然气井的开采，原始地层压力发生变化，井下装置难以进行调整，而传统的地面节流工艺在使用时，井场需设加热炉，也难以根据原始地层压力的变化对节流、降压、加热的参数进行调整，传统的地面节流工艺、井下节流工艺存在着调整困难，无法实时监测采气参数的问题，这给天然气开采增加了不必要的人力、物力的浪费，并且在进行调整时复杂的程序也增加了天然气开采的安全隐患。

因此针对上述问题，为了提高天然气井的使用安全、工作效率，本实用新型提出一种天然气井智能井口集气管线。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种天然气井智能井口集气管线，本新型装置使用方便、操作简单、可根据天然气井生产情况实时调整，装置的尺寸可根据实际天然气井采气树规格进行调整，通过降压阀、节流阀的使用，可控制天然气的传输压力、传输速度，通过压力传感器、温度传感器、流量计的协作使用，可实时监测天然气的传输压力、温度、流量，通过数据收发装置、控制器的使用，可确保远程操控的精确性，本实用新型装置提高了天然气井的使用安全、工作效率，节约了人力、物力成本。

本实用新型实施例提供一种天然气井智能井口集气管线，其特征在于，本实用新型装置包括集气管线、采气树法兰、连接法兰、降压阀、安全截断阀、压力传感器、温度传感器、节流阀、流量计、雾化喷嘴、助剂管线、助剂罐、恒流泵、控制箱，所述集气管线两端布置有采气树法兰、连接法兰，所述集气管线上布置有降压阀、安全截断阀、压力传感器、温度传感器、节流阀、流量计，所述雾化喷嘴与集气管线相连接，所述助剂罐通过助剂管线与雾化喷嘴相连接，所述助剂管线上布置有恒流泵，所述助剂罐表面布置有控制箱。

所述控制箱内布置有数据收发装置、控制器，所述数据收发装置通过数据电缆与控制器、安全截断阀、压力传感器、温度传感器、流量计相连接，所述控制器通过控制电缆与节流阀、恒流泵相连接。

所述集气管线包括支撑层、加热层、保温层，由内置外依次为支撑层、加热层、保温层，所述加热层通过控制电缆与控制器相连接。

所述加热层包括导温介质、电加热片，所述电加热片布置于导温介质内部，所述电加热片通过控制电缆与控制器相连接。

所述降压阀用于调节排气压力，将高压天然气压力降低至安全的天然气输送压力，并保证压力的稳定。

所述安全截断阀内设有压力阈值、流量阈值，当天然气传输时压力超过压力阈值或流量超过流量阈值时，安全截断阀关闭，并发送报警信号至信号收发装置。

所述节流阀在使用时，通过控制器控制节流阀调整天然气输送的速度，并将输送速度信息反馈至控制器。

所述实用新型装置使用时，集气管线通过采气树法兰与天然气采气树相连接，集气管线通过连接法兰与输气管道相连接。

所述压力传感器用于实时监测集气管线内部压力数据，并传输至数据收发装置。

所述温度传感器用于实时监测集气管线内部温度数据，并传输至数据收发装置。

所述流量计用于实时监测集气管线内部天然气流量信息，并传输至数据收发装置。

所述助剂罐使用时，其内部的水合物抑制剂通过助剂管线、雾化喷嘴喷入集气管线内部，用以防止天然气水合物的形成，通过控制器控制恒流泵的流速。

所述数据收发装置使用时与控制中心信号连接，用于实时向数据中心发送压力、温度、流量数据、控制信息，发送安全截断阀报警信号，并从控制中心接收控制信息，发送至控制器。

所述控制器用于接收数据收发装置发送的控制信息，并控制节流阀流量，控制恒流泵排量，控制加热层温度，并将控制信息发送至数据收发装置。

所述支撑层内部布置有防腐涂层。

所述支撑层材质为不锈钢。

所述保温层材质为石棉。

所述实用新型使用时，可根据天然气井实际的生产参数对降压阀排气压力、节流阀流量、恒流泵排量、水合物抑制剂的配方、加热层设定温度进行调整。

所述实用新型装置可根据实际需求调整各零部件规格。

所述一种天然气井智能井口集气管线，其使用方法包括以下步骤：

步骤1：根据实际天然气井的需求调整各零部件规格。

步骤2：将集气管线通过采气树法兰与天然气采气树相连接，集气管线通过连接法兰与输气管道相连接，将数据收发装置与控制中心信号连接。

步骤3：根据天然气井实际的生产参数对降压阀排气压力、节流阀流量、恒流泵排量、水合物抑制剂的配方、加热层设定温度进行调整。

步骤4：设定安全截断阀的压力阈值、流量阈值。

步骤5：启动实用新型装置开始天然气传输，通过压力传感器、温度传感器、流量计实时监测集气管线内部数据，通过数据收发装置、控制器对输气过程各参数进行调整。

本实用新型实施例的一种天然气井智能井口集气管线有益效果是：本新型装置使用方便、操作简单、可根据天然气井生产情况实时调整，装置的尺寸可根据实际天然气井采气树规格进行调整，通过降压阀、节流阀的使用，可控制天然气的传输压力、传输速度，通过压力传感器、温度传感器、流量计的协作使用，可实时监测天然气的传输压力、温度、流量，通过数据收发装置、控制器的使用，可确保远程操控的精确性，本实用新型装置提高了天然气井的使用安全、工作效率，节约了人力、物力成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为实用新型装置结构示意图。

图2为控制箱布置示意图。

图3为集气管线结构示意图。

附图标号：1、集气管线 2、采气树法兰 3、连接法兰 4、降压阀 5、安全截断阀 6、压力传感器 7、温度传感器 8、节流阀 9、流量计 10、雾化喷嘴 11、助剂管线 12、助剂罐13、恒流泵 14、控制箱 15、数据收发装置 16、控制器 17、支撑层 18、加热层 19、保温层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，本实用新型实施例提供一种天然气井智能井口集气管线，其特征在于，本实用新型装置包括集气管线1、采气树法兰2、连接法兰3、降压阀4、安全截断阀5、压力传感器6、温度传感器7、节流阀8、流量计9、雾化喷嘴10、助剂管线11、助剂罐12、恒流泵13、控制箱14，所述集气管线1两端布置有采气树法兰2、连接法兰3，所述集气管线1上布置有降压阀4、安全截断阀5、压力传感器6、温度传感器7、节流阀8、流量计9，所述雾化喷嘴10与集气管线1相连接，所述助剂罐12通过助剂管线11与雾化喷嘴10相连接，所述助剂管线11上布置有恒流泵13，所述助剂罐12表面布置有控制箱14。

所述控制箱14内布置有数据收发装置15、控制器16，所述数据收发装置15通过数据电缆与控制器16、安全截断阀5、压力传感器6、温度传感器7、流量计9相连接，所述控制器16通过控制电缆与节流阀8、恒流泵13相连接。

所述集气管线1包括支撑层17、加热层18、保温层19，由内置外依次为支撑层17、加热层18、保温层19，所述加热层18通过控制电缆与控制器16相连接。

所述加热层18包括导温介质、电加热片，所述电加热片布置于导温介质内部，所述电加热片通过控制电缆与控制器16相连接。

在一个实施例中，所述加热层18设定温度为70℃。

所述降压阀4用于调节排气压力，将高压天然气压力降低至安全的天然气输送压力，并保证压力的稳定。

在一个实施例中，所述降压阀4调节排气压力至4MPa。

所述安全截断阀5内设有压力阈值、流量阈值，当天然气传输时压力超过压力阈值或流量超过流量阈值时，安全截断阀5关闭，并发送报警信号至信号收发装置。

在一个实施例中，安全截断阀5设置压力阈值为不超过5MPa，设置流量阈值为不超过2000m³/h。

所述节流阀8在使用时，通过控制器16控制节流阀8调整天然气输送的速度，并将输送速度信息反馈至控制器16。

在一个实施例中，节流阀8控制输送的速度为1500m³/h。

所述实用新型装置使用时，集气管线1通过采气树法兰2与天然气采气树相连接，集气管线1通过连接法兰3与输气管道相连接。

所述压力传感器6用于实时监测集气管线1内部压力数据，并传输至数据收发装置15。

所述温度传感器7用于实时监测集气管线1内部温度数据，并传输至数据收发装置15。

所述流量计9用于实时监测集气管线1内部天然气流量信息，并传输至数据收发装置15。

所述助剂罐12使用时，其内部的水合物抑制剂通过助剂管线11、雾化喷嘴10喷入集气管线1内部，用以防止天然气水合物的形成，通过控制器16控制恒流泵13的流速。

所述数据收发装置15使用时与控制中心信号连接，用于实时向数据中心发送压力、温度、流量数据、控制信息，发送安全截断阀5报警信号，并从控制中心接收控制信息，发送至控制器16。

所述控制器16用于接收数据收发装置15发送的控制信息，并控制节流阀8流量，控制恒流泵13排量，控制加热层18温度，并将控制信息发送至数据收发装置15。

所述支撑层17内部布置有防腐涂层。

所述支撑层17材质为不锈钢。

所述保温层19材质为石棉。

所述实用新型使用时，可根据天然气井实际的生产参数对降压阀4排气压力、节流阀8流量、恒流泵13排量、水合物抑制剂的配方、加热层18设定温度进行调整。

所述实用新型装置可根据实际需求调整各零部件规格。

所述一种天然气井智能井口集气管线，其使用方法包括以下步骤：

步骤1：根据实际天然气井的需求调整各零部件规格。

步骤2：将集气管线1通过采气树法兰2与天然气采气树相连接，集气管线1通过连接法兰3与输气管道相连接，将数据收发装置15与控制中心信号连接。

步骤3：根据天然气井实际的生产参数对降压阀4排气压力、节流阀8流量、恒流泵13排量、水合物抑制剂的配方、加热层18设定温度进行调整。

步骤4：设定安全截断阀5的压力阈值、流量阈值。

步骤5：启动实用新型装置开始天然气传输，通过压力传感器6、温度传感器7、流量计9实时监测集气管线1内部数据，通过数据收发装置15、控制器16对输气过程各参数进行调整。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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 (3)

1.一种天然气井智能井口集气管线，其特征在于，包括集气管线(1)、采气树法兰(2)、连接法兰(3)、降压阀(4)、安全截断阀(5)、压力传感器(6)、温度传感器(7)、节流阀(8)、流量计(9)、雾化喷嘴(10)、助剂管线(11)、助剂罐(12)、恒流泵(13)、控制箱(14)，所述集气管线(1)两端布置有采气树法兰(2)、连接法兰(3)，所述集气管线(1)上布置有降压阀(4)、安全截断阀(5)、压力传感器(6)、温度传感器(7)、节流阀(8)、流量计(9)，所述雾化喷嘴(10)与集气管线(1)相连接，所述助剂罐(12)通过助剂管线(11)与雾化喷嘴(10)相连接，所述助剂管线(11)上布置有恒流泵(13)，所述助剂罐(12)表面布置有控制箱(14)；

所述控制箱(14)内布置有数据收发装置(15)、控制器(16)，所述数据收发装置(15)通过数据电缆与控制器(16)、安全截断阀(5)、压力传感器(6)、温度传感器(7)、流量计(9)相连接，所述控制器(16)通过控制电缆与节流阀(8)、恒流泵(13)相连接；

所述集气管线(1)包括支撑层(17)、加热层(18)、保温层(19)，由内置外依次为支撑层(17)、加热层(18)、保温层(19)，所述加热层(18)通过控制电缆与控制器(16)相连接。

2.如权利要求1所述的一种天然气井智能井口集气管线，其特征在于，所述支撑层(17)材质为不锈钢。

3.如权利要求1所述的一种天然气井智能井口集气管线，其特征在于，所述保温层(19)材质为石棉。

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