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一种集成式 煤层气井地面高低压气源智能集输的方法

阅读：510发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种集成式煤层气井地面高低压气源智能集输的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于地面开采煤层气技术领域；由于煤层气开发与天然气开发差别较大，煤层气在开发过程中存在着一个区块内部分井的产气气压差别大，旧有的煤层气地面集输方法在实际生产中存在着高压气井对低压气井的生产形成制约甚至倒灌，本发明提供一种集成式煤层气井地面高低压气源智能集输的方法，根据气源的压力将气源传输至高压汇管或低压汇管，在压力差小于0.1MPa时不区分高低压直接进行混合，通过高低压气体混合装置汇集后向站外输出，降低了煤层气井高低压输气管路支路的干扰，实现节能降耗的功能。，下面是一种集成式煤层气井地面高低压气源智能集输的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种集成式煤层气井地面高低压气源智能集输的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1. 高压汇管（5）和低压汇管（6）之间连接管道控制阀（13），并在高压汇管（5）和低压汇管（6）中分别设置检测管内气压的压力传感器，管道控制阀（13）初始状态关闭；高压汇管（5）和低压汇管（6）在出气口处使用高低压气体混合装置（20）连接；
步骤2. 若干个煤层气井口输出的气源进入集气站后，通过气源传输管道的压力传感器进行气源压力数据采集，并将采集的所有压力信号传输至计算机的压力分析控制系统；
步骤3. 压力分析控制系统通过气源压力将气源分为高压气源和低压气源，压力分析控制系统根据气源压力控制气源传输管道中连通高压汇管和低压汇管的阀门，步骤如下：
步骤3.1 当气源传输管道内的气源压力达到0.15MPa以上时，打开气源传输管道中连通高压汇管的阀门并将连通低压汇管的阀门关闭，将气源输入至高压汇管（5）中；
步骤3.2 当气源传输管道内的气源压力处于0 0.05MPa范围内时，打开气源传输管道~
中连通低压汇管的阀门并将连通高压汇管的阀门关闭，将气源输入至低压汇管（6）中；
步骤3.3 当若干气源传输管道内的气源压力差小于0.1MPa，关闭低压汇管出气阀门（17），同时打开管道控制阀（13），气源在高压汇管（5）中混合；
步骤4. 所有气源经高压汇管（5）、低压汇管（6）和高低压气体混合装置（20）汇集后，通过气源集输出口（21）向站外输出；
上述步骤3中所述的气源传输管道适用于所有气源传输管道。
2.根据权利要求1所述的集成式煤层气井地面高低压气源智能集输的方法，其特征在于：所述高低压气体混合装置（20）的高压进气管与锥形出气管位于同一轴线方向，靠近高压进气管一端设有高压气源汇集口（201），高压气源汇集口（201）的管径为锥形出气管的粗管径的一半，低压进气管位于高压进气管和锥形出气管的轴线侧面。
3.根据权利要求1所述的集成式煤层气井地面高低压气源智能集输的方法，其特征在于：所述高低压气体混合装置（20）的高压进气管经过高压汇管出气管阀门（16）连接高压汇管（5），低压进气管经过低压汇管出气管阀门（17）连接低压汇管（6），锥形出气管的粗管径一端与气源集输出口（21）连接。
4.根据权利要求1所述的集成式煤层气井地面高低压气源智能集输的方法，其特征在于：所述气源传输管道内均设有压力传感器，气源传输管道均有连通高压汇管（5）和低压汇管（6）的分支传输管道。
5.根据权利要求4所述的集成式煤层气井地面高低压气源智能集输的方法，其特征在于：所述分支传输管道均设有阀门。

说明书全文

一种集成式煤层气井地面高低压气源智能集输的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及地面开采煤层气技术领域，更具体的说，涉及一种集成式煤层气井地面高低压气源智能集输的方法。

背景技术

[0002] 随着社会发展，天然气产业需求日益强烈，煤层气作为非常规天然气有效地补充了我国对天然气能源的需求，但由于煤层气开发与天然气开发差别较大，煤层气在开发过程中存在着一个区块内部分井的产气高，压力大，但部分井产气少，压力小，旧有的煤层气地面集输方法在实际生产中存在着高压气井对低压气井的生产形成制约甚至倒灌。

发明内容

[0003] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种集成式煤层气井地面高低压气源智能集输的方法，该发明主要用于煤层气井地面高低压的智能集输。

[0004] 为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种集成式煤层气井地面高低压气源智能集输的方法，包括以下步骤：
步骤1. 高压汇管和低压汇管之间连接管道控制阀，并在高压汇管和低压汇管中分别设置检测管内气压的压力传感器，管道控制阀初始状态关闭；高压汇管和低压汇管在出气口处使用高低压气体混合装置连接。

[0005] 步骤2. 若干个煤层气井口输出的气源进入集气站后，通过气源传输管道的压力传感器进行气源压力数据采集，并将采集的所有压力信号传输至计算机的压力分析控制系统。

[0006] 步骤3. 压力分析控制系统通过气源压力将气源分为高压气源和低压气源，压力分析控制系统根据气源压力控制气源传输管道中连通高压汇管和低压汇管的阀门，步骤如下：步骤3.1 当气源传输管道内的气源压力达到0.15MPa以上时，打开气源传输管道中连通高压汇管的阀门并将连通低压汇管的阀门关闭，将气源输入至高压汇管中。

[0007] 步骤3.2 当气源传输管道内的气源压力处于0 0.05MPa范围内时，打开气源传输~管道中连通低压汇管的阀门并将连通高压汇管的阀门关闭，将气源输入至低压汇管中。

[0008] 步骤3.3 当若干气源传输管道内的气源压力差小于0.1MPa，关闭低压汇管出气阀门，同时打开管道控制阀，气源在高压汇管中混合。

[0009] 步骤4. 所有气源经高压汇管、低压汇管和高低压气体混合装置汇集后，通过气源集输出口向站外输出。

[0010] 上述步骤3中所述的气源传输管道适用于所有气源传输管道。

[0011] 进一步，高低压气体混合装置的高压进气管与锥形出气管位于同一轴线方向，靠近高压进气管一端设有高压气源汇集口，高压气源汇集口的管径为锥形出气管的粗管径的一半，低压进气管位于高压进气管和锥形出气管的轴线侧面。

[0012] 进一步，高低压气体混合装置的高压进气管经过高压汇管出气管阀门连接高压汇管，低压进气管经过低压汇管出气管阀门连接低压汇管，锥形出气管的粗管径一端与气源集输出口连接。

[0013] 进一步，气源传输管道内均设有压力传感器，气源传输管道均有连通高压汇管和低压汇管的分支传输管道。

[0014] 进一步，分支传输管道均设有阀门。

[0015] 综上所述，发明具有以下有益效果：本发明降低了煤层气井高低压输气管路支路的干扰，充分利用高压管路中的高压气提升低压管路中的低压气，实现节能降耗的功能；本发明具有高度的智能性，通过判断气源的气压控制气源传输管道连通相应的气源汇集管道，如果压力差不大则直接混合输送，降低施工人员的工作强度，所有电子仪表和机械控制均固定于一个集成式钢板底座上，便于提高利用效率，适应煤层气井整个生产周期的压力变化；后期各煤层气井集气管进站压力相近后，可拆卸用于其他集气站，机动性强，降低生产成本。
附图说明

[0016] 图1为本发明的流程图；图2为集成式高低压管网集气控制布置示意图；
图3为压力分析控制系统工作原理框图；
图4为高低压气体混合装置的结构示意图。

[0017] 图中：1-第一压力传感器，2-第二压力传感器，3-第一气源传输管道，4-第二气源传输管道，5-高压汇管，6-低压汇管，7-高压汇管压力传感器，8-第一气源传输管道高压阀门，9-第二气源传输管道高压阀门，10-第一气源传输管道低压阀门，11-第二气源传输管道低压阀门，12-低压汇管压力传感器，13-管道控制阀，14-第三气源传输管道高压阀门，15-第四气源传输管道高压阀门，16-高压汇管出气管阀门，17-低压汇管出气阀门，18-第三气源传输管道低压阀门，19-第四气源传输管道低压阀门，20-高低压气体混合装置，21-气源集输出口，23-第三压力传感器，24-第四压力传感器，25-第三气源传输管道，26-第四气源传输管道，201-高压气源汇集口。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

[0019] 需要说明的是在本实施例中，气源传输管道数量为4个，仅用于解释说明本发明，不用于限定本发明。

[0020] 如图1 4所示，一种集成式煤层气井地面高低压气源智能集输的方法，包括以下步~骤：
步骤1. 高压汇管5和低压汇管6之间连接管道控制阀13，并在高压汇管5和低压汇管6中分别设置检测管内气压的压力传感器，高压汇管5设有高压汇管压力传感器7，低压汇管6设有低压汇管压力传感器12，管道控制阀13初始状态关闭；高压汇管5和低压汇管6在出气口处使用高低压气体混合装置20相连接，高低压气体混合装置20的高压进气管经过高压汇管出气管阀门16连接高压汇管5，低压进气管经过低压汇管出气管阀门17连接低压汇管6，锥形出气管的粗管径一端与气源集输出口21连接，高低压气体混合装置20的高压进气管与锥形出气管位于同一轴线方向，靠近高压进气管一端设有高压气源汇集口201，高压气源汇集口201的管径为锥形出气口管径的粗管径的一半，低压进气管位于高压进气管和锥形出气管的轴线侧面，高压进气管和低压进气管的管径相同且小于锥形出气管的粗管径，锥形出气管的细管径介于低压进气管的管径和高压气源汇集口201的管径之间。

[0021] 步骤2. 若干个煤层气井口输出的气源进入集气站后，通过气源传输管道的压力传感器进行气源压力数据采集，并将采集的所有压力信号传输至计算机的压力分析控制系统，本实施例中采用四个气源传输管道，分别是第一气源传输管道3、第二气源传输管道4、第三气源传输管道25和第四气源传输管道26，所有气源传输管道内均设有压力传感器，分别是第一压力传感器1、第二压力传感器2、第三压力传感器23和第四压力传感器24，气源传输管道均有连通高压汇管5和低压汇管6的分支传输管道，分支传输管道均设有阀门，即：第一气源传输管道高压阀门8与第一气源传输管道低压阀门10、第二气源传输管道高压阀门9与第二气源传输管道低压阀门11、第三气源传输管道高压阀门14与第三气源传输管道低压阀门、第四气源传输管道高压阀门15与第四气源传输管道低压阀门19。

[0022] 步骤3. 压力分析控制系统通过气源压力将气源分为高压气源和低压气源，压力分析控制系统接收压力传感器的信号，并根据压力传感器的信号，控制气源传输管道中连通高压汇管5和低压汇管6的阀门，步骤如下：步骤3.1 当气源传输管道内的气源压力达到0.15MPa以上时，打开气源传输管道中连通高压汇管的阀门并将连通低压汇管的阀门关闭，将气源输入至高压汇管5中，例如：当第一气源传输管道3的气源压力符合条件，打开第一气源传输管道高压阀门8，同时关闭第一气源传输管道低压阀门10。

[0023] 步骤3.2 当气源传输管道内的气源压力处于0 0.05MPa范围内时，打开气源传输~管道中连通低压汇管的阀门并将连通高压汇管的阀门关闭，将气源输入至低压汇管6中，例如：当第三气源传输管道25的气源压力符合条件，关闭第三气源传输管道高压阀门14，同时打开第三气源传输管道低压阀门。

[0024] 步骤3.3 当若干气源传输管道内的气源压力差小于0.1MPa，无须进行多次关闭气源传输管道中连通低压汇管的阀门的重复操作，直接关闭低压汇管出气阀门17，同时打开管道控制阀13，气源在高压汇管5中混合，简化操作流程，例如：当第一气源传输管道3和第二气源传输管道4的气源压力差在0.1MPa以内，第一气源传输管道3和第二气源传输管道4连通高压汇管和低压汇管的阀门不必更改状态，直接打开高压汇管5和低压汇管6之间的管道控制阀13，同时关闭低压汇管出气阀门17，气源在高压汇管5中混合，在气源传输管道较多时，能够简化对各个气源传输管道阀门的控制，有效提高工作效率，当高低压汇管的压力差较小时不再区分高低压，直接输送，因为压差较小不会造成明显的井间干扰。

[0025] 压力分析控制系统接收压力传感器的信号，并在该系统中设定阀门的开启/关闭阈值，通过防爆电磁阀实现阀门的开启和关闭；本步骤中所列举的气源传输管道的操作适用所有气源传输管道。

[0026] 步骤4. 所有气源经高压汇管5、低压汇管6和部件20汇集后，通过气源集输出口21向站外输出。

[0027] 本发明可降低煤层气井高低压输气管路之间的干扰、充分利用高压管路中的高压气提升低压管路中的低压气，实现节能降耗的功能、该方法具有高度的智能性，降低施工人员的工作强度，后期各煤层气井集气管进站压力相近后可拆卸用于其他集气站机动性强，降低生产成本。

[0028] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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