专利名称：用于煤层气田的煤层气集输系统的制作方法
技术领域：
本实用新型一般性地涉及煤层气工业技术，具体地涉及用于煤层气田的煤层气集 输系统。
背景技术：
目前国内煤层气地面建设正处于先导性开发试验阶段，煤层气具有低渗、低压、低 产的特点。煤层气井平均单井产气量为2000m3/d，井口产气(液)温度为20°C，排采产水 量彡4m3/d,油管排水，套管采气，井口套压0. 2 1. OMPa (G)。煤层气组成以甲烷为主，分 子百分组成为96. 17%，含有少量的乙烷(0.05% )、CO2(0.07% )和队(3. 71% )。煤层气 的高热值为38. 4MJ/m3，低热值为34. 4MJ/m3。目前，煤层气田的传统煤层气集输系统普遍采用天然气田集气系统工艺技术。集 输流程主要采用辐射枝状组合集输流程即井口到集气站到增压站，布站采用分散增压布 站方案，投资高，能耗高。这种传统技术对本来产出效益就很小的煤层气田十分不适用。
实用新型内容针对现有技术中煤层气集输技术的不足，有必要针对煤层气田中煤层气低压、低 产、多井、井距小的特点，研究出一套适用性强的技术，以期大幅度降低煤层气田的投入产 出比，以形成在满足安全生产和环境保护要求的前提下，降低成本、提高经济效益。为此，本实用新型提供了 一种用于煤层气田的煤层气集输系统，其包括集气增压 设施和至少一个集气阀组，其中每个所述集气阀组的各进气端经由采气管道与煤层气田的 各井口可操作地流体连通，和/或经由集气管道与另一集气阀组的出气端可操作地流体连 通；所述集气阀组中至少有一个集气阀组的出气端经由集气管道与所述集气增压设施的进 气端可操作地流体连通，而其余集气阀组的出气端经由集气管道与另一集气阀组的进气端 可操作地流体连通；以及所述集气增压设施的出气端与集气外输管道可操作地流体连通， 以将增压后的煤层气向外输送。优选地，所述煤层气集输系统还包括对煤层气进行液化的液化设施，所述液化设 施经由所述集气外输管道与所述集气增压设施的出气端可操作地流体连通。优选地，所述至少一个集气阀组的数量为两个或更多个。优选地，采气管道、集气管道和集气外输管道中的至少一个为聚乙烯管道或钢制 管道。更优选地，采气管道和集气管道为聚乙烯管道，集气外输管道为钢制管道；或者采气 管道为聚乙烯管道，集气管道和集气外输管道为钢制管道。本实用新型的煤层气集输系统形成了能够满足生产要求并且同时大大降低成本 的多点接入式柔性集输系统，其至少具有如下优点1)井口不分离、管道不保温；2) 一级布站方案灵活性与适应性很强；3)多点接入、柔性集输管网布置，利于扩建，便于集输；[0013]4)集中增压外输，节能，便于管理；这种煤层气集输系统能够很好地适应煤层气田的特点，可应用于大型的低渗、低压、低产煤层气田的地面建设，满足安全、环保及经济的需要，工艺流程简单实用，操作管理 方便，大大减少了现场操作人员的数量，最大限度地降低煤气田工程的投资，节能效果极其
显者ο
图1是根据本实用新型一个实施例的煤层气集输系统的示意图。图2是根据本实用新型一个具体实施例的煤层气集输系统的示意图，其中以箭头 标示了煤层气的输送方向。
具体实施方式
参见图1和图2，本实用新型的用于煤层气田的煤层气集输系统包括用于对煤层 气进行集中加压的集气增压设施2-1和用于可分级地汇集煤层气并最终将汇集后的煤层
气输送给的集气增压设施2-1的至少一个集气阀组1-1，......，1-n(其中η为正整数，代
表集气阀组的最大数量)。一部分或所有集气阀组1-1，......，1-n的各进气端中的部分
或全部进气端可以经由各自相应的采气管道10与煤层气田的各井口可操作地流体连通， 以便从各井口中采集煤层气。而且有些集气阀组的部分或全部进气端可以经由另一集气阀 组的集气管道与另一集气阀组的出气端可操作地流体连通，对来自下层集气阀组的煤层气
进行再次汇集。集气阀组1-1，......，1-n中至少有一个集气阀组(例如图2中所示的集
气阀组1-15)的出气端经由集气管道20与所述集气增压设施2-1的进气端可操作地流体 连通，以将汇集的煤层气利用其自身的压力输送到集气增压设施2-1进行集中增压。其余 集气阀组(例如图2中所示的集气阀组1-1至1-14)的出气端可经由各自相应的集气管道 与另一集气阀组的进气端可操作地流体连通，将自己汇集的煤层气再通过上层集气阀组的 一次或多次再汇集后最终输送到集气增压设施2-1。集气增压设施2-1的出气端与集气外 输管道30可操作地流体连通，以将增压后的煤层气向外输送。本领域技术人员还应意识到 的是，本实用新型中的集气增压设施2-1除具有集气、增压功能外，还可在其中配置适当的 装置来实现交接计量等功能。在一个进一步的优选实施例中，本实用新型的煤层气集输系统还包括对经过集气 增压设施2-1增压后的煤层气进行液化的液化设施3-1。液化设施3-1经由集气外输管道 30与集气增压设施2-1的出气端可操作地流体连通，以接收增压后的煤层气。优选地，所述至少一个集气阀组的数量可以为两个或更多个。例如在一个具体应 用中，本实用新型的煤层气集输系统根据煤层气田特点、井口分布及地形特征等具体应用 因素可设置15个集气阀组、一个集气增压设施2-1 (例如一座集气增压站)和一个液化设 施3-1 (例如一座LNG站)，如图2所示。在该实际应用示例中，各井口来气首先进入集气阀 组，每个集气阀组管辖约20 口煤层气井(总共有253个井口)，集气阀组所辖各单井来气进 入集气管道，利用自身的压力能将煤层气输往集气增压设施(或称处理站)，在集气增压设 施进行增压处理后通过集气外输管道外输。该例在井口和集气阀组处无人职守，仅需采用 定期迅检的方式进行日常生产管理，与传统的集气站方案相比减低工程投资50 %以上，减少操作人员数量50%以上。图2所示的这种一级布站方案实现了煤层气的多点接入、柔性集输流程，其布站方式为井口 集气阀组 集气增压设施(或处理站) 液化站。该技术 利用布置灵活、工艺简单的集气阀组取代了传统的集气站，有效的降低了单井投资，同时扩 大了集输半径，使煤层气集输半径可增加到17km以上。此外，本领域技术人员还应意识到，在本实用新型中根据实际需要采用任何数量 的集气阀组，即可采用η个集气阀组，其中η可为1-1000或更大范围中的任一整数，例如1 个、10个、15个、20个、30个、40个等等优选地，采气管道10、集气管道20和集气外输管道30中的至少一个为聚乙烯管 道或钢制管道。更优选地，采气管道和集气管道为聚乙烯管道，集气外输管道为钢制管道； 或者采气管道为聚乙烯管道，集气管道和集气外输管道为钢制管道，这样可以在满足使用 要求的情况下，最大限度地节约管道投资成本。例如，在采、集气管道的公称直径小于等于 250mm、或小于等于240mm、或小于等于200mm时，优选使用PE(聚乙烯)管道材料等级为 PE100的聚乙烯管道，而在公称直径大于250mm，或大于300mm、或大于320mm时，优选使用钢 制管道。根据上述各个实施例可看出，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，能够对 本实用新型作出各种变化和改变。因此，本领域技术人员均应认识到，本文所述以及附图所 示的各个特征和细节都是说明性的，而非限制性的。
权利要求1.一种用于煤层气田的煤层气集输系统，其特征在于包括集气增压设施和至少一个集 气阀组，其中每个所述集气阀组的各进气端经由采气管道与煤层气田的各井口可操作地流体连通， 和/或经由集气管道与另一集气阀组的出气端可操作地流体连通；所述集气阀组中至少有一个集气阀组的出气端经由集气管道与所述集气增压设施的 进气端可操作地流体连通，而其余集气阀组的出气端经由集气管道与另一集气阀组的进气 端可操作地流体连通；以及所述集气增压设施的出气端与集气外输管道可操作地流体连通，以将增压后的煤层气 向外输送。
2.根据权利要求1所述的煤层气集输系统，其特征在于，还包括对煤层气进行液化的 液化设施，所述液化设施经由所述集气外输管道与所述集气增压设施的出气端可操作地流 体连通。
3.根据权利要求1所述的煤层气集输系统，其特征在于，所述至少一个集气阀组的数 量为两个或更多个。
4.根据权利要求1所述的煤层气集输系统，其特征在于，采气管道、集气管道和集气外 输管道中的至少一个为聚乙烯管道或钢制管道。
5.根据权利要求4所述的煤层气集输系统，其特征在于，采气管道和集气管道为聚乙 烯管道，集气外输管道为钢制管道。
6.根据权利要求4所述的煤层气集输系统，其特征在于，采气管道为聚乙烯管道，集气 管道和集气外输管道为钢制管道。
专利摘要一种用于煤层气田的煤层气集输系统，其包括集气增压设施和至少一个集气阀组。每个所述集气阀组的各进气端经由采气管道与煤层气田的各井口可操作地流体连通，和/或经由集气管道与另一集气阀组的出气端可操作地流体连通；所述集气阀组中至少有一个集气阀组的出气端经由集气管道与所述集气增压设施的进气端可操作地流体连通，而其余集气阀组的出气端经由集气管道与另一集气阀组的进气端可操作地流体连通；以及所述集气增压设施的出气端与集气外输管道可操作地流体连通，以将增压后的煤层气向外输送。这种煤层气集输系统形成了能够满足生产要求并且同时大大降低成本的多点接入式柔性集输系统。
文档编号F17D1/02GK201866529SQ20102019422
公开日2011年6月15日 申请日期2010年5月10日 优先权日2010年5月10日
发明者刘文伟, 吴建光, 崔雅敏, 王 义, 王荧光, 裴红, 陈仕林 申请人:中油辽河工程有限公司, 中联煤层气有限责任公司