[发明专利]页岩气高压排采集成橇装装置及其排采工艺和安装方法

说明书

技术领域

本发明涉及页岩气排采装置，具体是一种页岩气高压排采集成橇装装置及其排采工艺和安装方法。

背景技术

页岩气作为一种非常重要的非常规天然气资源，不同于常规气田，它存在着开采初期压力高产量大、后期产量低压力递减快的特点，不能按部就班常规气田的开发思路。如何在满足生产需求的情况下摸清页岩气气液变化规律，为制定后期生产管理制度和气田水处理提供准确数据，这就要求在正常生产中对页岩气丛式丼组产出的天然气、气田水进行实时连续检测计量，同时为得到单井的准确数据，还需要对从式丼组中各单井的产出情况进行实时连续检测计量，最终反映出页岩气丛式丼组中总产量和各单井产量的变化情况。

在传统常规气田的气井开发采用的是“单体设备就地安装、有人值守、就地控制”的管理模式。这种开发建设模式因工艺流程设备多、现场安装时间长、生产定员多等导致气田开发地面工程建设投资大、建设周期长、生产运行成本大和管理难度大，无法实现气田的高效开发。

因此，针对页岩气开发研发一种能够同时实现除砂、加热、节流、分离、丛式丼总计量、单井计量功能的无人值守一体化集成橇装装置就显得尤为必要。

发明内容

本发明旨在提供一种页岩气高压排采集成橇装装置及其排采工艺和安装方法，以实现橇装的集成化，方便搬迁，以提高天然气的开采效率。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

页岩气高压排采集成橇装装置，其特征在于：包括除砂橇、加热炉橇和分离计量橇；所述分离计量橇内设置有气液分离器，气液分离器的液体出口管路和气体出口管路上均设有流量计；所述除砂橇的进气口为气源进气口，除砂橇的出气口分别连通到加热炉橇的进气管路和气液分离器的进气管路，且加热炉橇和气液分离器的进气管路上均设有阀门；加热炉橇的出气口连通到气液分离器的进气管路。

进一步地，除砂橇的出气口通过直通管路与加热炉橇的进气管路连接，通过旁通管路与气液分离器的进气管路连接。

进一步地，所述气液分离器的液体出口管路上设有气动液位控制器，所述气液分离器的气体出口管路包括通向加热炉的燃气回路、出站气体管路和连通到气动液位控制器的气动源管线。

进一步地，所述流量计包括孔板流量计和质量流量计，所述孔板流量计设置在出站气体管路上，质量流量计设置在液体出口管路上。

所述气动液位控制器连接有出站液体管路，所述出站液体管路和出站气体管路之间连通有气液混合管路。

进一步地，所述加热炉橇出气口与气液分离器的进气管路之间连接有节流管路；节流管路设置有多级节流管路，且每级节流管路上设有节流阀；多级节流管路中初级管路的进气口与加热炉橇出气口连通，末级管路的出气口与气液分离器的进气管路连通。

进一步地，所述除砂橇的进气口连通有多个与不同井口相通的进气管，进气管上设有轮换阀组。

进一步地，各组除砂橇之间并排设置；各组的加热炉橇与分离计量橇并排设置，且位于除砂橇的同一侧。

本发明还提供了一种页岩气高压排采工艺，其特征在于，包括以下步骤：经丛式井各井口的原料气由进气管上的轮换阀组进行关闭切换，选择进入单井计量橇装单元，进行单井气源排采计量；或进入多井计量橇装单元，进行多井气源排采计量。

进一步地，单井计量橇装单元和多井计量橇装单元均包含有除砂橇、加热炉橇和计量分离橇；原料气进入单元内的除砂橇进行除砂，除砂后选择进入直通通道，通入加热炉橇，加热升温，加热后的原料气通过节流管路，用节流管路中集成的一级节流阀进行第一次节流降压，降压后气体再进入加热炉橇加热，再通过二级节流阀进行第二次节流降压，原料气二次节流降压通进气液分离器，进行气液分离并计量；或选择旁通通道原料气通进气液分离器，进行气液分离。

进一步地，分离后的气体通过流量计进行计量，计量后气体进入出站气体管路；分离后的液体通过气动液位控制器进行排液工作，通过流量计进行计量后排至出站液体管路。

本发明还提供了一种页岩气高压排采集成橇装装置安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

每组中的加热炉橇和分离计量橇中气液分离器的进气管路上均安装阀门，将除砂橇的出气口分别与加热炉橇的进气管路、气液分离器的进气管路连接；将加热炉橇的出气口与气液分离器的进气管路连接；在气液分离器的液体出口管路和气体出口管路上分别安装流量计；所有管路连接采用法兰连接；

将每组中的除砂橇的进气口与多个和不同井口相通的进气管连接，进气管上安装轮换阀组，将每组中的除砂橇的进气口与轮换阀组的出气口连接。