CN220395657U - 一种天然气生产用撬装式气液分离计量系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种天然气生产用撬装式气液分离计量系统，所述系统包括采气井口单元、注醇单元、除砂单元和气液分离计量单元，天然气由采气树装置采出后，经注醇单元进行注醇，然后进入旋流除砂器过滤掉物流中的固体杂质，过滤后的物流进入立式两相分离器进行气液分离及计量，计量后经气液混合器混合后输送至集气站。本实用新型的气液分离计量系统可以实现单井或井组的连续在线计量，有效防止水合物的形成，实现智能化、自动化、系统化管理，与传统计量工艺相比，解决了传统计量工艺受气液界面波动影响，计量误差大的缺点，提高了计量的连续性和准确性，降低计量成本，提升计量效率，有利于提升企业经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及天然气井场计量技术领域，具体涉及一种天然气生产用撬装式气液分离计量系统。
背景技术
目前气井井口为智能旋进漩涡流量计在线计量方式，属于气液混输计量方式。其主要缺点是计量仪表直接放置于两相流体中测量，受气液界面波动影响，计量误差比较大，需要定期检测在线计量的精度，及时核对气井的生产状况，准确地掌握气井的生产状态以及远程计量系统的工作动态。为了提高井口流量计量的准确性以及简化生产操作流程，提出了一种气液分离计量系统，其集成了多种不同的功能，能够实现对井口物流气相和液相的分离计量。
发明内容
本实用新型旨在提供一种具有注醇防堵、除砂及分离等功能的撬装式气液计量系统。
为解决气液混输计量中因受气液界面波动影响而导致计量误差较大的问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种天然气生产用撬装式气液分离计量系统，包括采气井口单元、注醇单元、除砂单元和气液分离计量单元。
所述采气井口单元包括：采气树装置、高低压紧急截断阀、弹簧安全阀和温度、压力变送计。
所述注醇单元包括：注醇撬块底座、注醇管线、醇液储罐、高压玻璃观察管、平衡开关、注醇开关、注醇截止阀及2个截断球阀；所述醇液储罐设有入液口、出液口、安全放空阀和可输出信号的液位计。
所述除砂单元包括：除砂撬块底座、旋流除砂器、储砂罐、截止阀及2个控制阀；所述旋流除砂器设有进料口、排气口、液相溢流口和固相出口。
所述气液分离计量单元包括：气液分离计量撬块底座、立式两相分离器、气液混合器、气体流量变送计、液体流量变送计、排污管线及计量后的气液混输管线。所述立式两相分离器设有气液入口、气相出口、液相出口、挡板、伞板分离器、分离器液位计、捕雾器、放空装置。
作为本实用新型的进一步改进，所述注醇单元的注醇撬块底座为矩形，并在其四角设置用于固定安装的螺栓孔，所述醇液储罐的入液口通过注醇截止阀连接注醇管线，第一截断球阀(a)设置于出液口与注醇开关的管线处，高压玻璃观察管安装于注醇开关与第二截断球阀(b)之间的管道处，平衡开关连接输气管道与醇液储罐。
作为本实用新型的进一步改进，所述除砂单元的除砂撬块底座为矩形，并在其四角设置用于固定安装的螺栓孔，所述储砂罐设置于旋流除砂器的正下方，第一控制阀(A)设置于旋流除砂器的固相出口与储砂罐之间的管线上，第二控制阀(B)设置于排砂管线上。
作为本实用新型的进一步改进，所述气液分离计量单元的气液分离计量撬块底座为矩形，并在其四角设置用于固定安装的螺栓孔，所述立式两相分离器的气相出口通过管线与气体流量变送计连接，液相出口通过管线与液体流量变送计连接，第三控制阀(C)设置于排污管线上。
与传统工艺技术相比，解决现有技术的问题，提供了一种天然气生产用撬装式气液分离计量系统，本实用新型具备的有益效果：
1、在气液分离计量前对天然气进行注醇及除砂，避免天然气水合物的形成，减小井口采出液带砂对地面集输系统的影响，可以实现单井或井组的连续在线计量，实现智能化、自动化、系统化管理。
2、采用移动式车载测量标定方式，提高了操作的灵活性；采用先进的气液分离技术对天然气进行气液分离，然后分别对液相和气相进行计量，解决了传统计量工艺受气液界面波动影响，计量误差大的缺点，降低计量成本，提升计量效率。
3、设有安全放空阀，能在设备内部压力较高时快速释放，增加了设备的安全性，延长了设备的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种撬装式气液分离计量系统的工艺流程图；
图中：W-采气井口单元；X-注醇单元；Y-除砂单元；Z-气液分离计量单元；1-采气树装置；2-高低压紧急截断阀；3-弹簧安全阀；4-温度、压力变送计；5-注醇截止阀；6-醇液储罐；7-入液口；8-出液口；9-安全放空阀；10-液位计；11-注醇开关；12-平衡开关；13-高压玻璃观察管；14-旋流除砂器；15-进料口；16-排气口；17-液相溢流口；18-固相出口；19-储砂罐；20-物位计；21-截止阀；22-立式两相分离器；23-气液入口；24-捕雾器；25-气相出口；26-放空装置；27-液相出口；28-挡板；29-伞板分离器；30-分离器液位计；31-气体流量变送计；32-液体流量变送计；33-气液混合器；a-第一截断球阀；b-第二截断球阀；A-第一控制阀；B-第二控制阀；C-第三控制阀。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本申请中的工艺技术，下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。
如图1所示，本实用新型公开了一种天然气生产用撬装式气液分离计量系统，包括：采气井口单元(W)、注醇单元(X)、除砂单元(Y)和气液分离计量单元(Z)。
所述的采气井口单元(W)由采气树装置(1)、高低压紧急截断阀(2)、弹簧安全阀(3)和温度、压力变送计(4)组成；
所述的注醇单元(X)由注醇撬块底座、注醇管线、注醇截止阀(5)、醇液储罐(6)、高压玻璃观察管(13)、平衡开关(12)、注醇开关(11)、及第一截断球阀(a)、第二截断球阀(b)组成，所述醇液储罐(6)设有入液口(7)、出液口(8)、安全放空阀(9)和可输出信号的液位计(10)；
所述的除砂单元(Y)由除砂撬块底座、旋流除砂器(14)、储砂罐(19)、物位计(20)、截止阀(21)、第一控制阀(A)、第二控制阀(B)组成；所述旋流除砂器(14)设有进料口(15)、排气口(16)、液相溢流口(17)和固相出口(18)；
所述的气液分离计量单元(Z)由气液分离计量撬块底座、立式两相分离器(22)、气液混合器(33)、气体流量变送计(31)、液体流量变送计(32)、第三控制阀(C)、排污管线及计量后的气液混输管线组成；所述的立式两相分离器(22)设有气液入口(23)、气相出口(25)、液相出口(27)、挡板(28)、伞板分离器(29)、分离器液位计(30)、捕雾器(24)、放空装置(26)。
本实用新型所公开的气液分离计量系统通过将多种设备、管线、阀门等集成在撬装装置上，从而可以实现多种不同的功能，同时也提高生产过程中的操作灵活性。利用上述装置进行气液分离计量的方法如下：
第一步：天然气经采气树装置(1)采出后，经高低压紧急截断阀(2)、弹簧安全阀(3)和温度、压力变送计(4)进入注醇单元(X)，注醇时，首先关闭注醇开关(11)中的注液开关和排气开关、平衡开关(12)、第一截断球阀(a)和截断球阀(b)，打开注醇截止阀(5)和安全放空阀(9)，由注醇管线注入一定量的醇液后，关闭安全放空阀(9)，依次打开平衡开关(12)，第一截断球阀(a)、第二截断球阀(b)，排气开关，排空后关闭排气开关，根据计算的加注量，缓慢调节注液开关的开度，使醇液储罐(6)的醇液往高压玻璃观察管(13)内滴注，进而注入天然气管道中。
第二步：天然气经注醇后进入除砂单元(Y)，正常生产时，第一控制阀(A)打开，第二控制阀(B)关闭，天然气由进料口进入旋流除砂器(14)，由于气液固三相所受到的离心力及重力作用不同，气体从顶部排气口(16)排出，液体和固体颗粒则由固相出口(18)经第一控制阀(A)流入储砂罐(19)，当储砂罐(19)液位逐渐上升至旋流除砂器(14)的液相溢流口(17)时，液体由液相溢流口(17)流出，并与气体混合后经截止阀(21)输送至气液分离计量单元(Z)，固体颗粒由于重力作用沉降在储砂罐(19)内，当固体颗粒物位达到物位计(20)所设上限时，物位计(20)输出开关量信号，关闭第一控制阀(A)、开启第二控制阀(B)进行自动排砂。
第三步：气液混合流体由气液入口(23)进入立式两相分离器(22)，受挡板(28)作用，气液混合物向下流动至伞板分离器(29)，液体受重力作用向下沉积，气体则向上流动，使得较大液滴从天然气中分离出来，上升的气体经过两道伞板分离器(29)后，再通过捕雾器(24)，使得气体中夹带的细小液滴分离出来，分离后的天然气从气相出口(25)排出，经气体流量变送计(31)计量后输送至气液混合器(33)，分离后的细小液滴聚集为大液滴后下落，经伞板分离器(29)时打碎分散，将溶解于液滴中的天然气溢出，下降的液体在罐底聚积到一定液位后由液相出口(27)流出，经液体流量变送计(32)计量后输送至气液混合器(33)，固体杂质由分离器下方排污管线排出，计量后气液混合输送至集气站。当设备内部压力较高时，可通过放空装置(26)迅速放散，提高生产过程的安全性。
以上对本实用新型所提供的一种天然气生产用撬装式气液分离计量系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (4)
1.一种天然气生产用撬装式气液分离计量系统，其特征在于，包括采气井口单元(W)、注醇单元(X)、除砂单元(Y)和气液分离计量单元(Z)；
所述的采气井口单元(W)由采气树装置(1)、高低压紧急截断阀(2)、弹簧安全阀(3)和温度、压力变送计(4)组成；
所述的注醇单元(X)由注醇撬块底座、注醇管线、注醇截止阀(5)、醇液储罐(6)、高压玻璃观察管(13)、平衡开关(12)、注醇开关(11)、及第一截断球阀(a)、第二截断球阀(b)组成，所述醇液储罐(6)设有入液口(7)、出液口(8)、安全放空阀(9)和可输出信号的液位计(10)；
所述的除砂单元(Y)由除砂撬块底座、旋流除砂器(14)、储砂罐(19)、物位计(20)、截止阀(21)、第一控制阀(A)、第二控制阀(B)组成；所述旋流除砂器(14)设有进料口(15)、排气口(16)、液相溢流口(17)和固相出口(18)；
所述的气液分离计量单元(Z)由气液分离计量撬块底座、立式两相分离器(22)、气液混合器(33)、气体流量变送计(31)、液体流量变送计(32)、第三控制阀(C)、排污管线及计量后的气液混输管线组成；所述的立式两相分离器(22)设有气液入口(23)、气相出口(25)、液相出口(27)、挡板(28)、伞板分离器(29)、分离器液位计(30)、捕雾器(24)、放空装置(26)。
2.根据权利要求1所述的一种天然气生产用撬装式气液分离计量系统，其特征在于，所述注醇单元(X)的注醇撬块底座为矩形，并在其四角设置用于固定安装的螺栓孔，所述醇液储罐(6)的入液口(7)通过注醇截止阀(5)连接注醇管线，第一截断球阀(a)设置于出液口(8)与注醇开关(11)的管线处，高压玻璃观察管(13)安装于注醇开关(11)与第二截断球阀(b)之间的管道处，平衡开关(12)连接输气管道与醇液储罐(6)。
3.根据权利要求1所述的一种天然气生产用撬装式气液分离计量系统，其特征在于，所述除砂单元(Y)的除砂撬块底座为矩形，并在其四角设置用于固定安装的螺栓孔，所述储砂罐(19)设置于旋流除砂器(14)的正下方，第一控制阀(A)设置于旋流除砂器(14)的固相出口(18)与储砂罐(19)之间的管线上，第二控制阀(B)设置于排砂管线上。
4.根据权利要求1所述的一种天然气生产用撬装式气液分离计量系统，其特征在于，所述气液分离计量单元(Z)的气液分离计量撬块底座为矩形，并在其四角设置用于固定安装的螺栓孔，所述立式两相分离器(22)的气相出口(25)通过管线与气体流量变送计(31)连接，液相出口(27)通过管线与液体流量变送计(32)连接，第三控制阀(C)设置于排污管线上。
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