一种用于高低压页岩气分输的一体化集输处理撬装系统的制作方法

1.本实用新型涉及页岩气集输处理技术领域，具体涉及一种用于高低压页岩气分输的一体化集输处理撬装系统。


背景技术：

2.页岩气田开发具有单井产量低、压力衰减快且不一致、开发周期长，以及多轮次开发的特点。页岩气集输处理是页岩气田开发的重要一环。目前页岩气集输处理设备种类多且单一，主要包括计量设备、分离器等，这些设备分别设置在不同的单体撬上，各单体撬之间的管道连接多，焊接、检验等工作量大，施工周期长；单体撬块种类繁多，撬装设备布置分散，占地面积大，征地成本高。
3.并且，随着页岩气田的滚动开发，同一平台上的页岩气井数量逐渐增多，气井普遍出现压力不一致的情况，现有页岩气田集输处理的撬装设备功能性和适应性不强，高低压页岩气分输的功能不完善，只适用于压力一致、压力衰减一致的气井，当压力衰减不一致、部分气井压力低于外输压力时，无法进入多井式集输系统，不能实现高低压气井的分输，影响低压气井生产。
4.因此，有必要对现有技术进行改进。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种结构紧凑、占用面积小的用于高低压页岩气分输的一体化集输处理撬装系统。
6.本实用新型采用的技术方案为：一种页岩气一体化集输处理撬装系统，包括依次布置的两相流量计撬装子系统、第一分离器撬装子系统和第二分离器撬装子系统；
7.所述两相流量计撬装子系统包括：两相流量计撬座，以及安装于两相流量计撬座上的若干第一进气管道、第一汇管和第二汇管，所述第一进气管道上配置有两相流量计，第一进气管道的一端与井口采气管线连通，第一进气管道的另一端分别与第一汇管和第二汇管连通；
8.所述第一分离器撬装子系统包括第一分离器撬座，以及安装于第一分离器撬座上的第二进气管道、第一分离器、第三汇管和第四汇管；所述第二进气管道的入口与第一汇管连通，第二进气管道的出口与第一分离器的入口连通；所述第一分离器的出口分别与第三汇管和第四汇管连通；
9.所述第二分离器撬装子系统包括第二分离器撬座，以及安装于第二分离器撬座上的第二分离器、第三进气管道、第五汇管第六汇管，所述第三进气管道的入口通过设于第二分离器撬座上的连接管道与第二汇管连通，第三进气管道的出口与第二分离器的入口连通，第二分离器的出口分别与第五汇管和第六汇管连通；
10.所述两相流量计撬座、第一分离器撬座和第二分离器撬座依次布置，相邻两个撬座之间通过螺栓连接；所述第三汇管与第五汇管连通；所述第四汇管与第六汇管连通。
11.按上述方案，两相流量计撬座上还设有第三支管和第四支管，所述第一进气管道的出口通过第一支管与第一汇管连通，第一支管上配置有第一闸阀。
12.按上述方案，所述第一进气管道的出口通过第二支管与第二汇管连通，第二支管上配置有第二闸阀。
13.按上述方案，所述第一进气管道、第一汇管和第二汇管的接口设置于两相流量计撬座的侧部，该三个管道的接口处分别安装有法兰。
14.按上述方案，所述第一分离器的出口通过第三支管与第三汇管连通，第三支路上配置有第三闸阀。
15.按上述方案，所述第一分离器的出口通过第四支管与第四汇管连通，第四支路上配置有第四闸阀。
16.按上述方案，所述连接管道、第二进气管道、第三汇管和第四汇管的接口设置于第一分离器撬座的侧部，且各管道的接口安装有法兰，各管道通过法兰与其他撬座上的管道连接。
17.按上述方案，第二分离器撬座上还设有第五支管和第六支管；第二分离器的出口通过第五支管与第六汇管连通，第二分离器的出口通过第六支管与第五汇管连通。
18.按上述方案，所述进气管道、第五汇管和第六汇管的接口设置于第二分离器撬座的侧部，且各管道接口设置法兰。
19.本实用新型的有益效果为：
20.1、本实用新型将两相计量撬装子系统、第一分离器撬装子系统和第二分离器撬装子系统集成于一体，相邻两个撬座之间通过螺栓连接，相关的管道通过法兰连接的方式组装，当需要采气处理页岩气时，将本实用新型安装于集气站的预设位置，再将两相流量计撬的各进气管道与页岩气井口的采气管道连接在一起，即可完成页岩气的气液两相计量、气液分离，这一结构设计功能高度集成，结构简单紧凑，减少占地面积，组装方便，减少现场管道连接的施工工作量，降低投资。
21.2、本实用新型针对不同页岩气气井井口压力工况不同，设计了两组分离器撬装子系统，用于页岩气高低压分输，当气井井口均为高压工况时，第一分离器撬装子系统和第二分离器撬装子系统可同时处理高压页岩气；当气井井口出现高低压工况时，第一分离器撬装子系统和第二分离器撬装子系统可分别用于处理高压和低压的页岩气，完成页岩气高低压分输，这一结构设计灵活可靠，适应页岩气田开发和生产特点。
附图说明
22.图1为本实用新型一个具体实施例的整体结构示意图。
23.图2为本实施例的结构简图(图中未示意出排污管路、排液管路和放空管路)。
24.图3为本实施例中两相流量计撬撬座结构示意图。
25.图4为本实施例中图3的a-a剖视图。
26.图5为本实施例中第一分离器撬撬座结构示意图。
27.图6为本实施例中图5的b-b剖视图。
28.图7为本实施例中第二分离器撬撬座结构示意图。
29.图8为本实施例中图7的c-c剖视图。
30.其中：1、两相流量计撬装子系统；101、第一进气管道；102、两相流量计；103、第一支管；104、第二支管；105、第一闸阀；106、第二闸阀；107、第一汇管；108第二汇管；109、两相流量计撬座；2、第一分离器撬装子系统；201、第一分离器；202、第三支管；203、第四支管；204、第三闸阀；205、第四闸阀；206、第二进气管道；207、第三汇管；208、第四汇管；209、连接管道；210、第一分离器撬座；211第一疏水阀；212、第一排污管路；213、第一自动排液管路；214、第一放空管路；3、第二分离器撬装子系统；301、第二分离器；302、第五支管；303、第六支管；304、第五闸阀；305、第六闸阀；306、第三进气管道；307、第五汇管；308、第六汇管；309、第二分离器撬座；310第二疏水阀；311、第二排污管路；312、第二自动排液管路；313、第二放空管路；4、法兰；5、主横梁；6、主纵梁；7、钢板；8、次横梁；9、次纵梁；10支架。
具体实施方式
31.为了更好地理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地描述。
32.如图1所示的一种用于高低压页岩气分输的一体化集输处理撬装系统，包括依次布置的两相流量计撬装子系统1、第一分离器撬装子系统2和第二分离器撬装子系统3，如图1所示；
33.所述两相流量计撬装子系统1包括：两相流量计撬座109，以及安装于两相流量计撬座109上的若干第一进气管道101、第一汇管107和第二汇管108，所述第一进气管道101上配置有两相流量计102，第一进气管道101的一端与井口采气管线连通，第一进气管道101的另一端分别与第一汇管107和第二汇管108连通；
34.所述第一分离器撬装子系统2包括第一分离器撬座210，以及安装于第一分离器撬座209上的第二进气管道206、第一分离器201、第三汇管207和第四汇管208；所述第二进气管道206的入口与第一汇管107连通，第二进气管道206的出口与第一分离器201的入口连通；所述第一分离器201的出口分别与第三汇管207和第四汇管208连通；
35.所述第二分离器撬装子系统3包括第二分离器撬座309，以及安装于第二分离器撬座309上的第二分离器301、第三进气管道306、第五汇管307和第六汇管308，所述第三进气管道306的入口通过设于第二分离器撬座309上的连接管道209与第二汇管108连通，第三进气管道306的出口与第二分离器301的入口连通，第二分离器301的出口分别与第五汇管307和第六汇管308连通；
36.所述两相流量计撬座109、第一分离器撬座210和第二分离器撬座309依次布置，且相邻两个撬座之间采用螺栓连接固定；所述第三汇管207与第五汇管307连通；所述第四汇管208与第六汇管308连通。
37.本实用新型中，所述两相流量计撬座109、第一分离器撬座210和第二分离器撬座309结构相同，如图3～8所示，均分别包括若干主横梁5、若干主纵梁6、若干次横梁8、若干次纵梁9和钢板7，若干主横梁5、次横梁8、主纵梁6和次纵梁9间隔布置且连接形成骨架，所述钢板7安装在骨架的上部；所述主横梁5和主纵梁6可采用槽钢制作，次横梁8和次纵梁9可采用h型钢制作。在第一分离器撬座210和第二分离器撬座309上分别设有用于支撑分离器的支架10。
38.在两相流量计撬装子系统1中，两相流量计撬座109上还设有第三支管202和第四
支管203，所述第一进气管道101的出口通过第一支管103与第一汇管107连通，第一支管103上配置有第一闸阀105；所述第一进气管道101的出口通过第二支管104与第二汇管108连通，第二支管104上配置有第二闸阀106。
39.优选地，所述第一进气管道101、第一汇管107和第二汇管108的接口设置于两相流量计撬座109的侧部，该三个管道的接口处分别安装有法兰4。
40.在第一分离器撬装子系统2中，第一分离器撬座210上还安装有第三支管202、第四支管203、第三汇管207、第四汇管208和连接管道209；所述第一分离器201的出口通过第三支管202与第三汇管207连通，第三支路202上配置有第三闸阀204；所述第一分离器201的出口通过第四支管203与第四汇管208连通，第四支路203上配置有第四闸阀205。
41.优选地，所述连接管道209、第二进气管道206、第三汇管207和第四汇管208的接口设置于第一分离器撬座210的侧部，且各管道的接口安装有法兰4，各管道通过法兰4与其他撬座上的管道连接(如第二进气管道206与第一汇管107通过端部的法兰连接)。
42.在所述第二分离器撬装子系统3中，第二分离器撬座309上还设有第五支管302和第六支管303；第二分离器301的出口通过第五支管302与第六汇管308连通，第二分离器301的出口通过第六支管303与第五汇管307连通。
43.优选地，所述进气管道306、第五汇管307和第六汇管308的接口设置于第二分离器撬座309的侧部，且各管道接口设置法兰4。
44.本实用新型中，两相流量计102及第一进气管道101根据实际情况设置，可为4组、6组、8组和12组等。本实施例中，两相流量计撬装子系统1设有10组第一进气管道10，可用于10个气井的页岩气集输，对应设置10组两相流量计102。所述两相流量计102为采用内锥+文丘里双节流技术的气液两相流量计，气相流量计量精度达到
±
2％，液相流量计量精度达到
±
10％；两相流量计102的具体结构及功能均为现有技术，这里不再赘述。所述第一分离器201和第二分离器301为卧式分离器，卧式分离器相较立式分离器的分离效率更高，满足页岩气井前期产液量大的气液分离器需求。第一分离器201和第二分离器301气相出口设置捕雾器，将页岩气携带的大的液滴脱除。第一分离器201和第二分离器301采用疏水阀进行自动排液，第一分离器201和第二分离器301分别设置安全放空阀，在超压工况下能安全放空，确保设备安全。具体地，第一分离器201还连接有第一排液管路、第一排污管路和第一放空管路，第一排液管路上配置有第一疏水阀211，第一排污管路上配置有第一排污阀，第一放空管路上配置有安全放空阀；第二分离器301还连接有第二排液管路、第二排污管路和第二安全放空阀，第二排液管路上配置有第二疏水阀310，第二排污管路上配置有第二排污阀，第二放空管路上配置有第二安全放空阀。
45.第一分离器201和第二分离器301分别设置有安全放空管路，安全放空管路上配置有安全放空阀，在超压工况下能安全放空，确保设备安全。
46.当需要采气处理页岩气时，将本实用型新安装于集气站的预设位置，再将两相流量计撬装子系统的各进气管道与页岩气井口的采气管道连接，即可完成页岩气的气液两相计量、气液分离和页岩气高压和低压分输，所述高压指井口压力高于页岩气外输要求时的压力，低压指井口压力低于页岩气外输要求时的压力。
47.本实用新型的具体工作原理如下：
48.1)、井口均为高压工况时(高压工况是指高压指井口压力高于页岩气外输要求时
的压力)，本实用新型的工作原理为：
49.如图1所示，将两相流量计撬装子系统1的各进气管道101的入口分别与各井口采气管道连通，页岩气经第一进气管道101流入两相流量计102进行气液两相计量，计量完的页岩气进入第一支管103和第二支管104，第一支管103与第一汇管107连通，第二支管104与第二汇管108连通，通过控制支管上第一闸阀105和第二闸阀106的开闭状态，可使高压页岩气相对均匀的分别流入第一汇管107和第二汇管108；计量后流入第一汇管107的页岩气经过第二进气管道206，进入第一分离器201内进行气液分离处理，去除页岩气内的砂子和液滴，分离后的页岩气进入第三支管202，此时开启第三闸阀204，关闭第四闸阀205，控制高压页岩气流入第四汇管208，然后流入下游的第六汇管308；计量后流入第二汇管108的页岩气经过连接管道209和第三进气管道306，进入第二分离器301内进行气液分离处理，去除页岩气内的砂子和液滴；分离后的页岩气进入第五支管302，此时开启第五闸阀304，关闭第六闸阀305，控制高压页岩气流入第六汇管308；第六汇管308出口设置法兰4，便于第六汇管308与集气站的其他设施连接。
50.2)、不同气井的井口压力工况不同，存在高压工况和低压工况这两种工况时(低压工况是指气井井口压力低于页岩气外输要求时的压力)，本实用新型的工作原理为：
51.如图1所示，将两相流量计撬1的各进气管道101的入口分别与各井口采气管道连通，各气井中的页岩气经过第一进气管道101流入两相流量计102进行气液两相计量，计量完的页岩气进入第一支管103和第二支管104，第一支管103与第一汇管107连通，第二支管104与第二汇管108连通；若检测到气井井口压力高于页岩气外输要求时的压力时，开启与该气井连通的第一支管103上的第一闸阀105，关闭第二支管104上的第二闸阀106，使该气井内的高压页岩气经对应的第一进气管道101流入第一汇管107；若检测到气井井口压力低于页岩气外输要求时的压力时，关闭与该气井连通的第一支管103上的第一闸阀105，开启第二支管104上的第二闸阀106，使该气井内的低压页岩气经对应的第一进气管道101流入第二汇管108；计量后流入第一汇管107的高压页岩气经过第二进气管道206，进入第一分离器201内进行气液分离处理，去除页岩气内的砂子和游离水，分离后的高压页岩气进入第三支管202，此时开启第三闸阀204，关闭第四闸阀205，控制高压页岩气流入第四汇管208，然后流入下游的第六汇管308；计量后流入第二汇管108的低压页岩气经过连接管道209和第三进气管道306，进入第二分离器301内进行气液分离处理，去除页岩气内的砂子和液滴；分离后的低压页岩气进入第六支管303，此时关闭第五闸阀304，开启第六闸阀305，控制低压页岩气流入第五汇管307；第五汇管307和第六汇管308的出口分别设置法兰4，便于第五汇管307和第六汇管308与集气站的其他设施连接。
52.最后应说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。