技术摘要:
本发明保护了适用于天然气集气的一体化集成装置,包括依次连通的集气系统、分离闪蒸系统、外输系统和排污系统,外输系统具有两路输出管线,其中一路输送天然气至下游,另一路输送天然气至自用气系统;自用气系统具有两路输出管线,其中一路输送天然气至火炬和发电机, 全部
背景技术:
随着我国经济的发展,国家对能源的需求越来越大,做为清洁能源的天然气,发展 速度很快,做为天然气开发的地面建设部分,建设规模大,建设场站数量多。 天然气开发的地面流程为从井口至集气站、从集气站至处理厂,经过处理厂的处 理达到商品气的气质要求,输送至城市,供消费者使用。集气站在其中起着非常重要的作 用,具有集气、分离、计量、增压、清管等功能,同时提供集气站中职工生活用气及发电机、压 缩机等动力设备用气。 目前,气田地面建设把所需的设备、阀门、管件等先运送至场站,然后按照设计文 件组织施工,存在施工周期长、组织协调难度大、投资费用高、占地面积大等问题。
技术实现要素:
本发明实施方式的目的在于提供适用于天然气集气的一体化集成装置,以克服上 述技术缺陷。 为解决上述技术问题,本发明提供了适用于天然气集气的一体化集成装置,沿天 然气的输送方向,自上游至下游包括依次连通的集气系统、分离闪蒸系统和外输系统,所述 外输系统具有两路输出管线,其中一路输送天然气至下游,另一路输送天然气至自用气系 统,自用气系统具有两路输出管线,其中一路输送天然气至火炬和发电机,另一路输送天然 气至放空系统,放空系统的输入口通过管线与集气系统连接,放空系统的输出口通过管线 连接至分离闪蒸系统,分离闪蒸系统连接排污系统; 一体化集成装置还包括PLC,所述集气系统、分离闪蒸系统、外输系统、自用气系统、排 污系统分别与所述的PLC相接。 进一步地,集气系统包括若干输气管道,每条输气管道的入口接入井场来气,所有 输气管道的出口汇合于安装有压力温度检测阀组一的集气汇管,集气汇管通过管线接通于 分离闪蒸系统,所述管线上安装有带压力表及其控制阀高密封取样截止阀一; 每条所述输气管道串接一个集气电动三通阀,集气电动三通阀的第三管口通过管道连 接于放空系统。 优选地,分离闪蒸系统包括双筒式分离闪蒸罐,它的罐体安装有远传液位变送器 和压力就地显示及远传装置,双筒式分离闪蒸罐由分离腔和闪蒸腔组成; 集气系统来气接入分离腔进行气液分离,分离出的天然气经管线至外输系统,分离出 的液体通过管线至排污系统; 放空系统来气接入闪蒸腔进行气液分离,分离出的天然气分为两路输出,一路经水封 筒至火炬,另一路经安全阀至火炬,水封筒的入口端安装有用于注水的内螺纹闸阀,分离出 6 CN 111594760 A 说 明 书 2/13 页 的液体通过管线至排污系统; 分离腔的罐底和闪蒸腔的罐底分别连接一根管道,管道上串接带字盲板的球阀。 进一步地,外输系统包括外输管道,外输管道的进气管口接通于双筒式分离闪蒸 罐的分离腔,外输管道的出气管口分为两路,其中一路输送天然气至下游,另一路输送天然 气至自用气系统; 自上游至下游,外输管道上依次设有外输电动三通阀一、止回阀、外输电动三通阀二、 外输手动球阀一、清管器、外输手动球阀二,外输电动三通阀一的第三管口通过管线与位于 一体化集成装置外的天然气增压或脱水装置的入口连接,天然气增压或脱水装置的出口通 过管线接通于外输电动三通阀二的第三管口; 外输系统还包括与外输管道并联的分支管道,分支管道的一端接入外输电动三通阀二 和外输手动球阀一之间的外输管道内,另外一端接入外输手动球阀二下游的外输管道内, 沿天然气的输送方向,分支管道上依次设有外输手动球阀三、孔板流量计、外输手动球阀 四,外输手动球阀四下游的外输管道上安装有压力远传装置。 优选地,自用气系统包括自用气管道,自用气管道的进气管口接通于外输管道的 出气管口,自用气管道经自用气电动球阀一后分为两路,其中一路沿天然气输送方向依次 设有带压力表及其控制阀高密封取样截止阀二、自用气手动球阀一、T型过滤器一、气体调 压器一和自用气手动球阀二,另一路沿天然气输送方向依次设有自用气手动球阀三、T型过 滤器二、气体调压器二、自用气手动球阀四和带压力表及其控制阀高密封取样截止阀三; 两路管线分别在自用气手动球阀二的出口和带压力表及其控制阀高密封取样截止阀 三的出口汇合,汇合后的管道上沿天然气输送方向依次安装智能旋进流量计、压力温度检 测阀组二和气液分离器,气液分离器上安装有带压力表及其控制阀高密封取样截止阀四和 就地液位显示计,所述气液分离器的排液管线串接自用气手动球阀五,气液分离器的顶端 具有两根出输气管线, 其中一根输气管线经自用气手动球阀六、电磁阀输送天然气至火炬 作燃料气,另一路输气管线经自用气手动球阀七输送天然气至发电机作燃料气; 智能旋进流量计与自用气手动球阀二之间的管道,或智能旋进流量计与带压力表及其 控制阀高密封取样截止阀三之间的管道,接通有两路并联的放空管线,所述放空管线接入 放空系统。 进一步地,自用气系统包括自用气管道,自用气管道的进气管口接通于外输管道 的出气管口,自用气管道经自用气电动球阀一后分为两路,其中一路沿天然气输送方向依 次设有带压力表及其控制阀高密封取样截止阀二、自用气手动球阀一、T型过滤器一、气体 调压器一和自用气手动球阀二,另一路沿天然气输送方向依次设有自用气手动球阀三、T型 过滤器二、气体调压器二、自用气手动球阀四和带压力表及其控制阀高密封取样截止阀三; 两路管线分别在自用气手动球阀二的出口和带压力表及其控制阀高密封取样截止阀 三的出口汇合,汇合后的管道接入气液分离器,气液分离器上安装有带压力表及其控制阀 高密封取样截止阀四和就地液位显示计,沿天然气输送方向,气液分离器顶端的输气管线 上依次安装智能旋进流量计和压力温度检测阀组二,输气管线在压力温度检测阀组二的出 口分为两路,其中一路经自用气手动球阀六、电磁阀输送天然气至火炬作燃料气,另一路经 自用气手动球阀七输送天然气至发电机作燃料气; 气液分离器与自用气手动球阀二之间的管道,或气液分离器与带压力表及其控制阀高 7 CN 111594760 A 说 明 书 3/13 页 密封取样截止阀三之间的管道,接通有两路并联的放空管线,所述放空管线接入放空系统。 优选地,放空系统由集气系统的放空管线和自用气系统的放空管线组成; 集气系统的集气汇管具有两路放空管线,其中一路放空管线经手动球阀一和安全阀一 输送放空天然气至双筒式分离闪蒸罐的闪蒸腔内,另一路放空管线经电动球阀和节流截止 放空阀二输送放空天然气至双筒式分离闪蒸罐的闪蒸腔内; 集气系统的所有电动三通阀的第三管口通过节流截至放空阀一输送放空天然气至双 筒式分离闪蒸罐的闪蒸腔内; 自用气系统的两路并联的放空管线,其中一路放空管线经节流截止放空阀三输送放空 天然气至双筒式分离闪蒸罐的闪蒸腔内,另一路放空管线经手动球阀二和安全阀二输送放 空天然气至双筒式分离闪蒸罐的闪蒸腔内; 一体化集成装置以外的其他装置的放空天然气接入双筒式分离闪蒸罐的闪蒸腔内。 进一步地,排污系统分为两部分,分别是分离腔排污管和闪蒸腔排污管; 分离腔排污管的一端接通于双筒式分离闪蒸罐的分离腔内,另外一端分为两路管线, 其中一路管线作为应急排液,应急排液管线上沿介质流动方向依次设有排污手动球阀一、 电动调节阀、排污电动球阀一,另一路管线作为正常排液,正常排液管线上沿介质流动方向 依次设有排污手动球阀二、疏水阀一和排污截止阀,所述排污截止阀并联排污手动球阀三 作为旁通阀门,两路管线最终分别通入污水处理设施; 闪蒸腔排污管的一端接通于双筒式分离闪蒸罐的闪蒸腔内,另外一端分为两路互为备 用的管线,其中一路管线上沿介质流动方向依次设有排污电动球阀二和排污手动球阀四, 另一路管线上沿介质流动方向依次设有排污电动球阀三和排污电动球阀四,两路管线最终 分别通入污水处理设施。 优选地,排污系统分为两部分,分别是分离腔排污管和闪蒸腔排污管; 分离腔排污管的一端接通于双筒式分离闪蒸罐的分离腔内,另外一端分为两路管线, 其中一路管线作为应急排液,应急排液管线上沿介质流动方向依次设有排污手动球阀一、 电动调节阀、排污电动球阀一,所述排污电动球阀一经管线通至污水处理设施,另一路管线 作为正常排液,正常排液管线上沿介质流动方向依次设有排污手动球阀二、疏水阀一和排 污截止阀,排污截止阀经管线通至双筒式分离闪蒸罐的闪蒸腔内,所述排污截止阀并联排 污手动球阀三,一体化集成装置以外的其他装置的污水管线经排污手动球阀五通至双筒式 分离闪蒸罐的闪蒸腔内; 闪蒸腔排污管的一端接通于双筒式分离闪蒸罐的闪蒸腔内,另外一端分为两路互为备 用的管线,其中一路管线上沿介质流动方向依次设有排污手动球阀四、疏水阀二和排污手 动球阀六,所述疏水阀二并联排污手动球阀七作为旁通阀门,另一路管线上沿介质流动方 向依次设有排污电动球阀三和排污电动球阀四,两路管线最终分别通入污水处理设施。 进一步地,排污系统分为两部分,分别是分离腔排污管和闪蒸腔排污管; 分离腔排污管的一端接通于双筒式分离闪蒸罐的分离腔内,另外一端分为两路管线, 其中一路管线作为应急排液,应急排液管线上沿介质流动方向依次设有排污手动球阀八和 排污电动球阀五,另一路管线作为正常排液,正常排液管线上沿介质流动方向依次设有排 污手动球阀一、电动调节阀和排污电动球阀一,两路管线汇合后通入污水处理设施; 闪蒸腔排污管的一端接通于双筒式分离闪蒸罐的闪蒸腔内,另外一端分为两路互为备 8 CN 111594760 A 说 明 书 4/13 页 用的管线,其中一路管线上沿介质流动方向依次设有排污电动球阀二和排污手动球阀四, 另一路管线上沿介质流动方向依次设有排污电动球阀三和排污电动球阀四,两路管线最终 分别通入污水处理设施。 本发明的有益效果如下: 适用于天然气集气的一体化集成装置可应用于油气田地面建设工程,适用期中低压集 气站场的建设,处理介质包括含硫天然气和非含硫天然气,集成装置内的PLC可以完成管线 中天然气的温度检测、压力检测及远传、阀门状态等的显示和监控、分离闪蒸罐中液位的检 测及监控,且各阀门可远程紧急截断、远程放空和安全放空,自动化程度高,适用范围广。 为让本发明的上述内容能更明显易懂,下文特举优选实施例,并结合附图,作详细 说明如下。 附图说明 图1是适用于天然气集气的一体化集成装置的流程示意图。 图2是集气系统A的流程示意图。 图3是集气系统B的流程示意图。 图4是分离闪蒸系统的流程示意图。 图5是外输系统A的流程示意图。 图6是外输系统B的流程示意图。 图7是放空系统A的流程示意图。 图8是放空系统B的流程示意图。 图9是自用气系统A的流程示意图。 图10是自用气系统B的流程示意图。 图11是排污系统A的流程示意图。 图12是排污系统B的流程示意图。 图13是排污系统C的流程示意图。 附图标记说明: 1.集气系统;2.分离闪蒸系统;3.外输系统,4.放空系统;5.自用气系统;6.排污系统; 7.PLC; 101.集气汇管;102.带压力表及其控制阀高密封取样截止阀一;103.压力温度检测阀 组一;104.集气电动三通阀;105.集气电动球阀; 201.双筒式分离闪蒸罐;202.远传液位变送器;203.压力就地显示及远传装置;204.闪 蒸安全阀;205.内螺纹闸阀;206.水封筒;207.带8字盲板的球阀; 301.外输电动三通阀一;302.止回阀;303.外输电动三通阀二;304.外输手动球阀一; 305.清管器;306.外输手动球阀二;307.外输手动球阀三;308.孔板流量计;309.外输手动 球阀四;310.压力远传装置; 401.节流截止放空阀一;402.节流截止放空阀二;403.电动球阀;404.安全阀一;405. 手动球阀一;406.节流截止放空阀三;407.手动球阀二;408.安全阀二; 501.自用气电动球阀一;502.带压力表及其控制阀高密封取样截止阀二;503.自用气 手动球阀一;504.T型过滤器一;505.气体调压器一;506.自用气手动球阀二;507.自用气手 9 CN 111594760 A 说 明 书 5/13 页 动球阀三;508.T型过滤器二;509.气体调压器二;510.自用气手动球阀四;511.带压力表及 其控制阀高密封取样截止阀三;512.智能旋进流量计;513.压力温度检测阀组二;514.带压 力表及其控制阀高密封取样截止阀四;515.自用气手动球阀六;516.电磁阀;517.自用气手 动球阀七;518.自用气手动球阀五; 519.气液分离器;520.就地液位显示计; 601.排污手动球阀一;602.电动调节阀;603.排污电动球阀一;604.排污手动球阀二; 605.疏水阀一;606.排污截止阀;607.排污手动球阀三;608.排污电动球阀二;609.排污手 动球阀四;610.排污电动球阀三;611.排污电动球阀四;612.排污手动球阀五;613.疏水阀 二;614.排污手动球阀六;615.排污手动球阀七;616.排污手动球阀八;617.排污电动球阀 五。