一种利用页岩气压差的发电系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种利用页岩气压差的发电系统和方法，涉及发电技术领域，其技术方案要点是：井口采气设备，用于采集页岩气井口所释放的页岩气，并输出带有压力能的页岩气；压差发电机组，用于利用页岩气的压力能进行发电产生电能；储能设备，用于存储所述压差发电机组所产生的电能；其中，所述井口采气设备和压差发电机组之间通过管道进行连接，所述压差发电机组与储能设备电连接。本发明专利技术充分利用页岩气在降压过程中产生的压力能发电，为现场采气作业的压裂设备和井场设施提供动力，充分利用页岩气降压过程中产生的压力能，从而提高页岩气能源的综合利用率。能源的综合利用率。能源的综合利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种利用页岩气压差的发电系统和方法


[0001]本专利技术涉及发电
，更具体地说，它涉及一种利用页岩气压差的发电系统和方法。

技术介绍

[0002]在页岩气开采领域，通过高压注入的泥浆使游离或吸附于岩石中的油气得到释放并通过采气设备将页岩气从井下采出。
[0003]一般到达井口的页岩气压力可达到4Mpa左右，页岩气经过净化和降压处理后达到城市管网的压力为0.05
‑
0.4MPa，再经调压处理后，到达用户终端的压力为2
‑
3kPa(一般2.8kPa)。而在页岩气降压过程中的压力能一般都未得以利用，均损失掉了。同时，在页岩气作业时，压裂设备和井场设施均会使用电力作为动力源，目前页岩气井场主要通过工业电网或柴油发电机提供电力。现有技术中存在以下问题：在页岩气降压过程中产生的压力能被全部损失；在页岩气作业时，现场作业设备均通过工业电网或柴油发电机提供电力，用电成本较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种利用页岩气压差的发电系统和方法，本专利技术充分利用页岩气在降压过程中产生的压力能发电，为现场采气作业的压裂设备和井场设施提供动力，充分利用页岩气降压过程中产生的压力能，从而提高页岩气能源的综合利用率。
[0005]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0006]本申请的第一方面，提供了一种利用页岩气压差的发电系统，系统包括：
[0007]井口采气设备，用于采集页岩气井口所释放的页岩气，并输出带有压力能的页岩气；
[0008]压差发电机组，用于利用页岩气的压力能进行发电产生电能；
[0009]储能设备，用于存储所述压差发电机组所产生的电能；
[0010]其中，所述井口采气设备和压差发电机组之间通过管道进行连接，所述压差发电机组与储能设备电连接。
[0011]在一种实现方案中，系统还包括净化设备，所述井口采气设备、净化设备与压差发电机组依次通过管道连接，所述净化设备用于净化页岩气的杂质气体。
[0012]在一种实现方案中，所述压差发电机组还接入有电网和/或页岩气井的井场用电设备。
[0013]在一种实现方案中，系统还包括调压阀和燃气发电机组；
[0014]所述调压阀用于调节从所述压差发电机组输出的页岩气的压力达到所述燃气发电机组允需的压力范围；
[0015]所述燃气发电机组用于利用页岩气进行燃气发电产生电能；
[0016]所述储能设备还用于存储所述燃气发电机组所产生的电能；
[0017]其中，所述压差发电机组与所述调压阀的一端通过管道进行连接，所述调压阀的另一端与所述燃气发电机组之间通过管道进行连接，所述燃气发电机组与储能设备电连接。
[0018]在一种实现方案中，所述燃气发电机组还接入有电网和/或页岩气井的井场用电设备。
[0019]本申请的第二方面，提供了一种利用页岩气压差的发电方法，基于如本申请的第一方面提供的一种利用页岩气压差的发电系统实现，方法包括：
[0020]通过井口采气设备采集页岩气井口所释放的页岩气，并输出带有压力能的页岩气；
[0021]通过压差发电机组利用页岩气的压力能进行发电产生电能；
[0022]通过储能设备存储所述压差发电机组所产生的电能；
[0023]其中，所述井口采气设备和压差发电机组之间通过管道进行连接，所述压差发电机组与储能设备电连接。
[0024]在一种实现方案中，方法还包括：通过净化设备用于净化页岩气的杂质气体。
[0025]在一种实现方案中，通过压差发电机组为电网和/或页岩气井的井场用电设备提供电能。
[0026]在一种实现方案中，方法还包括：
[0027]通过调压阀调节从所述压差发电机组输出的页岩气的压力达到燃气发电机组允需的压力范围；
[0028]通过燃气发电机组利用页岩气进行燃气发电产生电能；
[0029]通过储能设备存储所述燃气发电机组所产生的电能；
[0030]其中，所述压差发电机组与所述调压阀的一端通过管道进行连接，所述调压阀的另一端与所述燃气发电机组之间通过管道进行连接，所述燃气发电机组与储能设备电连接。
[0031]在一种实现方案中，通过燃气发电机组为电网和/或页岩气井的井场用电设备提供电能。
[0032]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0033]1、本专利技术提供了一种利用页岩气压差的发电系统，本专利技术充分利用页岩气在降压过程中产生的压力能发电，为现场采气作业的压裂设备和井场设施提供动力，充分利用页岩气降压过程中产生的压力能，从而提高页岩气能源的综合利用率；
[0034]2、本专利技术充分利用压差发电机组和柴油发电机组的共同发电，提高页岩气的利用率，降低页岩气的损耗；
[0035]3、本专利技术采用储能设备，储存压差发电机组和柴油发电机组的剩余电量，为经常设备或外部电网供电，提高了页岩气的使用效率。
附图说明
[0036]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：
[0037]图1示出了本专利技术实施例提供的利用页岩气压差的发电系统的一种结构示意图；
[0038]图2示出了本专利技术实施例提供的利用页岩气压差的发电系统的又一种结构示意图；
[0039]图3示出了本专利技术实施例提供的利用页岩气压差的发电系统的再一种结构示意图。
[0040]图4示出了本专利技术实施例提供的利用页岩气压差的发电方法的流程示意图。
[0041]附图中标记及对应的零部件名称：
[0042]110、井口采气设备；120、净化设备；130、压差发电机组；140、储能设备；150、电网；160、井场用电设备；170、调压阀；180、燃气发电机组。
具体实施方式
[0043]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。
[0044]需说明的是，可在本申请的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所申请的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本申请的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
[0045]在本申请的各种实施例中，表述“或”或“B或/和C中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“B或C”或“B或/和C中的至少一个”可包括B、可包括C或可包括B和C二者。
[0046]在页岩气开采领域，通过高压注入的泥浆使游离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用页岩气压差的发电系统，其特征在于，系统包括：井口采气设备，用于采集页岩气井口所释放的页岩气，并输出带有压力能的页岩气；压差发电机组，用于利用页岩气的压力能进行发电产生电能；储能设备，用于存储所述压差发电机组所产生的电能；其中，所述井口采气设备和压差发电机组之间通过管道进行连接，所述压差发电机组与储能设备电连接。2.根据权利要求1所述的一种利用页岩气压差的发电系统，其特征在于，系统还包括净化设备，所述井口采气设备、净化设备与压差发电机组依次通过管道连接，所述净化设备用于净化页岩气的杂质气体。3.根据权利要求2所述的一种利用页岩气压差的发电系统，其特征在于，所述压差发电机组还接入有电网和/或页岩气井的井场用电设备。4.根据权利要求1或2所述的一种利用页岩气压差的发电系统，其特征在于，系统还包括调压阀和燃气发电机组；所述调压阀用于调节从所述压差发电机组输出的页岩气的压力达到所述燃气发电机组允需的压力范围；所述燃气发电机组用于利用页岩气进行燃气发电产生电能；所述储能设备还用于存储所述燃气发电机组所产生的电能；其中，所述压差发电机组与所述调压阀的一端通过管道进行连接，所述调压阀的另一端与所述燃气发电机组之间通过管道进行连接，所述燃气发电机组与储能设备电连接。5.根据权利要求4所述的一种利用页岩气压差的发电系统，其特征在于，所述燃气发电机组还接入有电网和/或页岩气井的井场用电设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：任杰，唐珊，
申请(专利权)人：四川宏华石油设备有限公司，
类型：发明
国别省市：