天然气集输工艺流程精品文稿.ppt
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1、天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程1第1页,本讲稿共32页 一、气井产物一、气井产物一、气井产物一、气井产物 一、气井产物一、气井产物 从气井产出的物质,除天然气外一般含有液体和固体物质。从气井产出的物质,除天然气外一般含有液体和固体物质。液体包括液体包括液烃和气田水液烃和气田水。气田水气田水又包含又包含游离水和凝结水游离水和凝结水两种。气田开采初期,一般不出现两种。气田开采初期,一般不出现游离水游离水,但少数,但少数气田在开采初期也有游离水随着天然气从气井采出。气田在开采初期也有游离水随着天然气从气井采出。凝结水是天然气在高压、高温的地层凝结水是天然气在高压、高温的地层中所含有的饱和水汽中
2、所含有的饱和水汽,当天然气被采出后,由于压力和温度降低,在天然气中的饱和水汽,当天然气被采出后,由于压力和温度降低,在天然气中的饱和水汽,随着温度和压力的变化而凝结为液体被游离出来。随着温度和压力的变化而凝结为液体被游离出来。液烃液烃也是由于天然气被采出后,随着气一液相态平衡条件的变化,一部分较重的烃也凝结也是由于天然气被采出后,随着气一液相态平衡条件的变化,一部分较重的烃也凝结为液体被析出。但对组成属于干气范围的天然气,从气井采出后不析出液烃。为液体被析出。但对组成属于干气范围的天然气,从气井采出后不析出液烃。10/21/20222第2页,本讲稿共32页 一、气井产物一、气井产物一、气井产物
3、一、气井产物 机械杂质机械杂质:固体物质包括岩屑、砂、酸化处理后的残存物等固体物质包括岩屑、砂、酸化处理后的残存物等 天然气的性质和气田水的有无,以及气田水的性质,对气田集输流程天然气的性质和气田水的有无,以及气田水的性质,对气田集输流程的制定有密切关系。的制定有密切关系。气气田田水水分分为为底底水水(或或边边水水)和和束束缚缚水水两两类类。气气藏藏里里与与天天然然气气同同时时存存在在的的水水称称为为气气田田水水。存存在在于于气气藏藏边边缘缘和和衬衬托托在在天天然然气气底底部部的的气气层层水水称称为为边边水水或或底底水水;一一部部分分水水因因受受气气层层岩岩粒粒的的附附着着力力或或超超毛毛细细
4、孔孔隙隙作作用用力力的的作作用用,在在采采气气过过程程中中不不随随气气流流流流动动的的水水称称为为束束缚缚水水。气田水通常有较高的矿化度,一般在气田水通常有较高的矿化度,一般在10g10gL L以上以上10/21/20223第3页,本讲稿共32页 一、气井产物一、气井产物一、气井产物一、气井产物二、气田集输系统的工作范围和工作内容二、气田集输系统的工作范围和工作内容 天天然然气气从从气气井井采采出出,经经过过降降压压并并进进行行分分离离除除尘尘除除液液处处理理之之后后,再再由由集集气气支支线线、集集气气干干线线输输送送至至天天然然气气处处理理厂厂或或长长输输管管道道首首站站,称称为为气气田田集
5、集输输系系统统。当当天天然然气气中中含含有有H H2 2S S、H H2 2O O时时,即即需需经经过过天天然然气气处处理理厂厂进进行行脱硫、脱水处理,然后输至长输管道首站。脱硫、脱水处理,然后输至长输管道首站。气田集气田集输输系系统统的工作的工作是是:收集天然气,并收集天然气,并经过经过降降压压、分离、分离、净净化使天然气达到符合管化使天然气达到符合管输输要求的条件,然后要求的条件,然后输输往往长输长输管道。管道。10/21/20224第4页,本讲稿共32页三、气田井场流程三、气田井场流程三、气田井场流程三、气田井场流程三、气田井场流程三、气田井场流程 气气田田集集输输流流程程是是表表达达天
6、天然然气气的的流流向向和和处处理理天天然然气气的的工工艺艺方方法法。气气田集输流程分为井场流程和气田集气站流程。田集输流程分为井场流程和气田集气站流程。气田集气站气田集气站工艺流程工艺流程分为分为单井集输流程单井集输流程和和多井集输流程多井集输流程。按按其其天天然然气气分分离离时时的的温温度度条条件件,可可分分为为常常温温分分离离工工艺艺流流程程和和低低温温分离工艺流程分离工艺流程。储储气构造、地形地物条件、自然条件、气井气构造、地形地物条件、自然条件、气井压压力温度、天然力温度、天然气气组组成以及含油含水情况等因素是千成以及含油含水情况等因素是千变变万化的,而适万化的,而适应这应这些因素些因
7、素的气田天然气集的气田天然气集输输流程也是多种多流程也是多种多样样的。的。这这里里仅对较为仅对较为典型和常典型和常见见的流程加以描述。的流程加以描述。10/21/20225第5页,本讲稿共32页三、气田井场流程三、气田井场流程三、气田井场流程三、气田井场流程 在井场里,最主要的装置是采气树,它是由闸阀、四通(或三通)在井场里,最主要的装置是采气树,它是由闸阀、四通(或三通)等部件构成的一套管汇。还有节流阀,压力、温度检测仪表及加热或注等部件构成的一套管汇。还有节流阀,压力、温度检测仪表及加热或注醇设备等。醇设备等。井场装置具有三种功能:井场装置具有三种功能:(1)(1)调控气井的产量;调控气井
8、的产量;(2)(2)调控天然气的输送压力;调控天然气的输送压力;(3)(3)防止天然气生成水合物。防止天然气生成水合物。10/21/20226第6页,本讲稿共32页三、气田井场流程三、气田井场流程三、气田井场流程三、气田井场流程 比比较较典型的井典型的井场场装置流程装置流程,也是目前,也是目前现场现场通常采用的有两种通常采用的有两种类类型。一型。一种是种是加加热热天然气防止生成水合物的流程天然气防止生成水合物的流程;另一种是;另一种是向天然气中注入抑制向天然气中注入抑制剂剂防止生成水合物的流程防止生成水合物的流程,如,如 图图3131 和和3232 所示。所示。10/21/20227第7页,本
9、讲稿共32页图图图图 31 31 31 31 加热防冻的井场装置原理流程图加热防冻的井场装置原理流程图加热防冻的井场装置原理流程图加热防冻的井场装置原理流程图 11气井;气井;2 2采气树针形阀;采气树针形阀;3 3加热炉;加热炉;44气井产量调控节流阀;气井产量调控节流阀;55加热炉;加热炉;66气体输压调控节流阀气体输压调控节流阀 10/21/20228第8页,本讲稿共32页三、气田井场流程三、气田井场流程三、气田井场流程三、气田井场流程 图图3131 所示,天然气从所示,天然气从针针形形阀阀出来后出来后进进入井入井场场装置,首先通装置,首先通过过加加热热炉炉3 3进进行加行加热热升温,然
10、后升温,然后经过经过第一第一级节级节流流阀阀(气井气井产产量量调调控控节节流流阀阀)4)4进进行气量行气量调调控和降控和降压压,天然气再次通,天然气再次通过过加加热热器器5 5进进行加行加热热升温,和升温,和第二第二级节级节流流阀阀(气体气体输压调输压调控控节节流流阀阀)6)6进进行降行降压压以以满满足采气管足采气管线线起点起点压压力的要求。力的要求。10/21/20229第9页,本讲稿共32页图图图图 32 32 32 32 注抑制注抑制注抑制注抑制剂剂剂剂防防防防冻冻冻冻的井的井的井的井场场场场装置原理流程装置原理流程装置原理流程装置原理流程图图图图 11抑制剂注入器;抑制剂注入器;10/
11、21/202210第10页,本讲稿共32页三、气田井场流程三、气田井场流程三、气田井场流程三、气田井场流程 图图3232 所示,流程所示,流程图图中的抑制中的抑制剂剂注入器注入器1 1替替换换了了 图图31 31 中的中的加加热热炉炉 3 3 和和 5 5 ,流,流经经注入器的天然气与抑制注入器的天然气与抑制剂剂相混合,一部分相混合,一部分饱饱和水和水汽被吸收下来,天然气的水露点随之降低。汽被吸收下来,天然气的水露点随之降低。经过经过第一第一级节级节流流阀阀(气井气井产产量量调调控控阀阀)进进行气量控制和降行气量控制和降压压。再。再经经第二第二级节级节流流阀阀(气体气体输压调输压调控控阀阀)进
12、进行行降降压压以以满满足采气管足采气管线线起点起点压压力的要求。力的要求。10/21/202211第11页,本讲稿共32页四、气田集输站场工艺流程四、气田集输站场工艺流程四、气田集输站场工艺流程四、气田集输站场工艺流程四、气田集输站场工艺流程四、气田集输站场工艺流程 气气田田集集输输站站场场工工艺艺流流程程是是表表达达各各种种站站场场的的工工艺艺方方法法和和工工艺艺过过程程。所所表表达达的的内内容容包包括括物物料料平平衡衡量量、设设备备种种类类和和生生产产能能力力、操操作作参参数数,以以及及控控制制操作条件的方法和仪表设备等。操作条件的方法和仪表设备等。1 1、常温分离集气站常温分离集气站 常
13、温分离集气站的功能是收集气井的天然气;对收集的天然气在站内进行常温分离集气站的功能是收集气井的天然气;对收集的天然气在站内进行气液分离处理;对处理后的天然气进行压力控制,使之满足集气管线输压要求;气液分离处理;对处理后的天然气进行压力控制,使之满足集气管线输压要求;计量。计量。我国目前常用的常温分离集气站流程有以下几种:我国目前常用的常温分离集气站流程有以下几种:(1)(1)常温分离常温分离单单井集气站流程井集气站流程 10/21/202212第12页,本讲稿共32页图图图图 33 33 33 33 常温分离常温分离常温分离常温分离单单单单井集气站原理流程井集气站原理流程井集气站原理流程井集气
14、站原理流程图图图图(一一一一)11从从井井场场装装置置来来的的采采气气管管线线;22天天然然气气进进站站截截断断阀阀;33天天然然气气加加热热炉炉;44分离器压力调控节流阀分离器压力调控节流阀;5;5气、油、水三相分离器;气、油、水三相分离器;66天然气孔板计量装置;天然气孔板计量装置;7 7天然气出站截断阀天然气出站截断阀;8;8集气管线;集气管线;99液烃液烃(或水或水)液位控制自动放液阀;液位控制自动放液阀;1010液烃液烃(或水或水)的流量计的流量计;1111液烃液烃(或水或水)出站截断阀;出站截断阀;12 12放液烃管线;放液烃管线;1313水液位控制自动放液阀;水液位控制自动放液阀
15、;14 14水流量计;水流量计;1515水出站截断阀;水出站截断阀;16 16放水管线。放水管线。10/21/202213第13页,本讲稿共32页图图图图 34 34 34 34 常温分离常温分离常温分离常温分离单单单单井集气站原理流程井集气站原理流程井集气站原理流程井集气站原理流程图图图图(二二二二)11从井场装置来的采气管线;从井场装置来的采气管线;2 2天然气进站截断阀;天然气进站截断阀;33天然气加热炉;天然气加热炉;4 4分离器压力调控节流阀分离器压力调控节流阀;55气、油、水三相分离器;气、油、水三相分离器;6 6天然气孔板计量装置;天然气孔板计量装置;77天然气出站截断阀天然气出
16、站截断阀;8;8集气管线;集气管线;99液烃或水的液位控制自动排放阀;液烃或水的液位控制自动排放阀;1010液液烃烃或水的流量或水的流量计计;1111液液烃烃或水出站截断或水出站截断阀阀;12 12放液放液烃烃或放水管或放水管线线。10/21/202214第14页,本讲稿共32页四、气田集输站场工艺流程四、气田集输站场工艺流程四、气田集输站场工艺流程四、气田集输站场工艺流程 常温分离单井集气站分离出来的液烃或水,根据量的多少,采用车运或常温分离单井集气站分离出来的液烃或水,根据量的多少,采用车运或管输方式,送至液烃加工厂或气田水处理厂进行统一处理。管输方式,送至液烃加工厂或气田水处理厂进行统一
17、处理。常温分离常温分离单单井集气站通常是井集气站通常是设设置在气井井置在气井井场场。两种流程不同之。两种流程不同之处处在于分在于分离离设备设备的的选选型不同,前者型不同,前者为为三相分离器,后者三相分离器,后者为为气液分离器,因此其使用条气液分离器,因此其使用条件各不相同。前者适用于天然气中液件各不相同。前者适用于天然气中液烃烃和水含量均和水含量均较较高的气井,后者适用于高的气井,后者适用于天然气中只含水或液天然气中只含水或液烃较烃较多和微量水的气井。多和微量水的气井。(2)(2)常温分离多井集气站流程常温分离多井集气站流程 10/21/202215第15页,本讲稿共32页图图图图 35 35
18、 35 35 常温分离多井集气站原理流程常温分离多井集气站原理流程常温分离多井集气站原理流程常温分离多井集气站原理流程图图图图(一一一一)10/21/202216第16页,本讲稿共32页图图图图 36 36 36 36 常温分离多井集气站原理流程常温分离多井集气站原理流程常温分离多井集气站原理流程常温分离多井集气站原理流程图图图图(二二二二)10/21/202217第17页,本讲稿共32页四、气田集输站场工艺流程四、气田集输站场工艺流程四、气田集输站场工艺流程四、气田集输站场工艺流程 常温分离多井集气站一般有两种类型,如常温分离多井集气站一般有两种类型,如图图35和图和图36所示。两种所示。两
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