用于页岩气净化的智能一体化设备及其使用方法技术

本发明专利技术涉及用于页岩气净化的智能一体化设备及其使用方法，它包括橇架，橇架中设有气液分离器和LCP控制柜，气液分离器连接进料预分离管线、排气管、排水管和排砂管，排气管和排水管上均连接流量计，流量计与LCP控制柜通信连接，气液分离器中设有消泡装置，消泡装置包括至少两组聚液袋，相邻聚液袋间形成导气通道，聚液袋中具有回液通道，回液通道两侧形成至少一个翻折部，翻折部一侧具有分流槽，分流槽连通导气通道和回液通道。本技术方案的一体化设备整体体积小巧，无需布置大量管线，同时采用物理消泡的方式，且净化效率高，并可有效减少占地空间和降低生产成本。减少占地空间和降低生产成本。减少占地空间和降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
用于页岩气净化的智能一体化设备及其使用方法


[0001]本专利技术涉及页岩气开采
，更具体讲的是用于页岩气净化的智能一体化设备及其使用方法。

技术介绍

[0002]目前国外页岩气的开发大量采用泡沫排水采气工艺来处理井底积液，即一种向井中加入表面活性剂的注排工艺，表面活性剂又称为起泡剂，向井内注入一定数量的起泡剂，使井底积水与起泡剂接触后，借助气流的搅动，生成大量低密度的含水泡沫，随气流从井底携带到地面，达到清除井底积液的目的，同时，在携带气泡流的页岩气上升到地面后，为防止泡沫带入地面工艺设备，影响正常生产，泡排工艺还包括消泡环节，即在进入设备前，还需向管线内注入消泡剂，将页岩气中混杂的泡沫除去，避免因加注起泡剂过量或防止起泡剂的第二次起泡，使泡排工艺井产出的流体易于分离、计量和输送，并防止井口压力升高，从而实现页岩气的稳产。
[0003]与此同时，页岩气被开采时往往还混杂泥沙、岩石颗粒等固态杂质、游离水等液态杂质，在开采后由于需要通过流量计对页岩气进行气相流量的测量，以实时确定页岩气的真实产量，因此，页岩气在开采后还需要对所含的固态杂质、液态杂质进行分离，以消除对计量精度造成的影响，同时避免所混杂的固体杂质随页岩气在输送管线中高速流动时对管线内壁产生冲击。
[0004]页岩气的净化主要在用于去除悬浮固体颗粒的旋流除砂器，用于气液分离的立式或卧式气液分离器，以及用于添加消泡剂的管线中进行，由于需要在不同独立设备中进行，致使需要为净化处理提供较大面积的生产用地，而设备间由多组对接管路连接进行输气和排放，增加了设备安装时的难度，且长距离输气使得传统净化方法的净化效率偏低，此外，添加消泡剂进行消泡为化学消泡法，消泡处理后，会产生大量废液，这部分废液也需要经后续再处理，且由于页岩气在输送管线中的持续输送，需要向处理容器中持续的添加消泡剂以对持续输入的页岩气进行消泡，使得整个消泡处理过程所需耗费的成本大幅增加，致使产生不小的经济负担。

技术实现思路

[0005]针对以上情况，为克服上述现有用于页岩气净化的设备占地面积大，管线安装难度大，净化效率低，且消泡处理时会产生大量废液，同时，需要对废液进行再处理，以及需要使用大量消泡剂，致使生产成本大幅增加的问题，本专利技术的目的是提供一种设备整体体积小巧，无需布置大量管线，且净化效率高，同时采用物理消泡的方式，进而不会产生大量废液，并可有效降低生产成本的用于页岩气净化的智能一体化设备及其使用方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术解决方案是：
[0007]用于页岩气净化的智能一体化设备，它包括橇架，橇架中设有气液分离器和LCP控制柜，气液分离器上开设有进料口、排气口、排水口和排砂口，进料口、排气口、排水口和排
砂口分别连接进料预分离管线、排气管、排水管和排砂管，排气管和排水管上均连接有流量计，流量计与LCP控制柜通信连接，气液分离器中设有与排气口相对的消泡装置，消泡装置包括至少两组聚液袋，相邻聚液袋间形成导气通道，导气通道的任意两相对侧形成与排气口相对的导气口，聚液袋中具有回液通道，且回液通道两侧聚液袋上形成有至少一个翻折部，翻折部的一侧具有分流槽，分流槽连通导气通道和回液通道。
[0008]作为优选的是，聚液袋包括两列相对并间隔的导板组，回液通道位于两列导板组间，每列导板组均包括至少两个折流板，翻折部形成于折流板上，每列导板组的相邻折流板相间隔以形成分流槽。
[0009]作为优选的是，聚液袋分流槽两侧的折流板均通过回液挡板与另一列导板组中的折流板连接，以将回液通道分隔为互不联通的独立区域。
[0010]作为优选的是，聚液袋两列导板组中的分流槽错位布置。
[0011]作为优选的是，折流板上涂覆有纳米防水涂层。
[0012]作为优选的是，进料预分离管线包括混料进管、预分离下排管和预分离上排管，混料进管具有铅直段，其通过铅直段与预分离下排管连接，预分离下排管的另一端与气液分离器连通，预分离上排管的两端分别与预分离下排管和气液分离器连通，预分离下排管、预分离上排管与气液分离器相连端距水平面的高度低于各自另一端距水平面的高度。
[0013]作为优选的是，气液分离器上安装有用于监测其罐内运行压力的压力表、用于控制排水管通断的液位开关，和用于监测气液分离器液位的差压液位变送器，排气管上安装有压力变送器、温度变送器，排水管上安装有紧急关断阀、液位调节阀，上述仪表与LCP控制柜通信连接。
[0014]作为优选的是，气液分离器上还开设有泄放口，泄放口上连接有安全泄放管，安全泄放管上连接有安全泄放阀。
[0015]作为优选的是，连接于排气管和排水管上的流量计分别为涡街流量计和电磁流量计。
[0016]一种使用上述一体化设备进行页岩气净化的方法，它包括以下步骤：
[0017]S1：页岩气经开采后输入进料预分离管线，在进料预分离管线中进行预分离，使部分气体自混合物中率先分离；
[0018]S2：所开采的页岩气通过进料预分离管线后输入至气液分离器，在气液分离器中形成旋流，利用气液固三相的密度差进行二次分离，气相向排气口方向上浮，通过消泡装置后进入排气口，直至由排气管向外排出，液相和固相下沉，并分别通过排水口进入排水管向外排出，以及通过排砂口进入排砂管向外排出；
[0019]S3：上浮的气相通过消泡装置，由消泡装置去除混杂于其中的泡沫和游离水，使所开采的页岩气得到完全净化，直至自排气口排出气液分离器外。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0021]本专利技术采用物理消泡法对页岩气中混杂的泡沫进行去除，摈弃了消泡剂的使用，故在净化过程中所产生的废水的成分为游离水，无需后续再处理，同时，能够显著减少废水的产生，此外，针对页岩气的整个净化过程均在同一装置中完成，使所需设备仅需较小的占地面积，且除进料预分离管线和排放管线外无需外接额外管线，使得其配置难度也能够得到大幅降低。
附图说明
[0022]图1是本专利技术一体化设备的整体结构示意图；
[0023]图2是本专利技术一体化设备消泡装置第一视角的整体结构示意图；
[0024]图3是本专利技术一体化设备消泡装置第三视角的整体结构示意图；
[0025]图4是本专利技术一体化设备进料预分离管线的整体结构示意图；
[0026]图5是本专利技术一体化设备的管线结构示意图。
[0027]如图所示：
[0028]1、橇架；2、气液分离器；3、LCP控制柜；4、进料预分离管线；401、气液进管；402、预分离下排管；403、预分离上排管；5、排气管；6、排水管；7、排砂管；8、消泡装置；801、导气通道；802、回液通道；803、折流板；803a、翻折导流部；803b、分流槽；804、回液挡板；9、聚液袋；10、液位开关；11、压力变送器；12、温度变送器；13、紧急关断阀；14、液位调节阀；15、安全泄放管；16、安全泄放阀；17、涡街流量计；18、电磁流量计；19、差压液位变送器。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于页岩气净化的智能一体化设备，其特征在于，它包括橇架(1)，所述橇架(1)中设有气液分离器(2)和LCP控制柜(3)，所述气液分离器(2)上开设有进料口、排气口、排水口和排砂口，所述进料口、排气口、排水口和排砂口分别连接进料预分离管线(4)、排气管(5)、排水管(6)和排砂管(7)，所述排气管(5)和排水管(6)上均连接有流量计，所述流量计与LCP控制柜(3)通信连接，所述气液分离器(2)中设有与排气口相对的消泡装置(8)，所述消泡装置(8)包括至少两组聚液袋，相邻所述聚液袋间形成导气通道(801)，所述导气通道(801)的任意两相对侧形成与排气口相对的导气口，所述聚液袋中具有回液通道(802)，且所述回液通道(802)两侧聚液袋上形成有至少一个翻折部(803a)，所述翻折部(803a)的一侧具有分流槽(803b)，所述分流槽(803b)连通所述导气通道(801)和回液通道(802)。2.根据权利要求1所述的用于页岩气净化的智能一体化设备，其特征在于，所述聚液袋包括两列相对并间隔的导板组，所述回液通道(802)位于两列导板组间，每列所述导板组均包括至少两个折流板(803)，所述翻折部(803a)形成于折流板(803)上，每列所述导板组的相邻折流板(803)相间隔以形成分流槽(803b)。3.根据权利要求2所述的用于页岩气净化的智能一体化设备，其特征在于，所述聚液袋分流槽(803b)两侧的折流板(803)均通过回液挡板(804)与另一列导板组中的折流板(803)连接，以将所述回液通道(802)分隔为互不联通的独立区域。4.根据权利要求2所述的用于页岩气净化的智能一体化设备，其特征在于，所述聚液袋两列导板组中的分流槽(803b)错位布置。5.根据权利要求2所述的用于页岩气净化的智能一体化设备，其特征在于，所述折流板(803)上涂覆有纳米防水涂层。6.根据权利要求1所述的用于页岩气净化的智能一体化设备，其特征在于，所述进料预分离管线(4)包括混料进管(401)、预分离下排管(402)和预分离上排管(403)，所述混料进管(401)具有铅直段，其通过所述铅...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏，王斌，刘科杰，谭玲洁，史博，
申请(专利权)人：浙江海牛海洋工程有限公司，
类型：发明
国别省市：