[實用新型]頁巖氣井地面測試系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420258313.2
• 申請日: 2014-05-20
• 公開（公告）號: CN203879484U
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐偉;韓家新;吳緒虎;何曉波;張相權(quán);袁洪斌;胡定洪
• 申請（專利權(quán)）人: 中石化江漢石油工程有限公司井下測試公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B43/34
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平;朱宏偉

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種頁巖氣井地面測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

頁巖氣，是從頁巖層中開采出來的天然氣，是一種重要的非常規(guī)天然氣資源。頁巖氣常分布在盆地內(nèi)厚度較大、分布廣的頁巖烴源巖地層中，分布范圍廣、厚度大，且普遍含氣，這使得頁巖氣井能夠長期地以穩(wěn)定的速率產(chǎn)氣。隨著頁巖氣被視為未來能源的“明星”而大量開采，但其生產(chǎn)開發(fā)過程中，如何減少前期地面測試放噴求產(chǎn)過程中燃燒而白白浪費掉的頁巖氣，充分利用頁巖氣這種清潔高效的能源，仍值得進(jìn)一步關(guān)注和探討。

圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中的頁巖氣井地面測試系統(tǒng)，求產(chǎn)期間天然氣通過降壓管匯節(jié)流后進(jìn)入兩相分離器，進(jìn)過兩相分離器初步分離后直接排放至主、副放噴池進(jìn)行空放燃燒，期間運用臨界速度流量計對氣體流動產(chǎn)量進(jìn)行計量,可求得單井工作制度下的真實產(chǎn)量。

以全國頁巖氣開發(fā)示范區(qū)焦石壩地區(qū)為例，前期十幾口井的開發(fā)投產(chǎn)，總結(jié)出在礁石壩地區(qū)頁巖氣單井4個工作制(6mm、8mm、10mm、12mm)求產(chǎn)下，產(chǎn)能范圍為6×10⁴m³/d～60×10⁴m³/d，在頁巖氣井前期放噴求產(chǎn)過程中，每天空放燃燒掉6×10⁴m³/d～60×10⁴m³/d天然氣，若按2元/方的天然氣單價計算，每天燃燒掉的頁巖氣的直接經(jīng)濟損失為12萬～120萬，燃燒將直接產(chǎn)生二氧化碳10.6噸-106噸排放，加劇國內(nèi)各地區(qū)霧霾的問題。與此同時，在放噴求產(chǎn)燃燒的過程中，大量高速氣流在放噴口燃燒會產(chǎn)生劇烈的震動和噪音，嚴(yán)重影響了周圍百姓的生活。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)天然氣回收，降低污染排放，并且測試求產(chǎn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的頁巖氣井地面測試系統(tǒng)。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種頁巖氣井地面測試系統(tǒng)，包括依次連接的壓裂井口、上游數(shù)據(jù)頭、碎屑捕集器、降壓管匯臺、下游數(shù)據(jù)頭、熱交換器和兩相分離器，所述兩相分離器的氣體出口分別與主放噴池和副放噴池連接，所述兩相分離器的液體出口與排污池連接，所述兩相分離器的氣體出口還與集氣站連接，所述兩相分離器的氣體出口處設(shè)有高級孔板流量計，所述兩相分離器與主放噴池通過主放噴測試管線連接，所述兩相分離器與集氣站通過試采管線連接，所述主放噴測試管線上設(shè)有自力式調(diào)節(jié)閥；當(dāng)試采管線的壓力低于集氣站管線壓力時，所述自力式調(diào)節(jié)閥自動調(diào)整至關(guān)閉，當(dāng)試采管線的壓力高于集氣站管線壓力時，所述自力式調(diào)節(jié)閥自動平穩(wěn)開啟。

上述方案中，所述降壓管匯臺還通過放壓管線與所述高級孔板流量計連接。

上述方案中，所述降壓管匯臺與所述排污池連接，與所述排污池連接的排污管線上設(shè)有液體流量計。

上述方案中，所述兩相分離器還通過安全釋放管線與主放噴池連接。

上述方案中，所述兩相分離器的氣體出口通過副放噴測試管線與所述副放噴池連接，所述副放噴測試管線上設(shè)有臨界速度流量計。

上述方案中，所述自力式調(diào)節(jié)閥還與閘板閥并聯(lián)連接。

上述方案中，所述自力式調(diào)節(jié)閥的下游還設(shè)有臨界速度流量計。

上述方案中，所述熱交換器通過蒸汽管線與鍋爐連接。

實施本實用新型的頁巖氣井地面測試系統(tǒng)，具有以下有益效果：

1、本實用新型中設(shè)置的自力式調(diào)節(jié)閥的作用是保持兩相分離器穩(wěn)定的測試壓力和集氣站穩(wěn)定的管網(wǎng)壓力。當(dāng)試采管線的管網(wǎng)壓力驟然降低時，自力式調(diào)節(jié)閥會自動調(diào)整甚至關(guān)閉，以維持管網(wǎng)壓力；當(dāng)試采管線的管網(wǎng)壓力逐漸升高時，自力式調(diào)節(jié)閥會平穩(wěn)開啟，將多余的天然氣計量后排放至主放噴池燃燒。本實用新型通過設(shè)置自力式調(diào)節(jié)閥既保證了天然氣的采集，并減緩了分離器本身的壓力波動，保證了壓力、產(chǎn)量等測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確錄取。

2、本實用新型中采用高級孔板流量計代替原有的臨界速度流量計進(jìn)行計量，高級孔板流量計安裝在兩相分離器出口管線上。高級孔板流量計不需要像臨界速度流量計一樣考慮臨界流速問題，計量運算時只需要孔板上下游有20-100kpa的壓差就能準(zhǔn)確計量，因此測試兩相分離器流出的氣體產(chǎn)量更加準(zhǔn)確。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中頁巖氣井地面測試系統(tǒng)示意圖；

圖2是本實用新型頁巖氣井地面測試系統(tǒng)示意圖。

具體實施方式