[发明专利]一种油田伴生气回收装置及方法

说明书

本发明涉及一种油田伴生气回收装置及方法，属于天然气水合物应用技术领域。通过低温分离器结构改进设计，油田伴生气经初级分离、低温冷却后进入低温分离器实现重烃多段脱除；设计第一制冷系统、第二制冷系统，通过数据监控单元调节并控制各管路冷剂流量；结合现场工艺，集成脱重烃、增压、储液、水合反应、水合物浆液外输处理及制冷单元为一体的水合物撬装生产装置。通过本发明提供的一种油田伴生气回收装置及方法，将油田伴生气转变为水合物，能实现伴生气重烃脱除、水合物快速制备、水合物生成速率计算及生成量控制等功能，可有效解决部分不具备管道设施或不值得铺设管线的边远油田的伴生气难以回收而造成的资源浪费问题。

技术领域

本发明涉及一种油田伴生气回收装置及方法，属于天然气水合物应用技术领域。

背景技术

油田伴生气又称油田气，通常指与石油共生的天然气，主要成分是甲烷、乙烷等低分子烷烃，还有一定数量的丙烷、丁烷、戊烷等。对于井场布置分散，分布区域广的油田伴生气，由于管道投资较大、铺设较难，其回收利用的难度非常大，发展非管输供气方案，无疑对油气田提高伴生气产量、节能减排具有极大的帮助。

目前，主要的非管输供气方案主要有压缩天然气(CNG)及液化天然气(LNG)两种。另外一方面，随着天然气水合物(NGH)相关技术的研究逐步成熟，采用NGH技术进行天然气储运不仅可极大地减少天然气体积，而且固体储运法具有很大的便捷性，为天然气储运提供了全新的方式。

NGH技术对生产设备的要求不高，生产成本低，储存的条件相对较易实现，在水合物状态下储存天然气的设备不需要承受高压，且NGH本身的热导率为18.7W/(m·℃)，比一般的隔热材料(27W/(m·℃)左右)还低，不需特别的绝热措施，储罐可用普通钢材制造，对材料要求不高，而且储存和运输过程中安全性是相对最高的，充分显示了天然气水合物的发展潜力和诱人前景。

因此，结合水合物法，设计一种油田伴生气回收装置及方法，实现不同生产运行工况下油田伴生气的经济高效回收，对于提高油气田伴生气产量、保护环境具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油田伴生气回收装置及方法，用于回收零散、偏远且气量较小的油田气，解决部分边远油田的伴生气难以回收而造成大量的资源浪费问题。该装置能实现进口油田伴生气净化处理、水合物快速生成以及水合物生成量的控制，保证水合物合成反应顺利、高效进行。

本发明主要解决了以下几个问题：

(1)通过低温分离器结构改进设计，油田伴生气在初级分离、低温冷却后进入低温分离器，经S型折流板、捕集网进行重烃初级脱除，在第一、第二、第三分离腔内完成重烃三段脱除。

(2)制冷单元设计第一制冷系统、第二制冷系统，通过数据监控单元调节并控制各管路中的冷剂流量，为重烃脱除单元、水合反应单元提供足够冷量。

(3)结合现场生产工艺，集成脱重烃、增压、储液、水合反应、水合物浆液外输处理及制冷单元为一体的撬装装置，实现水合物连续、经济、高效生产。

(4)设计一种油田伴生气回收方法，将伴生气转变为水合物，能实现伴生气重烃脱除、水合物快速制备、水合物生成速率计算及生成量控制等功能。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种油田伴生气回收装置包括脱重烃单元1、增压单元2、储液单元3、水合反应单元4、水合物浆液外输处理单元5、制冷单元6、第一流量计7、数据监控单元8；

所述的脱重烃单元1包括伴生气进气管9、初级分离器10、第一排油管11、第一排气管12、换热器13、冷媒管14、第二排气管15、低温分离器16、第二排油管17、第三排气管18；

所述的增压单元2包括过滤器19、增压装置20、第二流量计21、第四排气管22；